武安一中陈爱静基因指导蛋白质合成及对性状控制.pptx

第第 2020 课时课时基因指导蛋白质的合成基因指导蛋白质的合成及对性状的控制及对性状的控制 第1页/共81页【点拨】1.mRNA、tRNA、rRNA均是转录产生的，在翻译过程中共同发挥作用。2.结构：有的存在局部碱基配对现象，从而具有局部双链和局部环状结构。3.分布：在_内合成，通过_进入细胞质。细胞核细胞核核孔核孔信使信使RNARNA：遗传信息传递的媒介。遗传信息传递的媒介。核糖体核糖体RNARNA：与蛋白质构成核糖体。与蛋白质构成核糖体。转运转运RNARNA：转运氨基酸的工具。转运氨基酸的工具。还有的RNA具有催化作用第2页/共81页1 1DNADNA和和RNARNA在真核细胞中存在部位有何区别？在真核细胞中存在部位有何区别？2 2若某生物全部核酸中嘌呤若某生物全部核酸中嘌呤嘧啶，则可能是嘧啶，则可能是哪类生物，不可能是哪类生物？哪类生物，不可能是哪类生物？3 3若某生物遗传物质中嘌呤若某生物遗传物质中嘌呤嘧啶，则可能是嘧啶，则可能是哪类生物，不可能是哪类生物？哪类生物，不可能是哪类生物？共有细胞结构共有细胞结构共有细胞结构共有细胞结构细胞核、叶绿体和线粒体，而细胞核、叶绿体和线粒体，而细胞核、叶绿体和线粒体，而细胞核、叶绿体和线粒体，而RNARNARNARNA可存在于核糖体中。可存在于核糖体中。可存在于核糖体中。可存在于核糖体中。可能是细胞生物或可能是细胞生物或可能是细胞生物或可能是细胞生物或RNARNARNARNA病毒，不可能是病毒，不可能是病毒，不可能是病毒，不可能是DNADNADNADNA类病毒，如类病毒，如类病毒，如类病毒，如噬菌体等。噬菌体等。噬菌体等。噬菌体等。提问 可能是可能是可能是可能是RNARNARNARNA类病毒，如类病毒，如类病毒，如类病毒，如HIVHIVHIVHIV、SARSSARSSARSSARS、烟草花叶病毒等；、烟草花叶病毒等；、烟草花叶病毒等；、烟草花叶病毒等；不可能是细胞生物和不可能是细胞生物和不可能是细胞生物和不可能是细胞生物和DNADNADNADNA类病毒。类病毒。类病毒。类病毒。第3页/共81页 4 4 4 4若某些核酸中共有若某些核酸中共有若某些核酸中共有若某些核酸中共有8 8 8 8种核苷酸，种核苷酸，种核苷酸，种核苷酸，5 5 5 5种碱基，种碱基，种碱基，种碱基，4 4 4 4条条条条链，则推断可能的核酸情况。链，则推断可能的核酸情况。链，则推断可能的核酸情况。链，则推断可能的核酸情况。5.5.5.5.一个一个一个一个DNADNADNADNA分子含碱基分子含碱基分子含碱基分子含碱基m m m m个，复制个，复制个，复制个，复制n n n n次，请问第次，请问第次，请问第次，请问第n n n n次次次次复制共需要游离的脱氧核苷酸多少个？复制共需要游离的脱氧核苷酸多少个？复制共需要游离的脱氧核苷酸多少个？复制共需要游离的脱氧核苷酸多少个？自助餐自助餐自助餐自助餐10 10 10 10 渗透和质壁分离渗透和质壁分离渗透和质壁分离渗透和质壁分离提示提示提示提示1 1 1 1个个个个DNADNADNADNA分子分子分子分子2 2 2 2个个个个RNARNARNARNA分子。分子。分子。分子。提问第4页/共81页 判一判判一判判一判判一判 1 1 1 1若核酸中出现碱基若核酸中出现碱基若核酸中出现碱基若核酸中出现碱基T T T T或五碳糖为脱氧核糖，则必为或五碳糖为脱氧核糖，则必为或五碳糖为脱氧核糖，则必为或五碳糖为脱氧核糖，则必为DNADNADNADNA ()()()()2 2 2 2若若若若ATATATAT、CGCGCGCG，则为单链，则为单链，则为单链，则为单链DNADNADNADNA；若；若；若；若A A A AT T T T、C C C CG G G G，则一般认为是双链，则一般认为是双链，则一般认为是双链，则一般认为是双链DNA()DNA()DNA()DNA()3 3 3 3若出现碱基若出现碱基若出现碱基若出现碱基U U U U或五碳糖为核糖，则必为或五碳糖为核糖，则必为或五碳糖为核糖，则必为或五碳糖为核糖，则必为RNA()RNA()RNA()RNA()4 4 4 4要确定是要确定是要确定是要确定是DNADNADNADNA还是还是还是还是RNARNARNARNA，必须知道碱基的种类或五碳糖的种类，是单链还是双，必须知道碱基的种类或五碳糖的种类，是单链还是双，必须知道碱基的种类或五碳糖的种类，是单链还是双，必须知道碱基的种类或五碳糖的种类，是单链还是双链，还必须知道碱基比率链，还必须知道碱基比率链，还必须知道碱基比率链，还必须知道碱基比率 ()()()()第5页/共81页 2.2.2.2.