2015-2016学年高一生物课件：41《基因指导蛋白质的合成》（新人教版必修2）.ppt

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1、第第1节基因指导蛋白质的合成节基因指导蛋白质的合成课标解读课标解读1概概述遗传信息的转录和翻译。述遗传信息的转录和翻译。2.运用数学方法，分析碱基运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系。与氨基酸的对应关系。1DNA与与RNA的比较的比较(填表填表)遗传信息的转录遗传信息的转录 种类种类DNARNA基本单位基本单位脱氧核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸(4种种)核糖核苷酸核糖核苷酸(4种种)五碳糖五碳糖脱氧核糖脱氧核糖核糖核糖特有碱基特有碱基TU共有碱基共有碱基A、G、C空间结构空间结构规则的双螺旋结构规则的双螺旋结构多呈多呈 结构结构分布分布主要在主要在 中，中，少量在少量在 、或原核生或原核生物的物

2、的 中中主要在细胞质基质、线粒体、主要在细胞质基质、线粒体、叶绿体、叶绿体、中，少量在中，少量在 中中单链单链细胞核细胞核线粒体线粒体叶绿体叶绿体拟核拟核核糖体核糖体细胞核细胞核2.遗传信息的转录遗传信息的转录(1)概概念念：是是指指在在 中中，以以 为为模模板板，按照按照 原则合成原则合成 的过程。的过程。(2)过程过程细胞核细胞核DNA的一条链的一条链碱基互补配对碱基互补配对RNA思思维维激激活活1 转转录录的的场场所所一一定定是是细细胞胞核核吗吗？产产物物一一定定是是mRNA吗？吗？提提示示含含有有DNA的的部部位位(细细胞胞核核、线线粒粒体体、叶叶绿绿体体、拟拟核核、质粒质粒)均可转录

3、，产物有均可转录，产物有mRNA、tRNA、rRNA等。等。1三种三种RNA的比较的比较类型类型mRNAtRNArRNA空间空间结构结构单链状单链状三叶草形三叶草形单链状，有部单链状，有部分双链区分双链区另外：有的另外：有的RNA还具有催化作用。还具有催化作用。功能功能转录转录DNA上的上的遗传信息，是遗传信息，是蛋白质合成的蛋白质合成的直接模板直接模板一端以反密码子识一端以反密码子识别别mRNA上的密码上的密码子，另一端携带一子，另一端携带一个特定的氨基酸进个特定的氨基酸进入核糖体入核糖体是核糖体的组是核糖体的组成成分，参与成成分，参与蛋白质的合成蛋白质的合成2DNA复制与转录的比较复制与转

4、录的比较模板模板原料原料能量能量酶酶产物产物DNA复制复制DNA的的两条链两条链脱氧核苷酸脱氧核苷酸ATP解旋酶、解旋酶、DNA聚合酶聚合酶DNA转录转录DNA的的一条链一条链核糖核苷酸核糖核苷酸ATP解旋酶、解旋酶、RNA聚合酶聚合酶RNA3.DNA和和RNA的快速界定：的快速界定：核酸包括核酸包括DNA和和RNA，可通过如下方法快速界定核酸属性。，可通过如下方法快速界定核酸属性。【强化训练强化训练1】下下图中甲、乙图示真核细胞内两种物质的合成过图中甲、乙图示真核细胞内两种物质的合成过程，下列叙述正确的是程，下列叙述正确的是 ()。A甲甲、乙乙所所示示过过程程通通过过半半保保留留方方式式进进

5、行行，合合成成的的产产物物是是双双链核酸分子链核酸分子B甲所示过程在细胞核内进行，乙在细胞质基质中进行甲所示过程在细胞核内进行，乙在细胞质基质中进行CDNA分分子子解解旋旋时时，甲甲所所示示过过程程不不需需要要解解旋旋酶酶，乙乙需需要要解旋酶解旋酶D一一个个细细胞胞周周期期中中，甲甲所所示示过过程程在在每每个个起起点点只只起起始始一一次次，乙可起始多次乙可起始多次解解析析图图甲甲表表示示DNA分分子子的的复复制制过过程程，图图乙乙表表示示转转录录过过程程，乙乙过过程程的的产产物物是是单单链链的的mRNA分分子子，故故A项项错错误误；甲甲、乙乙过过程程主主要要在在细细胞胞核核中中进进行行，故故B

