浙科版必修2 第三章第四节 遗传信息的表达——RNA和蛋白质的合成 课件（35张）.ppt

第三章遗传的分子基础 第四节遗传信息的表达 rna和蛋白质的合成 第三章遗传的分子基础 学习导航 1 列举dna的功能 2 比较dna与rna的异同 3 概述遗传信息的转录和翻译的过程 4 说明遗传密码和中心法则 养成事物是普遍联系的辩证观点 5 概述基因的概念 6 比较复制 转录 翻译 一 dna的功能dna具有携带遗传信息和 的双重功能 即一方面以自身为模板 半保留地进行复制 保持遗传信息的稳定性 另一方面 根据它所贮存的 决定蛋白质的结构 二 转录1 概念 转录是指遗传信息由 传递到 上的过程 该过程需要有 的催化 表达遗传信息 遗传信息 dna rna rna聚合酶 2 结果 转录形成rna 其种类有 转运rna trna 和 等 行使传达dna上遗传信息功能是mrna 把氨基酸运送到核糖体的是 核糖体重要成分的是 3 过程 1 结合 rna聚合酶与dna分子的某一启动部位相结合 2 解开螺旋 dna片段的双螺旋解开 以其中一条链为模板 3 配对 游离的核苷酸碱基与 上的碱基互补配对 4 连接 相邻的核糖核苷酸通过 聚合成rna分子 信使rna mrna 核糖体rna rrna trna rrna dna模板链 磷酸二酯键 三 翻译1 场所 2 过程 1 起始 核糖体沿mrna移动 2 延伸 在移动中核糖体认读mrna上决定氨基酸种类的密码 选择相应的氨基酸 由对应的 转运 加到延伸中的肽链上 多肽链合成时 在一个mrna分子上可以有若干个核糖体同时进行工作 3 终止 当核糖体到达mrna的 时 多肽合成结束 核糖体 trna 终止密码子 四 遗传密码1 遗传密码位于 上 2 特点 1 除少数密码子外 生物界的遗传密码是 的 2 除少数氨基酸只有1种遗传密码外 大多数氨基酸有 的遗传密码 mrna 统一 两个或两个以上 五 中心法则1 中心法则图解 2 rna病毒 如劳氏肉瘤病毒 能以rna为模板反向地合成 因为它们具有能够催化此反应过程的 单链dna 逆转录酶 六 基因概念1 基因本质 是一段包含一个完整的遗传信息单位的有功能的核酸分子片断 在大多数生物中是一段 而在rna病毒中则是一段 2 功能 它在适当的环境条件下 3 位置 以一定的次序排列在 上 dna rna 控制生物的性状 染色体 1 以信使rna为模板翻译形成蛋白质 蛋白质是以 的方式体现dna的遗传信息 2 dna转录时是把所有dna分子都转录出来吗 3 密码子与氨基酸有怎样的对应关系 提示 1 氨基酸序列 2 不是 转录不是转录整个dna分子 而是以基因为单位进行的 3 一种密码子只能决定一种氨基酸 终止密码子除外 一种氨基酸可以有一种或多种对应的密码子 dna与rna 1 dna与rna的比较 脱氧核糖 核糖 胸腺嘧啶 t 尿嘧啶 u 腺嘌呤 a 鸟嘌呤 g 胞嘧啶 c 磷酸 脱氧核苷酸 4种 核糖核苷酸 4种 dna复制 逆转录 转录 rna复制 规则的双螺旋结构 常呈单链结构 主要分布于细胞核 其次分布于线粒体 叶绿体 主要分布于细胞溶胶 线粒体 叶绿体 核糖体 少量分布于细胞核 2 dna与rna的判定方法 1 若某核酸分子中有脱氧核糖 一定为dna 有核糖 一定为rna 2 若含碱基 t 一定为dna或其基本单位 若含碱基 u 一定为rna或其基本单位 因而用放射性同位素标记碱基 t 或碱基 u 可探知dna或rna 若细胞中大量利用碱基 t 一般可认为进行dna的复制 若大量利用碱基 u 一般可认为正进行rna的合成 3 若有t但t a或嘌呤 