密码子和反密码子密码子和反密码子密码子和反密码子密码子和反密码子 密码子存在于密码子存在于密码子存在于密码子存在于上，共有上，共有上，共有上，共有种。决定氨基酸的密码子有种。决定氨基酸的密码子有种。决定氨基酸的密码子有种。决定氨基酸的密码子有种；终止密码子有种；终止密码子有种；终止密码子有种；终止密码子有种，不决定氨基酸；起始密码子有种，不决定氨基酸；起始密码子有种，不决定氨基酸；起始密码子有种，不决定氨基酸；起始密码子有种，决定氨基酸。种，决定氨基酸。种，决定氨基酸。种，决定氨基酸。反密码子存在于反密码子存在于反密码子存在于反密码子存在于上上上上(如图如图如图如图)结构：三叶草状，有四条臂结构：三叶草状，有四条臂结构：三叶草状，有四条臂结构：三叶草状，有四条臂和四个环。和四个环。和四个环。和四个环。位点位点位点位点 种类：种类：种类：种类：种。种。种。种。单链结构，但有配对区域，单链结构，但有配对区域，单链结构，但有配对区域，单链结构，但有配对区域，不能出现不能出现不能出现不能出现“”碱基。碱基。碱基。碱基。氨基酸结合位点氨基酸结合位点氨基酸结合位点氨基酸结合位点反密码子反密码子反密码子反密码子 mRNAmRNAmRNAmRNA6464646461616161tRNAtRNAtRNAtRNA2 2 2 261616161T T T T3 3 3 3第6页/共81页 名师点拨名师点拨一种氨基酸可由一种或几种密码子一种氨基酸可由一种或几种密码子决定，但一种密码子只决定一种氨基酸；终止密码子决定，但一种密码子只决定一种氨基酸；终止密码子不决定氨基酸。不决定氨基酸。一种氨基酸可由一种或几种一种氨基酸可由一种或几种tRNAtRNAtRNAtRNA转运，转运，但一种但一种tRNAtRNAtRNAtRNA只能转运一种氨基酸。只能转运一种氨基酸。密码子的特点专一性简并性通用性第7页/共81页3.3.对应关系对应关系脱氧核苷酸序列第8页/共81页2.2.联系联系DNADNA核糖核苷酸序列核糖核苷酸序列遗传密码遗传密码氨基酸序列氨基酸序列遗传性状遗传性状表现表现出性出性状状脱氧核苷酸序列脱氧核苷酸序列遗传信息遗传信息基基因因mRNAmRNA转录转录蛋白质蛋白质翻译翻译复复制制第9页/共81页遗传信息、密码子和反密码子的比较遗传信息、密码子和反密码子的比较1.1.区别区别存在存在位置位置含含 义义生生 理理 作作 用用遗传遗传信息信息密码密码子子反密反密码子码子DNADNAmRNAmRNAtRNAtRNA脱氧核苷酸脱氧核苷酸(碱基碱基对对)的排列顺序的排列顺序直接决定直接决定mRNA mRNA 中碱基中碱基排列顺序排列顺序,间接决定氨间接决定氨基酸排列顺序基酸排列顺序mRNAmRNA上三个相上三个相邻的碱基邻的碱基直接决定翻译的起止直接决定翻译的起止和氨基酸排列顺序和氨基酸排列顺序识别密码子识别密码子与密码子互补配与密码子互补配对的三个碱基对的三个碱基第10页/共81页2.2.联系联系(1)(1)遗传信息是基因遗传信息是基因或或DNADNA上上中脱氧核苷酸的排列中脱氧核苷酸的排列顺序顺序，通过转录，使遗传信息传递到，通过转录，使遗传信息传递到mRNAmRNA的核糖的核糖核苷酸的排列顺序上。核苷酸的排列顺序上。(2)mRNA2)mRNA上的密码子上的密码子直接控制蛋白质分子中氨基酸直接控制蛋白质分子中氨基酸的排列顺序，的排列顺序，tRNAtRNA上的反密码子上的反密码子则起到识别密码则起到识别密码子的作用。子的作用。第11页/共81页计算：基因中碱基、计算：基因中碱基、RNARNA中碱基和蛋白质中氨基酸数量中碱基和蛋白质中氨基酸数量的关系的关系即：蛋白质中氨基酸的数目即：蛋白质中氨基酸的数目至少至少=1/3mRNA=1/3mRNA中的中的碱基数目碱基数目=1/6DNA(=1/6DNA(基因基因)中的碱基数目中的碱基数目第12页/共81页mRNAmRNAmRNAmRNA与核糖体数量、翻译速度的关系图与核糖体数量、翻译速度的关系图与核糖体数量、翻译速度的关系图与核糖体数量、翻译速度的关系图 数量关系：数量关系：数量关系：数量关系：一个一个一个一个mRNAmRNAmRNAmRNA可同时结合多个核糖体。可同时结合多个核糖体。可同时结合多个核糖体。可同时结合多个核糖体。