6、项项错错误误；甲甲过过程程需需要要解解旋旋酶酶的的参参与与，故故C项项错错误误；在在一一个个细细胞胞周周期期中中，细细胞胞核核中中DNA分分子子只复制一次，而转录可以进行多次，故只复制一次，而转录可以进行多次，故D项正确。项正确。答案答案D遗传信息的翻译遗传信息的翻译 核糖体核糖体mRNA 20种氨基酸种氨基酸蛋白质蛋白质2密码子和反密码子密码子和反密码子(1)属属于于密密码码子子的的是是 (填填序序号号)，位位于于 上上(填填序序号号和和名名称称)，其其实实质质是决定一个氨基酸的是决定一个氨基酸的 个相邻的碱基。个相邻的碱基。(2)属属于于反反密密码码子子的的是是 (填填序序号号)，位位于于

7、 (填填序序号号和和名名称称)上上，其其实实质质是是与与 发发生生碱碱基基互互补补配配对对的的 个个相相邻的碱基。邻的碱基。(3)密码子的种类为：密码子的种类为：种。种。mRNA3tRNA密码子密码子3643翻译过程翻译过程起始：起始：mRNA与与 结合。结合。运输：运输：携带氨基酸置于特定位置。携带氨基酸置于特定位置。延延伸伸：核核糖糖体体沿沿 移移动动，读读取取下下一一个个密密码码子子，由由对对应应tRNA运运输输相相应应的的氨氨基基酸酸加加到到延延伸伸中中的的肽肽链链上上。(一一个个mRNA可可以以结结合多个核糖体合多个核糖体)终止：当核糖体到达终止：当核糖体到达mRNA上的上的 时，合

8、成停止。时，合成停止。脱脱离离：肽肽链链合合成成后后从从核核糖糖体体与与mRNA的的复复合合物物上上脱脱离离，盘盘曲曲折叠成具有特定折叠成具有特定 和和 的蛋白质。的蛋白质。核糖体核糖体tRNAmRNA终止密码子终止密码子空间结构空间结构功能功能 思思维维激激活活2 根根据据mRNA中中碱碱基基的的排排列列顺顺序序能能否否准准确确写写出出氨氨基基酸酸的的序序列列？若若已已知知氨氨基基酸酸的的序序列列，能能否否确确定定mRNA中中的碱基排列顺序？的碱基排列顺序？提提示示前前者者可可以以，后后者者不不能能确确定定。因因为为一一种种密密码码子子对对应应一种氨基酸，但一种氨基酸可以有多种密码子对应。一

9、种氨基酸，但一种氨基酸可以有多种密码子对应。DNA复制、转录、翻译的比较复制、转录、翻译的比较DNA功能功能传递遗传信息传递遗传信息(复制复制)表达遗传信息表达遗传信息转录转录翻译翻译时间时间有丝分裂间期；减有丝分裂间期；减前的间期前的间期生长发育的连续过程中生长发育的连续过程中场所场所真核细胞主要在细胞核，部分真核细胞主要在细胞核，部分在线粒体和叶绿体；原核细胞在线粒体和叶绿体；原核细胞主要在拟核主要在拟核细胞质细胞质(核糖体核糖体)原料原料四种脱氧四种脱氧核苷酸核苷酸四种核糖核苷酸四种核糖核苷酸二十种氨基酸二十种氨基酸模板模板DNA的两条链的两条链DNA中的一条链中的一条链mRNA条件条件

10、特定的酶和特定的酶和ATP过程过程DNA边解旋边以两边解旋边以两条链为模板，按碱条链为模板，按碱基互补配对原则，基互补配对原则，合成两条子链，子合成两条子链，子链与对应母链螺旋链与对应母链螺旋化化DNA解旋，以一解旋，以一条链为模板，按条链为模板，按碱基互补配对原碱基互补配对原则形成则形成mRNA(单单链链)，mRNA进入进入细胞质与核糖体细胞质与核糖体结合结合以以mRNA为模板，为模板，tRNA一端的碱基与一端的碱基与mRNA上的密码子上的密码子配对，另一端携带配对，另一端携带相应氨基酸，在核相应氨基酸，在核糖体合成有一定氨糖体合成有一定氨基酸序列的蛋白质基酸序列的蛋白质模板模板去向去向分别