嘧啶 则为单链dna 因双链dna分子中a t g c 嘌呤 a g 嘧啶 t c 4 若发现嘌呤 嘧啶 则肯定不是双链dna 可能为单链dna 也可能为rna 2013 高考新课标全国卷 关于dna和rna的叙述 正确的是 a dna有氢键 rna没有氢键b 一种病毒同时含有dna和rnac 原核细胞中既有dna 也有rnad 叶绿体 线粒体和核糖体都含有dna c 解析 本题考查dna和rna的有关知识 依据dna和rna的有关内容 逐项进行分析解答 dna分子结构中 配对的碱基之间以氢键相连 a与t之间形成两个氢键 c与g之间形成三个氢键 与dna不同 rna一般为单链分子 不形成双螺旋结构 但是很多rna也需要通过碱基互补配对形成一定的结构来行使特殊的生物学功能 rna的碱基配对规律和dna不完全相同 即a与u配对 g与c配对 故a项错误 病毒只含有dna或rna一种遗传物质 没有同时含有dna和rna的病毒 故b项错误 具有细胞结构的生物 其遗传物质都是dna 但同时存在rna 如细菌这类原核生物细胞中的质粒是环状dna 核糖体上存在rna 故c项正确 在叶绿体和线粒体中含有dna和rna 在核糖体中只有rna 故d项错误 已知病毒的核酸有双链dna 单链dna 双链rna和单链rna四种类型 现发现了一种新病毒 要确定其核酸属于上述哪一种类型 应该 a 分析碱基类型 确定碱基比率b 分析碱基类型 分析核糖类型c 分析蛋白质的氨基酸组成 分析碱基类型d 分析蛋白质的氨基酸组成 分析核糖类型 a 解析 确定dna或rna 可分析碱基和五碳糖 有u或核糖者为rna 有t或脱氧核糖者为dna 确定单链或双链可分析其中各种碱基所占的比率 若a与t或u相等 c与g相等 则一般为双链 若不相等则为单链 如果分析氨基酸组成 则不能区分任何类型 对复制 转录和翻译的理解 1 复制 转录和翻译的比较 以真核生物为例 细胞分裂的间期 个体生长发育的整个过程 主要在细胞核 主要在细胞核 细胞质的核糖体 dna的两条单链 dna的其中一条链 mrna 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 20种氨基酸 都需要 dna聚合酶等 rna聚合酶等 合成酶 2个双链dna 1个单链rna 多肽链 或蛋白质 传递到2个子细胞或子代 离开细胞核进入细胞质 组成细胞结构蛋白或功能蛋白 边解开螺旋边复制 半保留复制 边解开螺旋边转录 转录后dna恢复原状 翻译结束后 mrna被降解 a t t a c g g c a u t a c g g c a u u a c g g c 传递遗传信息 表达遗传信息 使生物表现出各种性状 2 遗传信息 密码子 反密码子的比较 在dna上 是基因中脱氧核苷酸的排列顺序 在rna上 是mrna上决定1个氨基酸的3个相邻碱基 在trna上 是与密码子互补配对的3个碱基 决定氨基酸的排列顺序 是间接作用 直接决定蛋白质分子中氨基酸的排列顺序 识别密码子 遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序 通过转录 使遗传信息传递到mrna的核糖核苷酸的排列顺序上 中心法则 mrna的密码子直接决定蛋白质分子中氨基酸的排列顺序 反密码子则起到识别密码子的作用 3 与遗传信息表达相关的计算归纳 1 转录时 组成基因的两条链只有一条链能转录 另一条链则不能转录 因此 转录形成的rna分子中碱基数目是基因中碱基数目的1 2 2 翻译过程中 信使rna中每3个相邻碱基决定一个氨基酸 