一个核糖体合成的一条多一个核糖体合成的一条多肽链肽链目的、意义：目的、意义：目的、意义：目的、意义：少量少量少量少量的的的的mRNAmRNAmRNAmRNA分子可以迅速合成分子可以迅速合成分子可以迅速合成分子可以迅速合成出大量的蛋白质。出大量的蛋白质。出大量的蛋白质。出大量的蛋白质。方向：方向：方向：方向：从左向右从左向右从左向右从左向右(见上见上见上见上图图图图)，判断依据是根据多，判断依据是根据多，判断依据是根据多，判断依据是根据多肽链的长短，长的翻译在肽链的长短，长的翻译在肽链的长短，长的翻译在肽链的长短，长的翻译在前。前。前。前。结果：结果：结果：结果：合成的仅是多肽合成的仅是多肽合成的仅是多肽合成的仅是多肽链，要形成蛋白质还需要链，要形成蛋白质还需要链，要形成蛋白质还需要链，要形成蛋白质还需要运送至内质网、高尔基体运送至内质网、高尔基体运送至内质网、高尔基体运送至内质网、高尔基体等结构中进一步加工。等结构中进一步加工。等结构中进一步加工。等结构中进一步加工。识图真核细胞必须转录完成再翻译真核细胞必须转录完成再翻译第13页/共81页 提醒图示中提醒图示中4 4 4 4个核糖体合成的个核糖体合成的4 4 4 4条多肽链因为模条多肽链因为模板板mRNAmRNAmRNAmRNA相同，所以合成了相同，所以合成了4 4 4 4条相同的肽链，而不是条相同的肽链，而不是4 4 4 4个个核糖体共同完成一条肽链的合成，也不是合成出核糖体共同完成一条肽链的合成，也不是合成出4 4 4 4条条不同的肽链。不同的肽链。分析：图中的多肽链是否相同？分析：图中的多肽链是否相同？第14页/共81页如图为原核细胞转录、翻译的示意图，图示是否表如图为原核细胞转录、翻译的示意图，图示是否表示有示有4 4条多肽链正在合成？条多肽链正在合成？不能表示不能表示4 4条多肽链正在条多肽链正在合成，而表示有合成，而表示有4 4条条mRNAmRNA正在合成。正在合成。DNADNA模板链在模板链在RNARNA聚合酶的聚合酶的作用下产生的是作用下产生的是mRNAmRNA，即，即有有4 4条条mRNAmRNA链，而同一条链，而同一条mRNAmRNA链上结合多个核糖体，链上结合多个核糖体，同时合成若干条多肽链，同时合成若干条多肽链，由图可知，由图可知，mRNAmRNA的形成先的形成先后顺序为由右到左。后顺序为由右到左。原核细胞可以边转录边翻译原核细胞可以边转录边翻译第15页/共81页DNADNA复制、转录和翻译的比较复制、转录和翻译的比较1.1.区别区别复制转录翻译时间场所模板原料细胞分裂的间期细胞分裂的间期生物个体发育的整个过程生物个体发育的整个过程主要在细胞核主要在细胞核主要在细胞核主要在细胞核核糖体核糖体DNA DNA 的两条单链的两条单链DNADNA的一条链的一条链mRNAmRNA4 4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸4 4种核糖核苷酸种核糖核苷酸2020种氨基酸种氨基酸第16页/共81页复制转录翻译条件产物模板去向解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合酶、聚合酶、ATPATP解旋酶、解旋酶、RNARNA聚合酶、聚合酶、ATPATP酶、酶、ATPATP、tRNAtRNA2 2个双链个双链DNADNA1 1个单链个单链RNARNA多肽链多肽链分别进入两个分别进入两个子代子代DNA DNA 分子分子中中恢复原样恢复原样,重重新组成双螺旋新组成双螺旋结构结构水解成单个水解成单个核糖核苷酸核糖核苷酸第17页/共81页复制转录翻译特点遗传信息的传递意义边解旋边复制、边解旋边复制、半保留半保留复制复制边解旋边转录边解旋边转录1 1条条mRNAmRNA上同时上同时结合多个核糖体结合多个核糖体合成多条肽链合成多条肽链DNADNADNADNADNAmRNADNAmRNAmRNAmRNA蛋白质蛋白质传递遗传信息传递遗传信息表达遗传信息表达遗传信息,使生物表现使生物表现出各种性状出各种性状第18页/共81页 二、遗传信息的转录和翻译二、遗传信息的转录和翻译 项目项目项目项目转录转录转录转录翻译翻译翻译翻译场所场所场所场所主要是主要是主要是主要是 细胞质中的细胞质中的细胞质中的细胞质中的 模板模板模板模板DNA(DNA(DNA(DNA(基因基因基因基因)的一条链的一条链的一条链的一条链原料原料原料原料4 4 4 4种种种种20202020种种种种其他条件其他条件其他条件其他条件酶酶酶酶(RNA(RNA(RNA(RNA聚聚聚聚 )和和和和ATPATPATPATP酶、酶、酶、酶、ATPATPATPATP和和和和 (搬运工具搬运工具搬运工具搬运工具)碱基配对方式碱基配对方式碱基配对方式碱基配对方式信息传递信息传递信息传递信息传递DNAmRNADNAmRNADNAmRNADNAmRNAmRNAmRNAmRNAmRNA蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质产物产物产物产物RNA(mRNARNA(mRNARNA(mRNARNA(mRNA、tRNAtRNAtRNAtRNA、rRNA)rRNA)rRNA)rRNA)有一定氨基酸排列顺序的有一定氨基酸排列顺序的有一定氨基酸排列顺序的有一定氨基酸排列顺序的多肽多肽多肽多肽核糖核苷酸核糖核苷酸氨基酸氨基酸细胞核细胞核核糖体核糖体mRNAmRNADNADNAmRNAmRNAAA AA C CGGGGC CmRNAmRNAtRNAtRNA A A A A C CG G GGC C合酶等合酶等tRNAtRNAU UU UT TU U第19页/共81页 三、中心法则的提出及发展三、中心法则的提出及发展三、中心法则的提出及发展三、中心法则的提出及发展 1 1 1 1提出人：提出人：提出人：提出人：。2 2 2 2完善的中心法则内容完善的中心法则内容完善的中心法则内容完善的中心法则内容(用简式表示用简式表示用简式表示用简式表示)克里克克里克过程过程过程过程模板模板模板模板原料原料原料原料碱基互补碱基互补碱基互补碱基互补产物产物产物产物实例实例实例实例DNADNADNADNA复制复制复制复制DNADNADNADNADNADNADNADNADNADNADNADNA的两条的两条的两条的两条链链链链A A A A、T T T T、C C C C、G G G G四种脱氧核苷酸四种脱氧核苷酸四种脱氧核苷酸四种脱氧核苷酸A-T T-A C-G G-A-T T-A C-G G-A-T T-A C-G G-A-T T-A C-G G-C C C CDNADNADNADNA绝大多数生物绝大多数生物绝大多数生物绝大多数生物DNADNADNADNA转录转录转录转录DNARNADNARNADNARNADNARNADNADNADNADNA的一条的一条的一条的一条链链链链A A A A、U U U U、C C C C、G G G G四种核糖核苷酸四种核糖核苷酸四种核糖核苷酸四种核糖核苷酸A-U T-A C-G G-A-U T-A C-G G-A-U T-A C-G G-A-U T-A C-G G-C C C CRNARNARNARNA绝大多数生物绝大多数生物绝大多数生物绝大多数生物翻译翻译翻译翻译RNARNARNARNA多肽多肽多肽多肽mRNAmRNAmRNAmRNA20202020余种氨基酸余种氨基酸余种氨基酸余种氨基酸A-U U-A C-G G-A-U U-A C-G G-A-U U-A C-G G-A-U U-A C-G G-C C C C多肽多肽多肽多肽所有生物所有生物所有生物所有生物(病毒依赖宿主细病毒依赖宿主细病毒依赖宿主细病毒依赖宿主细胞胞胞胞)RNARNARNARNA复制复制复制复制RNARNARNARNARNARNARNARNARNARNARNARNAA A A A、U U U U、C C C C、G G G G四种核糖核苷酸四种核糖核苷酸四种核糖核苷酸四种核糖核苷酸A-U U-A C-G G-A-U U-A C-G G-A-U U-A C-G G-A-U U-A C-G G-C C C CRNARNARNARNA以以以以RNARNARNARNA为遗传物质的生物为遗传物质的生物为遗传物质的生物为遗传物质的生物RNARNARNARNA逆转录逆转录逆转录逆转录RNADNARNADNARNADNARNADNARNARNARNARNAA A A A、T T T T、C C C C、G G G G四种脱氧核苷酸四种脱氧核苷酸四种脱氧核苷酸四种脱氧核苷酸A-T U-A C-G G-A-T U-A C-G G-A-T U-A C-G G-A-T U-A C-G G-C C C CDNADNADNADNA某些致癌病毒、某些致癌病毒、某些致癌病毒、某些致癌病毒、HIVHIVHIVHIV等等等等第20页/共81页中心法则的理解与分析中心法则的理解与分析(1)(1)所有生物的中心法则所有生物的中心法则DNADNA转录转录逆转录逆转录RNARNA翻译翻译蛋白质蛋白质复复制制复复制制碱基互补配对原则在哪些过程中发生？对应着哪些结构？