高三生物一轮复习基因的表达.pptx

知识点一知识点一 RNARNA的结构与分类的结构与分类 1.1.基本单位及组成基本单位及组成 _；_；碱基：碱基：_；_。磷酸磷酸核糖核糖A A、G G、C C、U U核糖核苷酸核糖核苷酸考点一基因指导蛋白质的合成考点一基因指导蛋白质的合成 【梳理知识要点梳理知识要点】第1页/共71页2.2.结构：一般是结构：一般是_，比，比DNADNA短。有的存在局部碱基配对现象，短。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。从而具有局部双链和局部环状结构。3.3.分布：在分布：在_内合成，通过内合成，通过_进入细胞质。进入细胞质。4.4.分类分类(1)mRNA(1)mRNA：将遗传信息从：将遗传信息从_传递到细胞质中。传递到细胞质中。(2)tRNA(2)tRNA：_，识别密码子。，识别密码子。(3)rRNA(3)rRNA：_的组成成分。的组成成分。【点拨点拨】mRNAmRNA、tRNAtRNA、rRNArRNA均是转录产生的，在翻译过程中共同均是转录产生的，在翻译过程中共同发挥作用。发挥作用。单链单链细胞核细胞核核孔核孔细胞核内细胞核内转运氨基酸转运氨基酸核糖体核糖体第2页/共71页1.1.密码子密码子(1)(1)概念：概念：_上决定上决定1 1个氨基酸的三个相邻碱基。个氨基酸的三个相邻碱基。(2)(2)种类：种类：_种。其中决定氨基酸的密码子有种。其中决定氨基酸的密码子有_种种(_(_种起始密种起始密码子码子)，_种终止密码子。种终止密码子。mRNAmRNA646461612 23 3知识点二知识点二 密码子与反密码子密码子与反密码子 2 2反密码子的概念及种类反密码子的概念及种类概念：概念：与与mRNAmRNA分子中密码子互补配对的分子中密码子互补配对的 上的上的3 3个碱基。个碱基。种类：种类：种，反密码子与种，反密码子与 种决定氨基酸的密码子对应。种决定氨基酸的密码子对应。tRNAtRNA61616161 (3)(3)特点特点简并性：一种氨基酸可以有简并性：一种氨基酸可以有 个密码子个密码子通用性：所有生物共用通用性：所有生物共用 密码子密码子多多一套一套第3页/共71页第一阶段转录：第一阶段转录：第一阶段转录：第一阶段转录：在在在在 内以内以内以内以 为模板为模板为模板为模板 按照按照按照按照 原则合成原则合成原则合成原则合成 的过程。的过程。的过程。的过程。细胞核细胞核细胞核细胞核DNADNADNADNA的一条链的一条链的一条链的一条链碱基互补配对碱基互补配对碱基互补配对碱基互补配对RNARNARNARNA知识点三知识点三 基因控制蛋白质的合成基因控制蛋白质的合成(重难点）重难点）第4页/共71页主要在细胞核主要在细胞核主要在细胞核主要在细胞核DNADNADNADNA的一条链的一条链的一条链的一条链4 4 4 4 种核糖核苷酸种核糖核苷酸种核糖核苷酸种核糖核苷酸m mRNARNA 遵循碱基互补配对原则遵循碱基互补配对原则遵循碱基互补配对原则遵循碱基互补配对原则 A A A A ;T T T T ;G G G G ;C C C CU A C GU A C GU A C GU A C G解旋酶、解旋酶、解旋酶、解旋酶、RNARNARNARNA聚合酶、聚合酶、聚合酶、聚合酶、ATPATPATPATPmRNAmRNADNADNA转录转录转录总结：转录总结：场所：场所：场所：场所：模板：模板：模板：模板：原料：原料：原料：原料：条件：条件：条件：条件：原则原则原则原则 产物产物产物产物 遗传信息流动方向遗传信息流动方向：第5页/共71页第二阶段翻译：第二阶段翻译：第二阶段翻译：第二阶段翻译：在在在在 上，上，上，上，以以以以 为模板合成具有一为模板合成具有一为模板合成具有一为模板合成具有一定氨基酸顺序的定氨基酸顺序的定氨基酸顺序的定氨基酸顺序的 的过程。的过程。的过程。的过程。