高中生物 第4章 基因的表达 第1节 基因指导蛋白质的合成 新人教版必修2

1、编辑课件第第4章基因的表达章基因的表达 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编辑课件要点探究要点探究编辑课件探究一遗传信息的转录探究一遗传信息的转录1概念：在细胞核中，以概念：在细胞核中，以DNA双链中的一条链为双链中的一条链为模板，合成模板，合成mRNA的过程。的过程。2条件。条件。(1)模板：模板：DNA的一条链。的一条链。(2)原料：游离的核糖核苷酸。原料：游离的核糖核苷酸。(3)能量：能量：ATP。(4)酶：酶：RNA聚合酶。聚合酶。编辑课件3场所：主要在细胞核中，在线粒体、叶绿体中场所：主要在细胞核中，在线粒体、叶绿体中也能发生。也能发生。4产物：产物：mRNA。5过程

2、。过程。编辑课件(1)第第1步步(解旋解旋)：DNA双链解开，双链解开，DNA双链的碱基双链的碱基得以暴露。得以暴露。(2)第第2步步(配对配对)：游离的核糖核苷酸随机地与：游离的核糖核苷酸随机地与DNA链上的碱基碰撞，当核糖核苷酸与链上的碱基碰撞，当核糖核苷酸与DNA的碱基互的碱基互补时，两者以氢键结合。补时，两者以氢键结合。(3)第第3步步(连接连接)：在：在RNA聚合酶的作用下，新结合聚合酶的作用下，新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上。分子上。(4)第第4步步(释放释放)：合成的：合成的mRNA从从DNA链上释放。链上释放。而后，而后，DNA双链

3、恢复。双链恢复。编辑课件小贴小贴士士编辑课件DNA复制和转录的比较复制和转录的比较归归 纳纳提提 炼炼项目项目复制复制转录转录时间时间细胞有丝分裂的间期和减细胞有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期数第一次分裂前的间期生长发育过程中生长发育过程中场所场所主要在细胞核，少部分在线粒体和叶绿体主要在细胞核，少部分在线粒体和叶绿体原料原料四种脱氧核苷酸四种脱氧核苷酸四种核糖核苷酸四种核糖核苷酸模板模板DNA的两条链的两条链DNA中的一条链中的一条链条件条件解旋酶、解旋酶、DNA聚合酶和聚合酶和ATPRNA聚合酶和聚合酶和ATP特点特点边解旋边复制，半保留复边解旋边复制，半保留复制制边解旋边转录，边解

4、旋边转录，DNA双链全保留双链全保留产物产物两个双链两个双链DNA分子分子一条单链一条单链mRNA意义意义复制遗传信息，使遗传信复制遗传信息，使遗传信息从亲代传给子代息从亲代传给子代传递遗传信息，为翻传递遗传信息，为翻译作准备译作准备编辑课件1如图为真核生物细胞核内转录过程的示意图如图为真核生物细胞核内转录过程的示意图，下下列说法正确的是列说法正确的是(B)A链的碱基链的碱基A与与链的碱基链的碱基T互补配对互补配对B是以是以4种核糖核苷酸为原料合成的种核糖核苷酸为原料合成的C如果如果表示酶分子表示酶分子，则它的名称是则它的名称是DNA聚合酶聚合酶D转录完成后转录完成后，需通过两层生物膜才能与核

5、糖体需通过两层生物膜才能与核糖体结合结合跟跟 踪踪训训 练练编辑课件解析：解析：图中图中链为模板链链为模板链，链为链为RNA，链中链中A与与链中链中U互补配对；互补配对；表示表示RNA聚合酶；转录聚合酶；转录完成后完成后，通过核孔进入细胞质通过核孔进入细胞质，穿过穿过0层膜。层膜。跟跟 踪踪训训 练练编辑课件2如图表示转录的过程如图表示转录的过程，则此段中含有多少种核则此段中含有多少种核苷酸苷酸(B)A5B6C8D4解析：解析：DNA和和RNA中所含有的核苷酸种类不同。中所含有的核苷酸种类不同。由图可知由图可知DNA链上含有链上含有3种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸，RNA链上链上含有含有3种核糖核苷

