高中生物 第三章 遗传的分子基础 第四节 遗传信息的表达RNA和蛋白质的合成课件 浙科版必修2.ppt

第四节遗传信息的表达 rna和蛋白质的合成 dna mrna 细胞质 mrna 蛋白质 细胞核 核糖体 媒介 基因 在dna上 含有遗传信息 蛋白质 体现具体生命现象 核孔 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 理解遗传密码和中心法则 转录 遗传信息由dna传递到rna上的过程 转录的结果是形成rna 脱氧核苷酸 脱氧核糖 a t g c 双链 核糖核苷酸 核糖 a u g c 单链 很大 比较小 dna和rna的比较 一 转录 1 信使rna mrna 2 核糖体rna rrna 3 转运rna trna 传达dna上的遗传信息 是合成蛋白质的直接模板 组成核糖体的重要成分 是核糖体行使其功能所必需的 把氨基酸运送到核糖体上 使之按照mrna的信息指令连接起来形成蛋白质 1 rna的分类 trna mrna dna的平面结构图 模板链 编码链 2 转录的过程 以dna的一条链为模板合成rna dna 游离的核苷酸 dna与rna的碱基互补配对 a u t a c g g c 组成rna的核苷酸一个个连接起来 形成mrna链 dna上的遗传信息就传递到mrna上 rna dna 细胞溶胶 细胞核 核孔 dna mrna在细胞核中合成 转录得到的mrna仍是碱基序列 而不是蛋白质 那么 mrna上的碱基序列如何能变成蛋白质中氨基酸的种类 数量和排列顺序呢 mrna如何将遗传信息翻译成蛋白质呢 二 翻译 翻译 游离在细胞质中的各种氨基酸以mrna为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程 转运rna是氨基酸的载体 核糖体是翻译的场所 核糖体 mrna与核糖体结合 翻译的过程 trna与mrna互补配对 并通过trna将氨基酸转运到mrna上的相应位置 缩合 两个氨基酸分子缩合 形成肽键 亮氨酸 核糖体随着mrna滑动 另一个trna上的碱基与mrna上的碱基配对 前一个trna离开 再去转运新的氨基酸 肽键 亮氨酸 天冬氨酸 异亮氨酸 以mrna为模板形成了有一定氨基酸顺序的蛋白质 图示中为三肽 图示为一个mrna分子可以相继结合多个核糖体 同时进行多条肽链的合成 因此少量的mrna分子就可迅速合成大量的蛋白质 翻译的效率非常高 多肽的合成方式 警示钟 转录 翻译过程中的两点认识误区 1 不能认为原核生物的转录 翻译和真核生物的一样 真核生物的转录在细胞核内进行 翻译在细胞质中的核糖体上进行 两个过程不能同时进行 原核生物的转录和翻译是同时进行的 2 不能认为真核生物转录的场所仅是细胞核 在细胞器中也存在转录的过程 如线粒体和叶绿体中 例 2012 安徽高考 图示细胞内某些重要物质的合成过程 该过程发生在 a 真核细胞内 一个mrna分子上结合多个核糖体同时合成多条肽链b 原核细胞内 转录促使mrna在核糖体上移动以便合成肽链c 原核细胞内 转录还未结束便启动遗传信息的翻译d 真核细胞内 转录的同时核糖体进入细胞核启动遗传信息的翻译 思路点拨 解答本题的关键点 1 看清图中细胞内同时发生转录和翻译过程 2 明确真核 原核细胞转录和翻译的具体场所 解析 选c 从图示可看出 细胞内正在发生基因的转录 翻译过程 二者同时发生 应是原核细胞内基因的表达 真核细胞内基因的转录和翻译是两个独立的过程 在细胞核内完成转录 mrna经核孔到达细胞质后在核糖体上进行翻译 转录和翻译二者的时间 空间均不相同 无论是真核细胞还是原核细胞中转录产生的mrna均能结合多个核糖体 同时合成多条多肽链 mrna 碱基的数量 排列顺序 种类 蛋白质 氨基酸的数量 氨基酸排列顺序 氨基酸种类 决定 决定 决定 4种 20种 三个碱基决定一个氨基酸 43 64 密码子 