知识点三知识点三 基因控制蛋白质的合成基因控制蛋白质的合成mRNAmRNA蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质核糖体核糖体第6页/共71页 翻译总结：翻译总结：场所：场所：原料：原料：模板：模板：条件：条件：原则：原则：产物：产物：核糖体核糖体2020种种氨基酸氨基酸mRNAmRNAtRNAtRNAtRNAtRNA、脱水缩合脱水缩合脱水缩合脱水缩合酶酶酶酶、ATPATPATPATP碱基互补配对原则碱基互补配对原则碱基互补配对原则碱基互补配对原则(A-(A-U U U-U-A A C-C-G G G-G-C C)多肽多肽多肽多肽mRNAmRNA翻译翻译 遗传信息流动方向遗传信息流动方向：盘曲折叠盘曲折叠蛋白质蛋白质第7页/共71页识别下图，判断识别下图，判断分别代表哪项生理过程分别代表哪项生理过程？DNADNA复制复制转录转录翻译翻译第8页/共71页 DNA复制、转录、翻译的比较复制复制转录转录翻译翻译时间时间细胞分裂细胞分裂(有丝分有丝分裂和减裂和减)的的间期间期个体个体生长发育生长发育的整个过程中。从细胞层的整个过程中。从细胞层次看，主要发生在细胞次看，主要发生在细胞分裂分裂和细胞和细胞分化分化的过程中。的过程中。场所场所主要主要在在细胞核细胞核主要在主要在细胞核细胞核细胞质的细胞质的核糖核糖体体模板模板DNADNA的两条单链的两条单链DNADNA的一条链的一条链mRNA原料原料4 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种氨基酸种氨基酸条件条件都需要特定的都需要特定的 酶酶 和和 ATPATP产物产物两个相同的双链两个相同的双链DNA分子分子一条单链一条单链RNA（mRNA,tRNA rRNA)多肽链多肽链【总结归纳总结归纳】第9页/共71页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。()()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。()()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。()()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。()()【思维判断思维判断】第10页/共71页1.1.如图是如图是DNADNA转录过程中的一个片段，其核苷酸的种类转录过程中的一个片段，其核苷酸的种类有（）有（）A.4A.4种种 B.5 B.5种种 C.6 C.6种种 D.8 D.8种种C命题点一命题点一 DNADNA与与RNARNA的区别的区别2.2.人体中由人体中由A A、T T、G 3G 3种碱基构成的核苷酸共有几种种碱基构成的核苷酸共有几种 A.2 A.2种种 B.4 B.4种种 C.5 C.5种种 D.8 D.8种种【变式训练变式训练】C第11页/共71页3.3.mRNAmRNA上决定氨基酸的某个密码子的一个碱基发生上决定氨基酸的某个密码子的一个碱基发生替换，则识别该密码子的替换，则识别该密码子的tRNAtRNA及转运的氨基酸发生及转运的氨基酸发生的变化是的变化是 （）A AtRNAtRNA一定改变，氨基酸不一定改变一定改变，氨基酸不一定改变B BtRNAtRNA不一定改变，氨基酸不一定改变不一定改变，氨基酸不一定改变C CtRNAtRNA一定改变，氨基酸一定改变一定改变，氨基酸一定改变D DtRNAtRNA不一定改变，氨基酸一定改变不一定改变，氨基酸一定改变 A命题点二命题点二 密码子与反密码子的关系密码子与反密码子的关系第12页/共71页4.4.根据下表中的已知条件，判断苏氨酸的密码子是根据下表中的已知条件，判断苏氨酸的密码子是 （）A ATCU BTCU BUGA CUGA CACU DACU DUCU UCU DNA双链TGmRNACtRNA反密码子A氨基酸苏氨酸C命题点二命题点二 密码子与反密码子的关系密码子与反密码子的关系第13页/共71页5.