高中生物 4.1基因指导蛋白质的合成精品课件 新人教版必修2 .ppt

第1节基因指导蛋白质的合成 瘦肉精与蛋白质2011年央视 3 15 晚会上爆出 瘦肉精 案例 节目播出后 双汇瘦肉精事件 立即成为广受关注的食品安全事件 传统的 瘦肉精 一般是指盐酸克伦特罗 这种药物原本用于治疗人类疾病 哮喘 研究发现该物质能促进蛋白质合成 因此 它被不法分子用于生猪的饲养中 以增加猪肉的瘦肉率 请思考 1 瘦肉中的主要成分是什么 2 蛋白质是如何合成的 主题一遗传信息的转录1 rna的组成 结构和种类 核糖核苷酸 a 鸟嘌呤 胞嘧啶 尿嘧啶 核糖 单链 短 mrna trna和rrna 2 遗传信息的转录主要场所 模板 原料 四种游离的 产物 1 概念 细胞核 dna的一条链 核糖核苷酸 rna 2 过程 解旋 酶 解旋酶结果 双链解开 暴露碱基 配对 原则 碱基互补配对原则模板 解开的dna双链中的一条链原料 游离的核糖核苷酸结果 配对碱基以氢键相连 连接 酶 rna聚合酶结果 形成一个mrna dna dna 释放 合成的mrna从dna链上释放dna双链恢复成双螺旋结构 rna聚合酶 判一判 1 转录除了在细胞核中发生以外 线粒体和叶绿体中也可以进行 分析 dna主要分布在细胞核中 线粒体和叶绿体中也有少量的dna 所以转录在细胞核 线粒体和叶绿体中均可以发生 2 dna解旋后每一条链都可以当作转录的模板 分析 与dna的复制不同 转录的模板是dna解旋后的一条链 另一条链不能作为转录的模板 1 比较dna与rna 主要存在于细胞核中 主要存在于细胞质中 脱氧核糖核苷酸 核糖核苷酸 腺嘌呤 a 鸟嘌呤 g 腺嘌呤 a 鸟嘌呤 g 胞嘧啶 c 胸腺嘧啶 t 胞嘧啶 c 尿嘧啶 u 脱氧核糖 核糖 规则的双螺旋结构 通常呈单链结构 2 转录过程中的碱基互补配对据图回答下列问题 链 attgcaccgaattt 链 mrna 1 图中 链和 链为dna的两条链 根据碱基互补配对原则写出 链的碱基序列 提示 链的碱基序列是 taacgtggcttaaa 2 如果转录过程以 链为模板 请写出mrna的碱基序列 提示 mrna的碱基序列是 auugcaccgaauuu 3 根据以上分析 请比较dna结构中的碱基互补配对与转录过程中的碱基互补配对有何不同 提示 dna结构中的碱基互补配对原则是 a t t a g c c g 转录过程中的碱基互补配对原则是 a u t a g c c g 分析核酸的结构层次 小分子物质 磷酸五碳糖含氮碱基 核苷 核苷酸 基本单位 相互连接 核苷酸链 脱水聚合 核酸 一条或两条 构成 典题训练 现有甲 乙 丙3种生物 试回答下列问题 1 经测定 甲 乙 丙3种生物的核酸中碱基之比如表所示 这3种生物的核酸分别为 a 双链dna 单链dna rnab 单链dna 双链dna rnac 双链dna rna 单链dnad rna 单链dna 双链dna 2 如图是1种生物的某段dna及其转录的过程 分析回答 图中标出的碱基符号 包括了 种核苷酸 dna双链中 链为转录链 该过程发生的主要场所是 需要的酶有 原料是 3 下列关于b c过程的说法中不正确的是 a 表示dna复制过程b 表示dna转录过程c 图中共有5种碱基d 图中t是dna特有的碱基 解题指南 解答本题的关键是根据碱基互补配对原则理解双链dna中嘌呤和嘧啶的数量关系 转录的产物 mrna 中的碱基排列顺序 解析 1 甲中有碱基t 则该核酸是dna 由于a t c g 所以甲为单链dna 乙含有碱基t 且a t c g 所以乙为双链dna 丙有碱基u 所以为rna 2 dna两条链包括4种碱基 有4种脱氧核苷酸 rna c 包括了3种碱基 有3种核糖核苷酸 故共有7种核苷酸 能够与信使rna碱基相互配对的转录链是b 转录主要发生在细胞核中 在解旋酶的作用下解开dna的双链 然后以其中的一条链为模板 在rna聚合酶的催化下 以周围的4种游离的核糖核苷酸为原料合成rna 3 以dna的一条链为模板合成rna的过程为转录 不是复制 图中共有5种碱基 t是dna中所特有的碱基 u是rna中所特有的碱基 答案 1 b 2 7 b细胞核解旋酶rna聚合酶4种游离的核糖核苷酸 3 a 互动探究 1 双链dna的碱基中 为什么嘧啶数目等于嘌呤数目 提示 因为在dna结构中 