201X_202x学年高中生物第4章第1节基因指导蛋白质的合成新人教版必修2

1、第1节基因指导蛋白质的合成,1,整理课件,2,整理课件,一、遗传信息的转录 1.RNA的结构与分类 (1)RNA的结构与功能,3,整理课件,2)RNA与DNA的区别,4,整理课件,2.转录,5,整理课件,预习反馈 判断正误。 (1)rRNA是核糖体的组成成分,原核细胞中可由核仁参与合成。( ) (2)转录的产物只是mRNA。( ) (3)一种基因只能以某条链为模板进行转录,而承载有多个基因的完整DNA的两条链都有可能成为转录的模板。( ) (4)转录是以DNA的完整的一条链为模板合成RNA的过程。( ) (5)细菌的一个基因转录时两条DNA链可同时作为模板,提高转录效率。(,6,整理课件,二、

2、遗传信息的翻译,7,整理课件,预习反馈 判断正误。 (1)转录和翻译都是以mRNA作为模板合成生物大分子的过程。 ( ) (2)密码子位于rRNA上,反密码子位于mRNA上。( ) (3)mRNA上所含有的密码子均能在tRNA上找到相对应的反密码子。( ) (4)每种氨基酸仅由一种密码子编码。( ) (5)反密码子是位于mRNA上相邻的3个碱基。( ) (6)细胞中有多种tRNA,一种tRNA只能转运一种氨基酸。(,8,整理课件,探究点一,探究点二,遗传信息的转录和翻译过程 问题情景 结合下列有关图解,回答有关问题,9,整理课件,探究点一,探究点二,1.甲、乙两过程有何相同之处?这对遗传信息的

3、传递有什么意义? 提示:甲表示DNA复制,乙表示转录。转录与复制都需要模板,都遵循碱基互补配对原则,在真核细胞中主要发生在细胞核。碱基互补配对原则能够保证遗传信息传递的准确性。 2.甲、乙两过程有何不同之处? 提示:DNA复制中A与T配对,转录中会有A与U配对。DNA复制时一个DNA分子完整复制,形成两个DNA分子,转录是以基因为单位进行的,在DNA分子中,只有处于表达状态的片段(基因)才会被转录,转录形成一条单链RNA。 3.转录形成的RNA的碱基序列与其DNA模板链和非模板链的碱基序列相比,有什么异同? 提示:转录形成的RNA的碱基序列与其DNA模板链的碱基序列是互补配对关系;和非模板链的

4、碱基序列基本相同,只是DNA链上T的位置,在RNA链上被U替代,10,整理课件,探究点一,探究点二,4.丙图中、分别表示什么?中只有三个碱基吗?中末端的三个碱基起什么作用? 提示:、分别表示tRNA、核糖体、mRNA、多肽链(蛋白质)。表示tRNA,由许多核糖核苷酸构成,RNA链经过折叠形成像三叶草叶形的结构,其一端是携带氨基酸的部位,另一端的三个碱基是反密码子,与mRNA上相应的密码子碱基互补配对。 5.能否判断出丙图中核糖体沿着mRNA移动的方向?根据教材中的密码子表,写出丙图中翻译出的氨基酸序列。 提示:丙图中左侧一个tRNA刚从mRNA上脱落下来,说明核糖体是沿着mRNA从左向右移动的

5、。图中对应的氨基酸序列是甲硫氨酸丙氨酸丝氨酸。UAA是终止密码子,不代表氨基酸,11,整理课件,探究点一,探究点二,归纳提升 1.遗传信息、密码子(遗传密码)、反密码子的区分与联系,12,整理课件,探究点一,探究点二,2.DNA上遗传信息、密码子、反密码子的对应关系,13,整理课件,探究点一,探究点二,易错提醒转录、翻译过程中的四个易错点 (1)转录的产物不只是mRNA,还有tRNA、rRNA,但只有mRNA携带遗传信息,3种RNA都参与翻译过程,只是作用不同。 (2)翻译过程中mRNA并不移动,而是核糖体沿着mRNA移动,进而读取下一个密码子。 (3)转录和翻译过程中的碱基配对不是AT,而是

6、AU。 (4)并不是所有的密码子都决定氨基酸,其中终止密码子不决定氨基酸,14,整理课件,探究点一,探究点二,典例剖析 下图表示真核细胞内合成某种分泌蛋白过程中由DNA到蛋白质的信息流动过程,表示相关过程。请据图判断下列说法错误的是(,15,整理课件,探究点一,探究点二,A.过程发生在细胞分裂间期,催化过程的酶是RNA聚合酶 B.假设a、b为mRNA的两端,核糖体在mRNA上的移动方向是ab C.一个mRNA上连接多个核糖体叫做多聚核糖体,在原核细胞中分离出的多聚核糖体常与DNA结合在一起,这说明原核细胞是边转录边翻译 D.假设过程表示豌豆的红花(R)基因的转录过程,那么可在豌豆叶肉细胞中分离

7、出与R相对应的mRNA,16,整理课件,探究点一,探究点二,解析:本题通过分泌蛋白的合成过程考查遗传信息流动的各个生理过程,因此,应结合图解首先明确分别表示哪些过程,然后根据图解中的箭头方向及文字说明,做出进一步判断。如蛋白质和rRNA相结合构成了核糖体;多个核糖体结合在一条mRNA上进行多肽链的合成等。 分析题图,过程表示DNA的复制,在真核细胞中发生在有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期。过程表示转录过程,催化转录过程的酶主要是RNA聚合酶,A项正确;据图观察可知,从ab,越接近b端的核糖体上翻译出的肽链越长,说明越接近b端的核糖体在mRNA上移动的距离越长,由此推测出核糖体的移动方向为