识别下图，深化对翻译的理解，并回答相关问题。识别下图，深化对翻译的理解，并回答相关问题。命题点三命题点三 转录与翻译的分析转录与翻译的分析第14页/共71页 mRNA与核糖体的数量关系：与核糖体的数量关系：存在上述关系的意义：存在上述关系的意义：。蛋白质合成的方向：从蛋白质合成的方向：从_(据上图据上图)，判断依据，判断依据 是根据是根据_。一个一个mRNAmRNA可同时结合多个核糖体可同时结合多个核糖体少量的少量的mRNAmRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质分子可以迅速合成出大量的蛋白质左向右左向右多肽链的长短，长的翻译在前多肽链的长短，长的翻译在前第15页/共71页讨论讨论图示中合成了几条肽链？是否相同？图示中合成了几条肽链？是否相同？答案答案4条多肽链条多肽链因为模板因为模板mRNA相同，所以合成了相同，所以合成了4条相同的肽链条相同的肽链第16页/共71页6.6.如图为如图为原核原核细胞转录、翻译的示意图，图示是否表细胞转录、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？【变式训练变式训练】第17页/共71页DNA、RNA的碱基和氨基酸的数量关系的碱基和氨基酸的数量关系结论结论:C CG GT TG GC CA AC CA AT TG GC CA AC CT TG GG GT TA ADNADNA谷氨酸谷氨酸组氨酸组氨酸精氨酸精氨酸氨基酸氨基酸C CG GU UG GG GA AC CA AU UmRNAmRNA遗传信息遗传信息遗传密码遗传密码氨基酸序列氨基酸序列基因的碱基基因的碱基 信使信使RNARNA的碱基的碱基 氨基酸氨基酸 =6 6 3 3 1 1模板链模板链命题点四命题点四 转录和翻译过程中相关数量计算方法转录和翻译过程中相关数量计算方法密码子密码子密码子密码子密码子密码子第18页/共71页B命题点四命题点四 转录和翻译过程中相关数量计算方法转录和翻译过程中相关数量计算方法【例【例1 1】第19页/共71页 现代生物工程能够实现在已知蛋白质的氨基酸现代生物工程能够实现在已知蛋白质的氨基酸序列后，再人工合成基因；现已知人体生长激素共含序列后，再人工合成基因；现已知人体生长激素共含190190个肽键（单链），假设与其对应的个肽键（单链），假设与其对应的mRNAmRNA序列中有序列中有A A和和U U共共313313个，则合成的生长激素基因中个，则合成的生长激素基因中G G至少有（）至少有（）A.130 A.130个个 B.260 B.260个个 C.313 C.313个个 D.D.无法确定无法确定命题点四命题点四 转录和翻译过程中相关数量计算方法转录和翻译过程中相关数量计算方法【例【例2 2】B第20页/共71页 在一个在一个DNADNA分子中，鸟嘌呤和胞嘧啶之和占全分子中，鸟嘌呤和胞嘧啶之和占全部碱基含量的部碱基含量的4646，其中一条链的碱基中，其中一条链的碱基中2828是腺嘌呤，是腺嘌呤，2222是胞嘧啶，求：由它转录的是胞嘧啶，求：由它转录的mRNAmRNA中，腺嘌呤与胞嘧中，腺嘌呤与胞嘧啶分别占啶分别占mRNAmRNA碱基总数的（）碱基总数的（）A A22%28%B22%28%B23%27%23%27%C C26%24%26%24%D D54%6%54%6%C命题点四命题点四 转录和翻译过程中相关数量计算方法转录和翻译过程中相关数量计算方法【例【例3 3】第21页/共71页遗传信息遗传信息储存于储存于编码编码mRNAmRNA属于属于转录转录转运转运密码子密码子翻译翻译含有含有【知识网络知识网络】氨基酸氨基酸DNADNAtRNAtRNARNARNArRNArRNAmRNAmRNA氨基酸氨基酸蛋白质蛋白质基因指导蛋白质的合成基因指导蛋白质的合成 （基因的表达）（基因的表达）第22页/共71页第23页/共71页第24页/共71页第25页/共71页【变式训练变式训练】计算组题计算组题1.1.