注意？翻译过程中：mRNA中密码子与tRNA中反密码子间存在碱基互补配对第21页/共81页(2)(2)细胞生物及噬菌体等细胞生物及噬菌体等DNADNA病毒的中心法则病毒的中心法则(3)(3)烟草花叶病毒等大部分烟草花叶病毒等大部分RNARNA病毒的中心法则病毒的中心法则第22页/共81页(4)HIV(4)HIV等逆转录病毒的中心法则等逆转录病毒的中心法则第23页/共81页 3 3 3 3识图析图识图析图识图析图识图析图 解读解读：图示中图示中1 1 1 1、8 8 8 8为转录过程；为转录过程；2 2 2 2、5 5 5 5、9 9 9 9为翻译过程；为翻译过程；3 3 3 3、10101010为为DNADNADNADNA复制过程；复制过程；4 4 4 4、6 6 6 6为为RNARNARNARNA复制过程；复制过程；7 7 7 7为逆转录过程。为逆转录过程。若甲、乙、丙为病毒，则甲为若甲、乙、丙为病毒，则甲为DNADNADNADNA病毒，如噬菌体；乙为病毒，如噬菌体；乙为RNARNARNARNA病毒，如烟草花叶病毒，如烟草花叶病毒；丙为逆转录病毒，如病毒；丙为逆转录病毒，如HIVHIVHIVHIV。注意注意逆转录一定要在逆转录酶的作用下完成。逆转录一定要在逆转录酶的作用下完成。根据模板和原料即可确定是中心法则的哪一过程，如模板根据模板和原料即可确定是中心法则的哪一过程，如模板DNADNADNADNA，原料脱氧核糖，原料脱氧核糖核苷酸核苷酸(核糖核苷酸核糖核苷酸)即可确定为即可确定为DNADNADNADNA复制复制(转录转录)。第24页/共81页 连一连连一连规律规律规律规律色素等非蛋白质类物质体现生物性状都属于间接控制途径。色素等非蛋白质类物质体现生物性状都属于间接控制途径。色素等非蛋白质类物质体现生物性状都属于间接控制途径。色素等非蛋白质类物质体现生物性状都属于间接控制途径。四、基因、蛋白质与性状的关系四、基因、蛋白质与性状的关系1 1基因对性状的控制基因对性状的控制第25页/共81页2.2.基因控制性状的途径基因控制性状的途径(1)(1)直接途径直接途径机理：基因机理：基因蛋白质结构蛋白质结构生物体性状。生物体性状。实例：镰刀型细胞贫血症、囊性纤维病的病因。实例：镰刀型细胞贫血症、囊性纤维病的病因。(2)(2)间接途径间接途径机理：基因机理：基因酶的合成酶的合成细胞代谢细胞代谢生物性状。生物性状。实例：白化病、豌豆的粒形。实例：白化病、豌豆的粒形。控制控制控制控制控制控制控制控制控制控制第26页/共81页 2 2 2 2基因与性状的关系基因与性状的关系基因与性状的关系基因与性状的关系第27页/共81页【高考警示钟】基因与性状的关系(1)(1)基因是遗传物质的结构和功能单位。(2)(2)一般而言，一个基因决定一种性状。(3)(3)生物体的一种性状有时受多个基因的影响，如玉米叶绿素的形成至少与5050多个不同基因有关。(5)(5)生物的性状是基因和环境共同作用的结果。基因型相同，表现型可能不同；基因型不同，表现型可能相同。第28页/共81页 1 1 1 1教材教材63636363页图页图4 4 4 44 4 4 4转录过程图解。转录过程图解。2 2 2 2教材教材65656565页学会使用密码子表并关注特殊密码子及页学会使用密码子表并关注特殊密码子及与氨基酸的关系。与氨基酸的关系。3 3 3 3教材教材62626262页图页图4 4 4 41 1 1 1，教材，教材63636363页图页图4 4 4 43 3 3 3和教材和教材66666666页图页图4 4 4 45 5 5 5，借图识别不同，借图识别不同RNARNARNARNA及五碳糖。及五碳糖。4 4 4 4教材教材66666666页图页图4 4 4 46 6 6 6蛋白质合成示意图。蛋白质合成示意图。5 5 5 5教材教材67676767页图示及左边小字部分。页图示及左边小字部分。6 6 6 6教材教材71717171页页 技能训练技能训练 。7 7 7 7经典好题：教材经典好题：教材67676767页中二拓展题；教材页中二拓展题；教材77777777页一中页一中识图作答题和教材识图作答题和教材78787878页四中页四中1 1 1 1题。题。回扣教材回扣教材回扣教材回扣教材第29页/共81页知识网络知识网络知识网络知识网络DNADNAmRNAmRNA密码子密码子翻译翻译rRNArRNAmRNAmRNAtRNAtRNA第30页/共81页基因转录出的初始基因转录出的初始RNA，经不同方式的剪切可被加，经不同方式的剪切可被加工成翻译不同蛋白质的工成翻译不同蛋白质的mRNA。