配对的两个碱基总是一个为嘌呤 另一个为嘧啶 2 根据 2 小题的图思考 dna中的碱基数目与mrna的数目有何关系 提示 因为转录是以dna的一条链为模板 转录过程模板上的碱基与产物中的碱基数目是一一对应的关系 所以dna中碱基数目 mrna中碱基数目 2 1 规律方法 dna和rna的判断方法 1 若核酸中出现碱基t或五碳糖为脱氧核糖 则必为dna 2 若a t c g 则为单链dna 若a t c g 则一般认为是双链dna 3 若出现碱基u或五碳糖为核糖 则必为rna 主题二遗传信息的翻译 1 概念 连线对翻译概念的解读 场所 模板 原料 产物 a 20种氨基酸 b 具有一定氨基酸顺序的蛋白质 c 细胞质的核糖体上 d mrna 2 密码子和反密码子 1 属于密码子的是 填序号 位于 填序号和名称 其实质是决定一个 的 个相邻的碱基 2 属于反密码子的是 填序号 位于 上 填序号和名称 其实质是与 发生碱基互补配对的 个相邻的碱基 3 密码子的种类为 种 mrna上 氨基酸 trna 密码子 3 64 3 3 过程 1 mrna与 结合 2 trna与mrna 将氨基酸置于特定位置 3 脱水缩合形成 写出结构简式 氨基酸连接形成肽链 4 肽链盘曲折叠 形成 核糖体 碱基互补配对 co nh 蛋白质 想一想 所有的密码子和反密码子都是一一对应的关系吗 提示 不是 密码子共有64种 其中3个终止密码子不决定氨基酸 没有反密码子与之相对应 1 密码子 反密码子和氨基酸的对应关系结合上图总结密码子 反密码子和氨基酸的对应关系 提示 除终止密码子外一种密码子对应一种反密码子 对应一种氨基酸 一种氨基酸对应一种或多种密码子 或反密码子 2 翻译的过程分析 1 翻译的模板和场所分别是什么 提示 模板 mrna 场所 核糖体 2 结合上图判断翻译的方向 并说明判断的依据 提示 由左向右 判断的依据是根据多肽链的长度 3 翻译过程中产生的多条多肽链有什么特点 提示 翻译产生的多条多肽链是相同的 因为这些多肽链有相同的模板 4 翻译过程中核糖体沿mrna移动还是mrna沿核糖体移动 提示 核糖体沿mrna移动 3 相关计算结合下面图解 思考 1 基因中的碱基数 mrna分子中的碱基数 蛋白质分子中的氨基酸数之间有何数量关系 并阐述其原因 提示 mrna是以dna的一条链为模板 按碱基互补配对原则转录而来 所以基因与mrna分子中的碱基数之比为2 1 蛋白质分子中的氨基酸由mrna上的密码子决定 1个密码子由3个相邻的碱基组成 所以基因中的碱基 mrna分子中的碱基与蛋白质分子中的氨基酸三者之间的数量比为6 3 1 2 在蛋白质合成过程中 dna中碱基数 mrna中碱基数 氨基酸数是否一定遵循以上数量关系 提示 不一定 因在一段多肽链对应的mrna中含有不编码氨基酸的终止密码子 而在其对应的dna中 还含有一些不能转录为mrna的dna片段 精讲点拨 氨基酸 密码子和trna的关系 1 氨基酸与密码子的关系 一种氨基酸可由一种或几种密码子决定 一种密码子只决定一种氨基酸 2 氨基酸和trna的关系 一种氨基酸可由一种或几种trna转运 一种trna只能转运一种氨基酸 遗传信息的复制 转录和翻译的比较 典题训练 如图为蛋白质的合成过程示意图 下列相关叙述中 错误的是 a a过程是转录 b过程是翻译b a过程主要在细胞核中进行 b过程在核糖体上进行c 为氨基酸 其上的三个碱基是反密码子d 如果b图通过翻译可合成一条含有11个肽键的多肽 则此mrna至少含有的碱基数目为36个 解题指南 解答本题应注意以下几点 1 正确识别a图和b图表示的过程 判断的依据是模板 场所等 2 明确密码子 反密码子的位置和作用 3 结合基因表达的整个过程理解蛋白质中氨基酸数目 mrna dna上的碱基数目的比例关系 解析 选c a图的模板是dna的一条链 所以该过程为转录过程 b图的模板是mrna 且场所是核糖体 所以该过程为翻译过程 转录的主要场所是细胞核 线粒体和叶绿体中也可以进行 翻译的场所就是核糖体 b图中的 为转运rna 氨基酸只存在于该rna的一端 另一端的三个碱基组成反密码子 故c错 d项中的计算分两步进行 第一步先计算出该多肽中的氨基酸数目 氨基酸数目 肽键数 肽链数 11 1 12 第二步再结合 氨基酸数目 mrna中的碱基数 dna中的碱基数 1 3 6 可计算出mrna至