某某DNADNA分子上分子上,一条链上一条链上(G+A)/(C+T)=0.4,(G+A)/(C+T)=0.4,则对应链上则对应链上(G+A)/(C+T)=?(G+A)/(C+T)=?2.2.某某DNADNA分子上分子上,一条链上一条链上A+TA+T占该链碱基的占该链碱基的34,34,且这条链上的且这条链上的C C占该链碱基占该链碱基总数的总数的28,28,那么对应的另一条互补链上那么对应的另一条互补链上,C,C应占该链碱基的多少应占该链碱基的多少?3.3.某基因的一条链上的碱基是某基因的一条链上的碱基是(A+G)/(T+C)=0.5,(A+G)/(T+C)=0.5,则由此转录来的则由此转录来的mRNAmRNA中中(A+G)/(U+C)=?(A+G)/(U+C)=?4.4.某某mRNAmRNA分子的碱基组成中分子的碱基组成中,U,U占占20,A20,A占占10,10,则转录该则转录该mRNAmRNA的的DNADNA片段中片段中C C占多少占多少?5.5.已知一段已知一段mRNAmRNA有有3030个碱基个碱基,其中其中A+G=12A+G=12个个,那么转录成那么转录成mRNAmRNA的一段的一段DNADNA分子分子中应有中应有C+TC+T多少个多少个?6.6.已知已知DNADNA双链中双链中A A占全部碱基的占全部碱基的30,30,在其中一条链上在其中一条链上A A占该链碱基的占该链碱基的25,25,则由该链转录成的则由该链转录成的mRNAmRNA中中,U,U占全部碱基的比例是多少占全部碱基的比例是多少?该该DNADNA另一条链中另一条链中,A,A占该链全部碱基的多少占该链全部碱基的多少?2.52.538382 23535303025 3525 35第26页/共71页2计算中计算中“最多最多”和和“最少最少”的分析的分析(1)翻译时，翻译时，mRNA上的终止密码不决定氨基酸，上的终止密码不决定氨基酸，因此因此mRNA上的碱基数目是蛋白质中氨基酸数目的上的碱基数目是蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些。倍还要多一些。(2)基因或基因或DNA上的碱基数目比对应的蛋白质中上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的氨基酸数目的6倍还要多一些。倍还要多一些。(3)在在回回答答有有关关问问题题时时，应应加加上上“最最多多”或或“至至少少”等字。等字。如如：mRNA上上有有n个个碱碱基基，转转录录产产生生它它的的基基因因中中至至少少有有2n个个碱碱基基，该该mRNA指指导导合合成成的的蛋蛋白白质质中中最最多多有有n/3个氨基酸。个氨基酸。第27页/共71页【例例1 1】在在遗遗传传信信息息的的传传递递过过程程中中，一一般般不不可可能能发发生生的的是是()A ADNADNA复制、转录及翻译过程都遵循碱基互补配对原则复制、转录及翻译过程都遵循碱基互补配对原则B B核核基基因因转转录录形形成成的的mRNAmRNA穿穿过过核核孔孔进进入入细细胞胞质质中中进进行行翻译过程翻译过程C CDNADNA复复制制、转转录录都都是是以以DNADNA的的一一条条链链为为模模板板，翻翻译译则则是以是以mRNAmRNA为模板为模板D DDNADNA复复制制、转转录录和和翻翻译译的的原原料料依依次次是是脱脱氧氧核核苷苷酸酸、核核糖核苷酸、氨基酸糖核苷酸、氨基酸C第28页/共71页D第29页/共71页五、基因、蛋白质与性状之间的关系五、基因、蛋白质与性状之间的关系1.1.中心法则中心法则DNADNA的复制的复制 _ _ 翻译翻译 _转录转录RNARNA的复制的复制RNARNA逆转录逆转录第30页/共71页(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第31页/共71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32页/共71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33页/共71页思考：利用图示分类剖析中心法则思考：利用图示分类剖析中心法则(1)图示中图示中1、8为为 过程；过程；2、5、9为为 过程；过程；3、10为为 过程；过程；4、6为为 过程；过程；7为为 过程。