某些剪切过程不需要。某些剪切过程不需要蛋白质性质的酶参与。大多数真核细胞蛋白质性质的酶参与。大多数真核细胞mRNA只在个只在个体发育的某一阶段合成，不同的体发育的某一阶段合成，不同的mRNA合成后以不同合成后以不同的速度被降解。下列判断不正确的是（的速度被降解。下列判断不正确的是（）A某些初始某些初始RNA的剪切加工可由的剪切加工可由RNA催化完成催化完成B一个基因不可能参与控制生物体的多种性状一个基因不可能参与控制生物体的多种性状CmRNA的产生与降解与个体发育阶段有关的产生与降解与个体发育阶段有关D初始初始RNA的剪切、加工不在核糖体内完成的剪切、加工不在核糖体内完成D第31页/共81页【思维判断思维判断】1.RNA1.RNA与与DNADNA在化学组成上的区别在于：在化学组成上的区别在于：RNARNA中含有核糖和尿嘧啶，中含有核糖和尿嘧啶，DNADNA中含有脱氧核糖和胸腺嘧啶。中含有脱氧核糖和胸腺嘧啶。()()【分析】RNARNA与DNADNA在化学组成上是有区别的，组成DNADNA的五碳糖是脱氧核糖，而组成RNARNA的五碳糖是核糖；T T是组成DNADNA的碱基，U U是组成RNARNA的碱基。第32页/共81页2.2.转录是以转录是以DNADNA的两条链作为模板，只发生在细胞核中，以的两条链作为模板，只发生在细胞核中，以4 4种核种核糖核苷酸为原料。糖核苷酸为原料。()()【分析】对于真核生物而言，RNARNA主要是在细胞核中，以4 4种核糖核苷酸为原料，以DNADNA的一条链作为模板合成的，除细胞核外，叶绿体和线粒体中也能合成RNARNA。原核生物中RNARNA是在细胞质中合成的。第33页/共81页3.3.密码子位于密码子位于mRNAmRNA上，是由三个相邻碱基组成的，密码子与氨基上，是由三个相邻碱基组成的，密码子与氨基酸是一一对应关系。酸是一一对应关系。()()【分析】密码子位于mRNAmRNA上，是由决定一个氨基酸的三个相邻碱基组成的，一种密码子只能决定一种氨基酸，但是一种氨基酸可以由多种密码子来决定。因此，密码子与氨基酸之间并不是简单的一一对应关系。第34页/共81页4.4.决定氨基酸的密码子有决定氨基酸的密码子有6464种，反密码子位于种，反密码子位于tRNAtRNA上，也有上，也有6464种。种。()()【分析】密码子有6464种，但决定氨基酸的密码子只有6161种。反密码子是指位于tRNAtRNA上，可以与mRNAmRNA上的密码子发生碱基互补配对的三个相邻碱基，当反密码子与密码子发生碱基互补配对时，tRNAtRNA会携带相应氨基酸，进行翻译过程，故反密码子的个数与决定氨基酸的密码子的个数相同，有6161种。第35页/共81页突破考点突破考点提炼方法提炼方法第36页/共81页 1 1 1 1(2011201120112011江苏卷，江苏卷，7 7 7 7)关于转录和翻译的叙述，错误关于转录和翻译的叙述，错误的是的是 ()A A A A转录时以核糖核苷酸为原料转录时以核糖核苷酸为原料 B B B B转录时转录时RNARNARNARNA聚合酶能识别聚合酶能识别DNADNADNADNA中特定碱基序列中特定碱基序列 C C C CmRNAmRNAmRNAmRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质在核糖体上移动翻译出蛋白质 D D D D不同密码子编码同种氨基酸可增强密码的容错性不同密码子编码同种氨基酸可增强密码的容错性提升分析推断能力提升分析推断能力提升分析推断能力提升分析推断能力 基因指导蛋白质合成的过程基因指导蛋白质合成的过程基因指导蛋白质合成的过程基因指导蛋白质合成的过程转录和翻译转录和翻译转录和翻译转录和翻译 典例引领典例引领典例引领典例引领考点考点考点考点60606060 解析解析转录是以转录是以DNADNA的一条链为模板、以核糖核苷酸为原料合成的一条链为模板、以核糖核苷酸为原料合成RNARNA的过程，的过程，A A项项正确；转录过程需要正确；转录过程需要RNARNA聚合酶的催化，聚合酶的催化，RNARNA聚合酶能首先识别并结合到启动子上，聚合酶能首先识别并结合到启动子上，驱动基因转录出驱动基因转录出mRNAmRNA，B B项正确；以项正确；以mRNAmRNA为模板翻译合成蛋白质时移动的是核糖体，为模板翻译合成蛋白质时移动的是核糖体，C C项错误；一个氨基酸可以有几种不同的密码子，这样有时项错误；一个氨基酸可以有几种不同的密码子，这样有时第37页/共81页由于差错导致的密码子改变却不会改变氨基酸，从而保持生物性状的相对稳定，由于差错导致的密码子改变却不会改变氨基酸，从而保持生物性状的相对稳定，D D项项正确。