11、进入两个子代分别进入两个子代DNA分子中分子中恢复原样，与非恢复原样，与非模板链重新形成模板链重新形成双螺旋结构双螺旋结构分解成单个核苷酸分解成单个核苷酸特点特点边解旋边复制；半边解旋边复制；半保留复制保留复制边解旋边转录，边解旋边转录，DNA双链全保留双链全保留一个一个mRNA上可连上可连续结合多个核糖体，续结合多个核糖体，依次合成多肽链依次合成多肽链产物产物 两个双链两个双链DNA分子分子一个单链一个单链RNA蛋白质蛋白质名名师师点点睛睛(1)每每种种氨氨基基酸酸对对应应一一种种或或几几种种密密码码子子(密密码码子子简简并并性性)，可由一种或几种，可由一种或几种tRNA转运。转运。(2)一

12、一种种密密码码子子只只能能决决定定一一种种氨氨基基酸酸，一一种种tRNA只只能能转转运运一一种氨基酸。种氨基酸。(3)转转运运RNA是是由由许许多多(而而不不是是只只有有3个个)核核糖糖核核苷苷酸酸构构成成的的“三三叶叶草草”形形，RNA分分子子其其一一端端有有三三个个碱碱基基可可与与信信使使RNA的的密密码子配对，我们称之为码子配对，我们称之为“反密码子反密码子”。【强化训练强化训练2】下下图表示真核细胞中核基因遗传信息的传递图表示真核细胞中核基因遗传信息的传递和表达过程。下列相关叙述正确的是和表达过程。下列相关叙述正确的是 ()。A过程中碱基配对情况相同过程中碱基配对情况相同B过程发生的场

13、所相同过程发生的场所相同C过程所需要的酶相同过程所需要的酶相同D过程中核糖体的移动方向是由左向右过程中核糖体的移动方向是由左向右解解析析题题图图中中过过程程是是DNA的的复复制制，过过程程是是转转录录，过过程程是是翻翻译译。复复制制是是DNADNA，转转录录是是DNAmRNA，不不同同的的碱碱基基配配对对方方式式是是AT、AU，A错错误误；核核基基因因的的转转录录场场所所是是细细胞胞核核，翻翻译译的的场场所所是是细细胞胞质质，B错错误误；过过程程需需要要解解旋旋酶酶和和DNA聚聚合合酶酶，过过程程需需要要解解旋旋酶酶和和RNA聚聚合合酶酶，C错错误误；从从图图可可以以看看出出，最最右右边边的的

14、一一个个核核糖糖体体上上的的多多肽肽链链最最长长，其其翻翻译译的的时时间间也也应应该该长长于于左左边边的的两两个个核核糖糖体体，故故核核糖糖体体的的移移动方向是由左向右。动方向是由左向右。答案答案D【例例1】根根据下表中的已知条件，判断苏氨酸的密码子是据下表中的已知条件，判断苏氨酸的密码子是()。界定遗传信息、密码子与反密码子界定遗传信息、密码子与反密码子 DNA双链双链TGmRNAtRNA反密码子反密码子A氨基酸氨基酸苏氨酸苏氨酸ATGU BUGA CACU DUCU深深度度剖剖析析 由由表表格格信信息息无无法法直直接接确确定定转转录录的的模模板板链链，但但因因DNA两两链链间间、模模板板链

15、链与与mRNA间间、mRNA与与反反密密码码子子间间均均遵遵循循碱碱基基互互补补配配对对原原则则及及密密码码子子位位于于mRNA上上，可可确确定定苏苏氨氨酸酸的密码子为的密码子为ACU或或UGU。答案答案C规律总结规律总结 遗传信息、密码子、反密码子的比较遗传信息、密码子、反密码子的比较项目项目遗传信息遗传信息密码子密码子反密码子反密码子概念概念基因中脱氧核基因中脱氧核苷酸的排列顺苷酸的排列顺序序mRNA中决定一中决定一个氨基酸的个氨基酸的3个个相邻碱基相邻碱基tRNA中与密码子互中与密码子互补配对的补配对的3个碱基个碱基位置位置主要在主要在DNA中中mRNAtRNA作用作用控制生物的性控制生