过程。(2)若甲、乙、丙为病毒，则甲为若甲、乙、丙为病毒，则甲为 病毒，如病毒，如噬菌体；乙为噬菌体；乙为 病毒，如烟草花叶病毒；丙病毒，如烟草花叶病毒；丙为为 病毒，如病毒，如HIV。转录转录翻译翻译DNA复制复制RNA复制复制逆转录逆转录DNARNA逆转录逆转录第34页/共71页2、基因的基本功能、基因的基本功能 储存遗传信息储存遗传信息。遗传信息的传递遗传信息的传递：发生在生物繁殖后代的：发生在生物繁殖后代的过程中，通过复制实现遗传信息由亲代到子代的过程中，通过复制实现遗传信息由亲代到子代的传递。传递。遗传信息的表达遗传信息的表达：发生在生物生命活动进：发生在生物生命活动进行过程中，基因通过转录和翻译控制蛋白质合成行过程中，基因通过转录和翻译控制蛋白质合成的过程，蛋白质体现生物性状，进而实现基因中的过程，蛋白质体现生物性状，进而实现基因中的遗传信息对生物体性状的控制。的遗传信息对生物体性状的控制。第35页/共71页3.3.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生物体性状。物体性状。实例：镰刀型细胞贫血症、囊性纤维病实例：镰刀型细胞贫血症、囊性纤维病的病因。的病因。第36页/共71页正常红细胞正常红细胞患者红细胞患者红细胞病例：镰刀型细胞贫血症病例：镰刀型细胞贫血症血红蛋白血红蛋白结构结构异常异常（直接原因）（直接原因）基因基因异常异常编码编码（根本原因）（根本原因）红细胞红细胞功能异常功能异常红细胞红细胞结构异常结构异常（性状）（性状）资料一资料一结论：结论：基因通过基因通过控制蛋白质的结构控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状直接控制生物体的性状第37页/共71页囊性纤维病囊性纤维病CFTRCFTR（跨膜）基因缺失了（跨膜）基因缺失了3 3个碱基个碱基CFTRCFTR蛋白结构异常，导致功能异常蛋白结构异常，导致功能异常患者支气管内黏液增多患者支气管内黏液增多黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染黏液异常，常死于肺部感染黏液异常，常死于肺部感染基因、蛋白质、性状的关系基因、蛋白质、性状的关系基因基因蛋白质的结构蛋白质的结构性状性状基因改变基因改变蛋白质改变蛋白质改变性状改变性状改变第38页/共71页(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细胞代谢代谢生物性状。生物性状。实例：白化病、豌豆的粒形。实例：白化病、豌豆的粒形。第39页/共71页资料二：人的白化病症资料二：人的白化病症状是由于控制状是由于控制酪氨酸酶酪氨酸酶的基因异常而不能够合的基因异常而不能够合成酪氨酸酶引起的。酪成酪氨酸酶引起的。酪氨酸酶能够将酪氨酸转氨酸酶能够将酪氨酸转变为黑色素。变为黑色素。分析上述资料，说出在分析上述资料，说出在上述例子中基因、蛋白上述例子中基因、蛋白质是如何影响性状的？质是如何影响性状的？第40页/共71页人的白化病人的白化病控制控制酪氨酸酪氨酸酶酶的的基因异常基因异常酪氨酸酶酪氨酸酶不能正常合成不能正常合成酪氨酸酪氨酸不能不能正常转化为黑色素正常转化为黑色素缺乏黑色素而缺乏黑色素而表现为白化病表现为白化病控制控制酪氨酸酪氨酸酶酶的的基因正常基因正常酪氨酸酶酪氨酸酶正常合成正常合成酪氨酸酪氨酸能能正常转化为黑色素正常转化为黑色素表现正常表现正常结论结论:基因通过基因通过控制控制酶的合成来酶的合成来控制代谢过程控制代谢过程，进而控进而控制生物体的性状制生物体的性状白化病人白化病人正常人正常人第41页/共71页 