正确。答案答案C C 排雷排雷基因表达的含义：包括转录和翻译两个过程；表达的产物为蛋白质基因表达的含义：包括转录和翻译两个过程；表达的产物为蛋白质(包包括结构蛋白和有催化作用的酶括结构蛋白和有催化作用的酶)。转录的产物有三种转录的产物有三种RNARNA，但只有，但只有mRNAmRNA携带遗传信息，并且三种携带遗传信息，并且三种RNARNA都参与翻译都参与翻译过程，只是分工不同。过程，只是分工不同。密码子的专一性和简并性保证翻译的准确性和蛋白质结构及遗传性状的稳定密码子的专一性和简并性保证翻译的准确性和蛋白质结构及遗传性状的稳定性。性。第38页/共81页考点剖析考点剖析考点剖析考点剖析 1 1转录、翻译过程中有关图形解读转录、翻译过程中有关图形解读 转录：转录：RNARNA是在细胞核中，以是在细胞核中，以DNADNA的一条链为模板合成的，这一过程称为转录的一条链为模板合成的，这一过程称为转录(如左下图如左下图)。第39页/共81页 翻译：游离在细胞质中的各种氨基酸，以翻译：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNAmRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程的蛋白质的过程(如右上图如右上图)。提醒提醒碱基配对双方是碱基配对双方是mRNAmRNA上的密码子和上的密码子和tRNAtRNA上的反密上的反密码子，故码子，故A AU U，U UA A配对，不能出现配对，不能出现T T。一个核糖体与一个核糖体与mRNAmRNA的结合部位形成的结合部位形成2 2个个tRNAtRNA结合位点。结合位点。翻译起点：起始密码子决定的是甲硫氨酸或缬氨酸。翻译起点：起始密码子决定的是甲硫氨酸或缬氨酸。翻译终点：识别到终止密码子翻译终点：识别到终止密码子(不决定氨基酸不决定氨基酸)翻译停止。翻译停止。翻译进程：核糖体沿着翻译进程：核糖体沿着mRNAmRNA移动，读取下一个密码子，移动，读取下一个密码子，但但mRNAmRNA不移动。不移动。第40页/共81页 mRNAmRNA与核糖体数量、翻译速度的关系图与核糖体数量、翻译速度的关系图 数量关系：一个数量关系：一个mRNAmRNA可同时结合多个核糖体。可同时结合多个核糖体。目的、意义：少量的目的、意义：少量的mRNAmRNA分子可以迅速合成出大量的蛋分子可以迅速合成出大量的蛋第41页/共81页第42页/共81页第43页/共81页白质。白质。方向：从左向右方向：从左向右(见上图见上图)，判断依据是根据多肽链的长，判断依据是根据多肽链的长短，长的翻译在前。短，长的翻译在前。结果：合成的仅是多肽链，要形成蛋白质还需要运送至结果：合成的仅是多肽链，要形成蛋白质还需要运送至内质网、高尔基体等结构中进一步加工。内质网、高尔基体等结构中进一步加工。提醒提醒图示中图示中4 4个核糖体合成的个核糖体合成的4 4条多肽链因为模板条多肽链因为模板mRNAmRNA相相同，所以合成了同，所以合成了4 4条相同的肽链，而不是条相同的肽链，而不是4 4个核糖体共同完成一个核糖体共同完成一条肽链的合成，也不是合成出条肽链的合成，也不是合成出4 4条不同的肽链。条不同的肽链。2 2转录、翻译过程中碱基互补配对关系转录、翻译过程中碱基互补配对关系 DNADNAACGACGGATGATCTTCTTTGCTGCCTACTAGAAGAAmRNA(mRNA(密码子密码子)UGCUGCCUACUAGAAGAA反密码子反密码子ACGACGGAUGAUCUUCUU氨基酸氨基酸半胱氨酸半胱氨酸亮氨酸亮氨酸谷氨酸谷氨酸第44页/共81页 提醒提醒决定氨基酸的三个碱基应为决定氨基酸的三个碱基应为mRNAmRNA上的密码子，查密码子表也以此为依据。上的密码子，查密码子表也以此为依据。数密码子个数的规则：数密码子个数的规则：从左向右；从左向右；每相邻的每相邻的3 3个碱基构成个碱基构成1 1个密码子；个密码子；不不能重叠数，即第二个密码子必须为第能重叠数，即第二个密码子必须为第4 46 6个碱基。个碱基。示例：示例：图示图示mRNAmRNA中包含三个遗传密码子，分别为中包含三个遗传密码子，分别为UAGUAG、CUACUA、GAAGAA。