所以经翻译合成的蛋白质分子中的氨基酸数目是信使rna碱基数目的1 3 3 基因中的碱基 mrna中的碱基和蛋白质中氨基酸的数量关系 a 3a 或 3 6a 或 6 或 表示考虑终止密码 相应要计算括号内数据 2013 高考浙江卷 某生物基因表达过程如图所示 下列叙述与该图相符的是 a 在rna聚合酶作用下dna双螺旋解开b dna rna杂交区域中a应与t配对c mrna翻译只能得到一条肽链d 该过程发生在真核细胞中 a 解析 题图表示边转录边翻译的现象 当rna聚合酶与dna的某一部位结合时 dna片段的双螺旋解开 以其中的一条链为模板 以游离的核糖核苷酸为原料 遵循碱基互补配对原则完成转录 故a项正确 而dna rna杂交区域中dna上的a与rna上的u配对 rna上的a与dna上的t配对 故b项错误 由图可知 一个mrna分子可以同时结合多个核糖体 从而同时合成多条肽链 故c项错误 边转录边翻译的现象也发生在原核细胞中 在真核细胞的线粒体和叶绿体中也有发生 因此该过程既可发生在真核细胞中 也可发生在原核细胞中 故d项错误 方法规律小结 1 由于基因中有的片段不转录以及转录出的mrna中有终止密码子等原因 所以基因中碱基数比蛋白质中氨基酸目的6倍多 2 一个mrna分子上可相继结合多个核糖体 同时合成多条相同肽链 3 从核糖体上脱离下来的只是多肽链 多肽链往往还要在相应的细胞器 内质网 高尔基体 内加工 最后才形成具有一定空间结构和特定功能的蛋白质 如图为真核细胞中多聚核糖体合成蛋白质的示意图 下列说法正确的是 a 该过程的模板是dna 原料是20种游离的氨基酸b 4条多肽链是同时开始合成的c 一个核糖体能够合成一条肽链d 合成 的场所在真核细胞的细胞核 的形成与核仁有关 c 解析 该过程的模板是核糖核酸 原料是20种游离的氨基酸 4条多肽链并不是同时开始合成的 开始的顺序依次是 合成 的场所主要在真核细胞的细胞核 线粒体和叶绿体也能合成 核糖体的形成与核仁有关 对中心法则的理解与分析 1 不同生物的中心法则表达式 2 中心法则体现了dna的两大基本功能 1 对遗传信息的传递功能 它是通过dna复制完成的 发生于亲代产生子代的生殖过程或细胞增殖过程中 2 对遗传信息的表达功能 它是通过转录和翻译完成的 发生在个体发育过程中 中心法则揭示了生物遗传信息由dna向蛋白质传递与表达的过程 下列说法错误的是 a a b c d所表示的四个过程依次分别是dna复制 转录 翻译 逆转录b 需要trna和核糖体同时参与的过程是c 需要逆转录酶参与的过程是dc a b c过程只发生在真核细胞中 d e过程只发生在原核细胞和一些病毒中d 在真核细胞中 a和b两个过程发生的主要场所相同 但需要的关键酶种类不同 c 解析 图解中a b c d e分别表示dna的复制 转录 翻译 逆转录 rna的复制 其中c过程进行的场所是核糖体 在合成蛋白质时需要trna运载氨基酸 a b c在细胞生物中均能发生 d e只发生在rna病毒中 在真核细胞中 a和b两个过程发生的主要场所都是细胞核 但所需的关键酶不同 前者需要dna聚合酶 而后者需要rna聚合酶 方法规律小结 中心法则与基因表达的关系 中心法则揭示了生物遗传信息由dna向蛋白质传递与表达的过程 请回答下列问题 1 需要trna和核糖体同时参与的过程是 用图中的字母回答 2 a过程发生在真核细胞分裂的 期 3 在真核细胞中 a和b两个过程发生的主要场所是 c 间 s 细胞核 4 能特异性识别信使rna上密码子的分子是 它所携带的分子是 5 rna病毒的遗传信息传递与表达的途径有 用类似本题图中的形式表达 trna