DNADNA中插入了一段外来的中插入了一段外来的DNADNA序列，序列，打乱了编码淀粉分支酶的打乱了编码淀粉分支酶的基因基因淀粉分支酶不能正常合成淀粉分支酶不能正常合成蔗糖不合成为淀粉，蔗糖含蔗糖不合成为淀粉，蔗糖含量高量高淀粉含量低的豌豆由于不能淀粉含量低的豌豆由于不能有效保留水而显得皱缩（性有效保留水而显得皱缩（性状：皱粒）状：皱粒）编码淀粉分支酶的基因正常编码淀粉分支酶的基因正常淀粉分支酶正常合成淀粉分支酶正常合成蔗糖合成为淀粉，淀粉含蔗糖合成为淀粉，淀粉含量升高量升高淀粉含量高，有效保留水分，淀粉含量高，有效保留水分，豌豆显得圆鼓鼓（性状：圆豌豆显得圆鼓鼓（性状：圆粒）粒）第42页/共71页4.4.基因与性状的关系基因与性状的关系(1)(1)基因是遗传物质的结构和功能单位。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。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形成至少与5050多个不同基因有关。多个不同基因有关。又如图所示，基因又如图所示，基因1和基因和基因2共同控制花的颜色。共同控制花的颜色。第43页/共71页(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。现型可能不同；基因型不同，表现型可能相同。（4）有有些些基基因因则则会会影影响响多多种种性性状状，如如豌豌豆豆中中控控制制花花色色的的基因也控制种皮的颜色和叶腋有无黑斑。基因也控制种皮的颜色和叶腋有无黑斑。第44页/共71页B第45页/共71页【变式变式】下列关于中心法则的叙述中，错误的是下列关于中心法则的叙述中，错误的是()()选项选项 模板模板 原料原料 产物产物 过程过程 A A DNADNA 脱氧核苷酸脱氧核苷酸 DNADNA DNADNA复制复制 B B DNADNA 核糖核苷酸核糖核苷酸 RNARNA 转录转录 C C RNARNA 核糖核苷酸核糖核苷酸 RNARNA RNARNA复制复制 D D RNARNA 核糖核苷酸核糖核苷酸 DNADNA 逆转录逆转录 D D第46页/共71页混淆六类酶混淆六类酶解旋酶、解旋酶、DNA聚合酶、限制酶、聚合酶、限制酶、DNA连接酶、连接酶、RNA聚合酶聚合酶点拨点拨“解旋酶解旋酶”是是DNA分子复制时使氢键断裂。分子复制时使氢键断裂。“限制酶限制酶”是使两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。是使两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。“DNA聚合酶聚合酶”是是DNA分子复制时依据碱基互补配对原则分子复制时依据碱基互补配对原则使单个脱氧核苷酸连成脱氧核苷酸链。使单个脱氧核苷酸连成脱氧核苷酸链。“DNA连接酶连接酶”是将两个是将两个DNA分子片段的末端分子片段的末端“缝合缝合”起起来形成磷酸二酯键。来形成磷酸二酯键。“RNA聚合酶聚合酶”是是RNA复制或复制或DNA转录时依据碱基互补配转录时依据碱基互补配对原则将单个核糖核苷酸连接成对原则将单个核糖核苷酸连接成RNA链。链。“逆转录酶逆转录酶”是某些是某些RNA病毒在宿主细胞内利用宿主细胞病毒在宿主细胞内利用宿主细胞的脱氧核苷酸合成的脱氧核苷酸合成DNA的一种酶。的一种酶。第47页/共71页1DNA(基因基因)、mRNA上碱基数目与氨基酸上碱基数目与氨基酸数目之间的关系数目之间的关系在蛋白质的合成过程中，是以在蛋白质的合成过程中，是以DNA(基因基因)的两的两条链中的一条为模板，合成一条条链中的一条为模板，合成一条mRNA单链，因单链，因此，此，DNA中的碱基数目是中的碱基数目是mRNA中的碱基数目的中的碱基数目的两倍；在翻译时，两倍；在翻译时，mRNA每三个相邻碱基决定一每三个相邻碱基决定一种氨基酸，其数目彼此间的关系一般可表示为种氨基酸，其数目彼此间的关系一般可表示为(如如图图)：第48页/共71页纠错演练纠错演练1.mRNA上上决定氨基酸的某个密码子的一个决定氨基酸的某个密码子的一个碱基发生替换，则识别该密码子的碱基发生替换，则识别该密码子的tRNA及及转运的氨基酸发生的变化是转运的氨基酸发生的变化是()。