第45页/共81页 1 1 1 1如图代表人体胰岛细胞中发生的某一过程如图代表人体胰岛细胞中发生的某一过程(AA(AA(AA(AA代表代表氨基酸氨基酸)，下列叙述正确的是，下列叙述正确的是()A A A A能给该过程提供遗能给该过程提供遗传信息的只能是传信息的只能是DNADNADNADNA B B B B该过程合成的产物该过程合成的产物一定是酶或激素一定是酶或激素 C C C C有多少个密码子就有多少个密码子就有多少个反密码子与之对应有多少个反密码子与之对应 D D D D该过程中有水产生该过程中有水产生对位训练对位训练对位训练对位训练第46页/共81页 答案答案D D 解析解析翻译的直接模板是翻译的直接模板是mRNAmRNA而不是而不是DNADNA，A A项错误；翻译的产物是多肽，经过加项错误；翻译的产物是多肽，经过加工后形成蛋白质，而酶与激素不都是蛋白质，工后形成蛋白质，而酶与激素不都是蛋白质，B B项错误；终止密码子不与氨基酸对应，项错误；终止密码子不与氨基酸对应，所以没有与终止密码子对应的反密码子，所以没有与终止密码子对应的反密码子，C C项错误；氨基酸脱水缩合形成多肽，项错误；氨基酸脱水缩合形成多肽，D D项正项正确。确。第47页/共81页 2 2 2 2某条多肽的相对分子质量为某条多肽的相对分子质量为2 7782 7782 7782 778，若氨基酸的平，若氨基酸的平均相对分子质量为均相对分子质量为110110110110，如考虑终止密码子，则编码该多肽，如考虑终止密码子，则编码该多肽的基因长度至少是的基因长度至少是()A A A A75757575对碱基对碱基 B B B B78787878对碱基对碱基 C C C C90909090对碱基对碱基 D D D D93939393对碱基对碱基提升计算能力提升计算能力提升计算能力提升计算能力基因指导蛋白质合成的有关计算基因指导蛋白质合成的有关计算基因指导蛋白质合成的有关计算基因指导蛋白质合成的有关计算 典例引领典例引领典例引领典例引领考点考点考点考点61616161 解析解析设多肽是由设多肽是由m m个氨基酸构成的，蛋白质的相对分子量个氨基酸构成的，蛋白质的相对分子量110110m m18(18(m m1)1)2 7782 778，则，则m m等于等于3030。那么控制该多肽的密码子有。那么控制该多肽的密码子有3131个个(终止密码子不编码氨基酸终止密码子不编码氨基酸)，则，则控制该多肽合成的基因有控制该多肽合成的基因有9393对碱基。对碱基。答案答案D D第48页/共81页 排雷排雷基因表达过程中，蛋白质中氨基酸的数目参加转移的基因表达过程中，蛋白质中氨基酸的数目参加转移的tRNAtRNA数目数目1/3mRNA1/3mRNA的碱基数目的碱基数目1/61/6基因中的碱基数。这个比例关系都是最大值，原因如下：基因中的碱基数。这个比例关系都是最大值，原因如下：DNADNA中有的片段无遗传效应，不能转录出中有的片段无遗传效应，不能转录出mRNAmRNA。在基因片段中，有的片段起调控作用，不转录。在基因片段中，有的片段起调控作用，不转录。转录出的转录出的mRNAmRNA中有终止密码子，终止密码子不对应氨基酸，所以基因或中有终止密码子，终止密码子不对应氨基酸，所以基因或DNADNA上上的碱基数目是蛋白质中氨基酸数目的的碱基数目是蛋白质中氨基酸数目的6 6倍多。倍多。第49页/共81页 1 1 1 1转录时，以转录时，以DNADNADNADNA的一条链为模板，按照碱基互补配的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，产生一条单链对原则，产生一条单链mRNAmRNAmRNAmRNA，则转录产生的，则转录产生的mRNAmRNAmRNAmRNA分子中碱分子中碱基数目是基数目是DNADNADNADNA分子中碱基数目的一半，且模板链中分子中碱基数目的一半，且模板链中A A A AT(T(T(T(或或C C C CG)G)G)G)与与mRNAmRNAmRNAmRNA分子中分子中U U U UA(A(A(A(或或C C C CG)G)G)G)相等。相等。2 2 2 2翻译过程中，翻译过程中，mRNAmRNAmRNAmRNA中每中每3 3 3 3个相邻碱基决定个相邻碱基决定1 1 1 1个氨基个氨基酸，所以经翻译合成的蛋白质分子中氨基酸数目是酸，所以经翻译合成的蛋白质分子中氨基酸数目是mRNAmRNAmRNAmRNA中中碱基数目的碱基数