mrna上决定一种氨基酸的三个相邻的碱基 三 遗传密码 mrna上的遗传密码 遗传密码的特性 1 有3个终止密码 没有对应的氨基酸 所以在64个遗传密码中 能决定氨基酸的遗传密码子只有61个 2 通用性 地球上几乎所有的生物都共用一套密码子 3 简并性 一种氨基酸有对应两种以上的密码子的情况 在一定程度上能防止由于碱基的改变而导致的遗传信息的改变 四 中心法则 自然界生物遗传物质是dna或rna dna 转录 rna 翻译 蛋白质 包括细胞生物和以dna为遗传物质的病毒 复制 1 以dna为遗传物质的生物遗传信息传递 dna 逆转录 rna 翻译 蛋白质 2 如 鸟类劳氏肉瘤病毒 艾滋病病毒 转录 rna 复制 2 以rna为遗传物质的生物遗传信息传递 rna 翻译 蛋白质 1 如 流感病毒 小儿麻痹症病毒 sars病毒 复制 转录 dna rna 翻译 蛋白质 逆转录 中心法则实质蕴涵着 和 这两类生物大分子之间的相互 和相互作用 核酸 蛋白质 联系 dna复制 转录和翻译是所有具有细胞结构的生物所遵循的法则 rna复制和逆转录是某些病毒才会出现的 并且只有寄生到寄主细胞中才能进行 复制 复制 五 基因的完整概念 1 基因是遗传的一个基本功能单位 它在适当的环境条件下控制生物的性状 2 基因以一定的次序排列在染色体上 3 本质上 基因就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dna 而在rna病毒中则是一段rna 主要在细胞核 模板 dna的一条链原料 4种游离核糖核苷酸能量 atp酶 rna聚合酶等 场所 条件 产物 mrna 细胞质 核糖体 模板 mrna原料 20种氨基酸能量 atp酶和trna 场所 条件 产物 蛋白质 多肽 转录 翻译 1 dna分子复制 转录以及翻译所需的原料依次是 a 脱氧核苷酸 脱氧核苷酸 氨基酸b 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 蛋白质c 核糖核苷酸 脱氧核苷酸 氨基酸d 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 氨基酸 d 2 有关蛋白质合成的叙述 不正确的是 a 终止密码子不编码氨基酸b 每种trna只转运一种氨基酸c trna的密码子携带了氨基酸序列的遗传信息d 核糖体可在mrna上移动 解析 选c trna上无密码子 不携带氨基酸序列的遗传信息 3 叶绿体的dna能指导自身小部分蛋白质在叶绿体内的合成 下列叙述中错误的是 a 叶绿体的dna能够转录b 叶绿体的dna是遗传物质c 叶绿体内存在核糖体d 叶绿体功能不受细胞核调控 解析 选d 叶绿体的dna能指导自身小部分蛋白质在叶绿体内合成 因此叶绿体的dna能够转录和翻译 也是细胞质内的遗传物质 叶绿体功能受细胞核调控 4 已知aug gug为起始密码 uaa uga uag为终止密码 某原核生物的一条信使rna碱基排列顺序如下 a u u c g a u g a c 46个碱基 c u c u a g a u c u 此信使rna控制合成的蛋白质含氨基酸的个数为 a 20个b 18个c 16个d 15个 b 5 2014 江苏高考 研究发现 人类免疫缺陷病毒 hiv 携带的rna在宿主细胞内不能直接作为合成蛋白质的模板 依据中心法则 下图 下列相关叙述错误的是 a 合成子代病毒蛋白质外壳的完整过程至少要经过 环节b 侵染细胞时 病毒中的蛋白质不会进入宿主细胞c 通过 形成的dna可以整合到宿主细胞的染色体dna上d 科学家可以研发特异性抑制逆转录酶的药物来治疗艾滋病 b 6 观察下列模式图 回答问题 1 图甲所示过程是 主要场所是 原料是 链a与链b的关系是 经甲过程遗传信息由 传递到了 2 图乙所示过程是 发生在 细胞器 中 三个碱基称为一个 三个碱基称为一个 该过程需要酶