A.tRNA一定改变，氨基酸不一定改变一定改变，氨基酸不一定改变B.tRNA不一定改变，氨基酸不一定改变不一定改变，氨基酸不一定改变C.tRNA一定改变，氨基酸一定改变一定改变，氨基酸一定改变D.tRNA不一定改变，氨基酸一定改变不一定改变，氨基酸一定改变A第49页/共71页解析解析mRNA上决定氨基酸的某个密码子上决定氨基酸的某个密码子的一个碱基发生替换，密码子一定改变，的一个碱基发生替换，密码子一定改变，tRNA一定改变，但由于密码子的简并性，一定改变，但由于密码子的简并性，所决定的氨基酸不一定改变，故选所决定的氨基酸不一定改变，故选A。答案答案A第50页/共71页【易错分析易错分析】本题要求考生了解密码子的本题要求考生了解密码子的简并性，并且知道简并性，并且知道tRNA分子是严格遵守碱分子是严格遵守碱基互补配对原则与基互补配对原则与mRNA配对的，有些考配对的，有些考生误认为密码子有简并性，则生误认为密码子有简并性，则tRNA分子也分子也有而导致误选有而导致误选B项。项。第51页/共71页2.蛋蛋白质种类繁多，功能多样，是生物体生命活动白质种类繁多，功能多样，是生物体生命活动的体现者和承担者。如图所示是某种蛋白质合成的体现者和承担者。如图所示是某种蛋白质合成示意图，据图所示，下列说法错误的是示意图，据图所示，下列说法错误的是()。C.该图可以表示胰岛细胞合成胰岛素的过程该图可以表示胰岛细胞合成胰岛素的过程D.每一个核糖体上都将合成一条完整的多肽链，这反映了基每一个核糖体上都将合成一条完整的多肽链，这反映了基因表达的高效性因表达的高效性A.mRNAA.mRNA合成的方向是从右到左合成的方向是从右到左B.B.如如果果蛋蛋白白质质中中氨氨基基酸酸的的数数目目为为a a，则则合合成成该该蛋蛋白白质质的的基基因因中中碱碱基基数数多于多于6 6a aC第52页/共71页解析解析图中显示转录和翻译同时同地进行，应该是原核生图中显示转录和翻译同时同地进行，应该是原核生物的表达过程，故不可能是胰岛素的合成过程；由物的表达过程，故不可能是胰岛素的合成过程；由mRNA上核糖体的多少可知，上核糖体的多少可知，mRNA合成的方向是从右到左；由合成的方向是从右到左；由于终止密码子的存在，基因中碱基数目比氨基酸的于终止密码子的存在，基因中碱基数目比氨基酸的6倍还倍还要多；由于多个核糖体同时翻译，提高了基因的表达效率。要多；由于多个核糖体同时翻译，提高了基因的表达效率。答案答案C第53页/共71页【易错分析易错分析】有些考生不能根据有些考生不能根据RNA聚合聚合酶作用的产物酶作用的产物mRNA的长度判断出转录方的长度判断出转录方向是由右到左进行的而误选向是由右到左进行的而误选A项；有些考项；有些考生不能根据图中转录翻译在同一场所进行，生不能根据图中转录翻译在同一场所进行，判断出这是原核生物体内蛋白质的合成过判断出这是原核生物体内蛋白质的合成过程，误认为程，误认为C项正确。项正确。第54页/共71页tRNAtRNA的结构的结构第55页/共71页三、三、DNADNA复制、转录和翻译的比较复制、转录和翻译的比较 1.1.区别区别复制复制转录转录翻译翻译时期时期场所场所模板模板原料原料条件条件细胞分裂的间期细胞分裂的间期在生长发育的连在生长发育的连续过程中续过程中在生长发育的连续在生长发育的连续过程中过程中细胞核细胞核(线粒体、线粒体、叶绿体叶绿体)细胞核细胞核(线粒线粒体、叶绿体体、叶绿体)细胞质中核糖体上细胞质中核糖体上以以DNA解旋的两条解旋的两条链为模板链为模板以以DNA解旋的解旋的一条链为模板一条链为模板以以mRNA为模板为模板4 