16、物的性状状直接决定蛋白质直接决定蛋白质中氨基酸序列中氨基酸序列识别密码子，转运氨识别密码子，转运氨基酸基酸种类种类多样性多样性64种种61种种关关系系图图解解基因表达过程中的相关计算基因表达过程中的相关计算 答案答案A方法提炼基因控制蛋白质合成的过程中的数量关系方法提炼基因控制蛋白质合成的过程中的数量关系(1)转转录录、翻翻译译过过程程中中DNA(基基因因)碱碱基基数数：mRNA碱碱基基数数 多多肽链氨基酸数肽链氨基酸数6 3 1，图解如下：，图解如下：课堂小结课堂小结 1(2013全全国国新新课课标标卷卷，1)关关于于蛋蛋白白质质生生物物合合成成的的叙叙述述，正确的是正确的是()。A一种一种

17、tRNA可以携带多种氨基酸可以携带多种氨基酸BDNA聚合酶是在细胞核中合成的聚合酶是在细胞核中合成的C反密码子是位于反密码子是位于mRNA上相邻的三个碱基上相邻的三个碱基D线粒体中的线粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合成能控制某些蛋白质的合成解解析析一一种种tRNA只只能能携携带带一一种种氨氨基基酸酸，但但一一种种氨氨基基酸酸可可能能被被多多种种tRNA携携带带；DNA聚聚合合酶酶是是蛋蛋白白质质，蛋蛋白白质质是是在在核核糖糖体体上上合合成成的的，核核糖糖体体分分布布在在细细胞胞质质中中；反反密密码码子子是是位位于于tRNA上相邻的三个碱基。上相邻的三个碱基。答案答案D2下列关于如图中下列关于

18、如图中、两种分子的说法正确的是两种分子的说法正确的是()。A为为DNA，在正常情况下复制后形成两个相同的，在正常情况下复制后形成两个相同的DNAB为为tRNA，一种，一种tRNA可携带不同的氨基酸可携带不同的氨基酸C遗传信息位于遗传信息位于上，密码子位于上，密码子位于上上D和和共有的碱基是共有的碱基是A、U、G解解析析为为DNA，在在正正常常情情况况下下复复制制后后形形成成两两个个相相同同的的DNA分分子子；为为tRNA，一一种种tRNA只只能能携携带带一一种种氨氨基基酸酸；遗遗传传信信息息位位于于上上，密密码码子子位位于于mRNA上上，上上具具有有反反密密码码子子；和和共有的碱基是共有的碱基

19、是A、G、C，DNA中无中无U。答案答案A3下图表示小鼠细胞内遗传信息传递的部分过程。请据图下图表示小鼠细胞内遗传信息传递的部分过程。请据图回答问题。回答问题。(1)在小鼠细胞中可进行甲图生理过程的主要场所是在小鼠细胞中可进行甲图生理过程的主要场所是_。(2)甲图到乙图所涉及的遗传信息的传递方向为甲图到乙图所涉及的遗传信息的传递方向为(以流程图的以流程图的形式表示形式表示)_。甲图和乙图所示过程相比，碱基互补配对方式的不同点是甲图和乙图所示过程相比，碱基互补配对方式的不同点是_。(3)如果乙图如果乙图上上GCU对应一个氨基酸，则对应一个氨基酸，则GCU称为一个称为一个_。若。若上的某一个碱基发生了改变，不一定引起相上的某一个碱基发生了改变，不一定引起相应的氨基酸的改变，原因是应的氨基酸的改变，原因是_。答案答案(1)细细胞核胞核(2)DNAmRNA蛋白质甲图有蛋白质甲图有TA，乙图没有，乙图没有(3)密码子一种氨基酸可能有几个密码子密码子一种氨基酸可能有几个密码子(或：或：密码子的简并性密码子的简并性)