8、ab,B项正确;在原核细胞中分离的多聚核糖体常与DNA结合在一起,说明在原核细胞中边转录边翻译,转录和翻译可同时同地进行,C项正确;由于基因的选择性表达,控制花色的基因在叶肉细胞中不表达,D项错误。 答案:D,17,整理课件,探究点一,探究点二,方法技巧 “三步”判断真核、原核细胞的DNA复制、转录及翻译,18,整理课件,探究点一,探究点二,活学活练 1.根据下表中的已知条件,判断苏氨酸的密码子是 () A.TGUB.UGA C.ACUD.UCU 解析:反密码子与密码子互补,所以苏氨酸的密码子的第三个碱基为U,且密码子由mRNA上的碱基组成,不含碱基T,所以A、B两项不符合题意。根据mRNA与

9、DNA中模板链互补可推知苏氨酸密码子为UGU或ACU,故选C。 答案:C,19,整理课件,探究点一,探究点二,2.甲(AATTGC)是一段单链DNA片段,乙是甲的转录产物,丙(APPP)是转录过程中需要的一种物质。有关叙述正确的是() A.甲、乙、丙的组成中含有的五碳糖相同 B.甲、乙共由6种核苷酸组成 C.丙和酶的化学元素组成相同 D.甲、乙中的A与丙中的A不是同一物质 解析:甲中的五碳糖是脱氧核糖,乙、丙中的五碳糖是核糖,A项错误;甲中含4种脱氧核苷酸,乙中含4种核糖核苷酸,甲、乙共由8种核苷酸组成,B项错误;丙是ATP,其化学组成元素是C、H、O、N、P;绝大多数酶是蛋白质(化学元素组成

10、是C、H、O、N),少数是RNA(化学组成元素是C、H、O、N、P),C项错误;甲、乙中的碱基A是腺嘌呤,甲中的A为腺嘌呤脱氧核苷酸,乙中的A为腺嘌呤核糖核苷酸,丙中的A是腺苷,由腺嘌呤和核糖组成,D项正确。 答案:D,20,整理课件,探究点一,探究点二,3.遗传信息的转录与复制过程中相同的是() A.只以DNA的一条链为模板 B.以碱基U与碱基A配合成对 C.合成的产物是mRNA D.遵循碱基互补配对原则 解析:转录是以DNA的一条链为模板,而复制是以DNA的双链为模板;复制的产物是子代DNA,转录的产物为RNA;转录时碱基U与A配对,复制时碱基T与A配对;复制和转录过程都遵循碱基互补配对原

11、则。 答案:D,21,整理课件,探究点一,探究点二,基因表达中数量关系的相关计算 问题情景 据图完成下列问题。 (1)转录时,组成基因的两条链中只有一条链能转录,另一条链不能转录。基因为双链结构而RNA为单链结构,因此转录形成的mRNA分子中碱基数目最多是基因中碱基数目的1/2。 (2)mRNA中碱基数与氨基酸的关系:翻译过程中,mRNA 中每三个相邻碱基决定一个氨基酸,每个氨基酸需要一个tRNA转运,所以经翻译合成的蛋白质分子中的氨基酸数目是mRNA中碱基数目的1/3(不考虑终止密码子)。 (3)综上可知,基因中碱基数目mRNA碱基数目所需tRNA 数目蛋白质中氨基酸数目=6311。(不考虑

12、终止密码子,22,整理课件,探究点一,探究点二,归纳提升 1.基因表达过程中相关的数量关系,基因表达过程中,蛋白质中氨基酸的数目=参加转运的tRNA数目=1/3 mRNA的碱基数目=1/6基因中的碱基数目。 2.有关碱基的计算 DNA模板链中A+T(或C+G)与mRNA中A+U(或C+G)相等,则(A+T)总%=(A+U)mRNA,23,整理课件,探究点一,探究点二,典例剖析 已知一个蛋白质分子由2条肽链组成,共含有198个肽键,翻译形成该蛋白质分子的mRNA中有A和G共200个,则转录形成该mRNA的基因最少应含有C和T的个数是() A.200 B.400 C.600 D.800 解析: 答

13、案:C,24,整理课件,探究点一,探究点二,易错警示 碱基计算中“最多”和“最少”的分析 (1)翻译时,mRNA上的终止密码不决定氨基酸,因此mRNA上的碱基数目比蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些,但如果题目没有提示终止密码子问题,计算时一般无需考虑。 (2)基因或DNA上的碱基数目比蛋白质中氨基酸数目的6倍还要多一些。 (3)解题时应看清是DNA上(或基因中)的碱基对数还是个数;是mRNA上密码子的个数还是碱基的个数,25,整理课件,探究点一,探究点二,活学活练 下图所示为某生物的基因表达过程。下列相关叙述不正确的是() A.该过程发生在真核细胞内,在RNA聚合酶的作用下DNA双螺旋解开 B.若合成一条肽链时脱去了100个水分子,则该条肽链中至少含有102个氧原子 C.RNA与DNA的杂交区域中既有AT又有UA之间的配对 D.该基因翻译时所需tRNA与氨基酸的种类数不一定相等,26,整理课件,探究点一,探究点二,解析:图中转录和翻译过程同时进行,故发生在原核细胞中,A项错误;若合成一条肽链时脱去了100个水分子,则形成了100个