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种氨基酸种氨基酸酶酶(DNA解旋酶、解旋酶、DNA聚合酶等聚合酶等)、ATP、原料、模板、原料、模板酶酶(RNA(RNA聚合聚合酶等酶等)、ATPATP、原、原料、模板料、模板酶、酶、ATPATP、tRNAtRNA、原料、模板、原料、模板第57页/共71页复制复制转录转录翻译翻译碱基配碱基配对方式对方式遗传信息遗传信息传递方向传递方向特点特点产物产物ATATTATACGCGGCGCAUAUTATACGCGGCGCAUAUUAUACGCGGCGCDNADNADNADNADNARNADNARNARNARNA蛋白质蛋白质边解旋边复制，边解旋边复制，半保留复制半保留复制边解旋边转录，转录边解旋边转录，转录后后DNA仍保留原来的仍保留原来的双链结构双链结构mRNA分子可与多个分子可与多个核糖体结合进行多肽核糖体结合进行多肽链的合成链的合成2 2个双链个双链DNADNA1 1个单链个单链RNA(mRNARNA(mRNA、tRNAtRNA、rRNA)rRNA)多肽或蛋白质多肽或蛋白质模板模板去向去向分别进入分别进入2个子代个子代DNA分子中分子中恢复原样，与非模板链恢复原样，与非模板链重新绕成双螺旋结构重新绕成双螺旋结构分解成单个核苷酸分解成单个核苷酸意义意义使遗传信息从亲代传使遗传信息从亲代传递给子代递给子代表达遗传信息，使生物表现出各种性状表达遗传信息，使生物表现出各种性状第58页/共71页2.2.复制、转录和翻译过程中碱基互补配对原则及有关数量复制、转录和翻译过程中碱基互补配对原则及有关数量关系关系(1)DNA(1)DNA分子复制、转录和翻译过程中的碱基互补配对原则分子复制、转录和翻译过程中的碱基互补配对原则 DNADNA分子复制时：亲代链与子代链间存在碱基互补配对分子复制时：亲代链与子代链间存在碱基互补配对 DNADNA分子转录时：模板链与分子转录时：模板链与RNARNA链间存在碱基互补配对链间存在碱基互补配对 翻译过程中：翻译过程中：mRNAmRNA中密码子与中密码子与tRNAtRNA中反密码子间存在中反密码子间存在碱基互补配对碱基互补配对第59页/共71页第60页/共71页第61页/共71页第62页/共71页第63页/共71页第64页/共71页3.(转录、翻译过程)如图为蛋白质的合成过程示意图,请据图回答有关问题:考点二 遗传信息的转录与翻译 第65页/共71页(1)图一中发生在细胞核中的过程是_。(2)图一中基因表达的最后一阶段是在_中完成的,这一过程中还需要mRNA、氨基酸、_、_和_。(3)图一中称为_,在蛋白质合成过程中将多肽链中氨基酸种类与mRNA上的遗传信息联系起来的物质是_。转录核糖体酶tRNAATP密码子tRNA第66页/共71页(4)图二为该细胞中多聚核糖体合成多肽链的过程。对此过程的理解错误的是()A.X在MN上的移动方向是从右到左,所用原料是氨基酸B.多聚核糖体能够加速细胞内蛋白质合成速率的原因是同时合成多条多肽链C.该过程直接合成的T1、T2、T3三条多肽链中氨基酸的顺序相同D.合成MN的场所是细胞核,而X一定附着在内质网上A、D第67页/共71页【互动探究】当图二中X或图一中在细胞内数量增多时,推断细胞核内哪种结构体积增大?并说明原因。提示:核仁。因为X和均为核糖体,其合成与核仁有关。核仁的大小与细胞合成蛋白质的多少有关,蛋白质合成旺盛的细胞中核糖体多、核仁大。第68页/共71页综上可知：综上可知：蛋白质中氨基酸数目蛋白质中氨基酸数目1/3 mRNA碱基碱基数目数目1/6 DNA(或基因或基因)碱基数目。碱基数目。基因中碱基、基因中碱基、RNARNA中碱基和蛋白质中氨基酸数量的关系中碱基和蛋白质中氨基酸数量的关系基因表达中相关数量计算基因表达中相关数量计算第69页/共71页思考思考:上述翻译过程，合成的物质是多肽还是蛋白质？上述翻译过程，合成的物质是多肽还是蛋白质？提示提示合成的仅是多肽链，要形成蛋白质合成的仅是多肽链，要形成蛋白质(具有生物活具有生物活性性)还需要运送至内质网、高尔基体等结构中进一步加还需要运送至内质网、高尔基体等结构中进一步加工。工。第70页/共71页感谢您的观看。感谢您的观看。第71页/共71页