6、酸种核糖核苷酸，故此段图示中共含有故此段图示中共含有6种核种核苷酸。苷酸。跟跟 踪踪训训 练练编辑课件探究二遗传信息的翻译过程探究二遗传信息的翻译过程编辑课件1翻译概述。翻译概述。(2)场所场所B核糖体。核糖体。(3)产物产物C具有一定氨基酸顺序的肽链。具有一定氨基酸顺序的肽链。编辑课件2翻译的过程。翻译的过程。编辑课件(1)起始阶段：利用起始阶段：利用ATP供能，携带甲硫氨酸的供能，携带甲硫氨酸的tRNA识别位于核糖体位点识别位于核糖体位点1上的上的mRNA上的起始上的起始密码子密码子AUG，mRNA、tRNA与核糖体三者相结合，与核糖体三者相结合，翻译开始。翻译开始。(2)延伸阶段：延伸阶

7、段：进位：携带着特定氨基酸的进位：携带着特定氨基酸的tRNA按碱基互补配按碱基互补配对原则识别并进入位点对原则识别并进入位点2。编辑课件转肽：两个氨基酸通过脱水缩合形成肽键而转转肽：两个氨基酸通过脱水缩合形成肽键而转移到占据位点移到占据位点2的的tRNA上。上。移位：核糖体读取下一个密码子，原占据位点移位：核糖体读取下一个密码子，原占据位点1的的tRNA离开，占据位点离开，占据位点2的的tRNA进入位点进入位点1，新，新的携带氨基酸的的携带氨基酸的tRNA进入位点进入位点2，继续肽链的合，继续肽链的合成。成。重复：以后依次重复重复：以后依次重复这三个步骤，直到这三个步骤，直到读取到读取到mRN

8、A上的终止密码。上的终止密码。编辑课件小贴士小贴士编辑课件小贴士小贴士编辑课件转录与翻译的不同点比较转录与翻译的不同点比较归归 纳纳提提 炼炼编辑课件3如图代表人体胰岛细胞中发生的某一过程如图代表人体胰岛细胞中发生的某一过程(AA代表氨基酸代表氨基酸)，下列叙述正确的是下列叙述正确的是(D)A直接给该过程提供遗传信息的是直接给该过程提供遗传信息的是DNAB该过程合成的产物一定是酶或激素该过程合成的产物一定是酶或激素跟跟 踪踪训训 练练编辑课件C有多少个密码子有多少个密码子，就有多少个反密码子与之对就有多少个反密码子与之对应应D该过程有水产生该过程有水产生解析：解析：翻译的直接模板是翻译的直接模

9、板是mRNA而不是而不是DNA；翻；翻译的产物是多肽译的产物是多肽，经过加工后形成蛋白质经过加工后形成蛋白质，而蛋而蛋白质不全是酶与激素；终止密码子不与氨基酸对白质不全是酶与激素；终止密码子不与氨基酸对应应，所以没有与终止密码子对应的反密码子；氨所以没有与终止密码子对应的反密码子；氨基酸脱水缩合形成多肽时基酸脱水缩合形成多肽时，此过程有水的生成。此过程有水的生成。跟跟 踪踪训训 练练编辑课件4一段原核生物的一段原核生物的mRNA通过翻译可合成一条含通过翻译可合成一条含有有11个肽键的多肽个肽键的多肽，则此则此mRNA分子至少含有的分子至少含有的碱基个数及合成这段多肽最多需要的碱基个数及合成这段

10、多肽最多需要的tRNA个数个数，依次为依次为(B)A33，11 B36，12C12，36 D11，36解析：解析：由题干知此多肽有由题干知此多肽有11个肽键个肽键，可推知此多可推知此多肽应由肽应由12个氨基酸脱水缩合而成个氨基酸脱水缩合而成，对应对应mRNA上上的碱基数目至少应为的碱基数目至少应为12336(个个)，对应对应DNA上上的碱基数目至少为的碱基数目至少为12672(个个)，而而12个氨基酸个氨基酸最多需要最多需要12个个tRNA来转运。来转运。跟跟 踪踪训训 练练编辑课件探究三基因表达中相关数量的计算探究三基因表达中相关数量的计算氨基酸是构成蛋白质的基本单位，有关氨基酸缩氨基酸是构

11、成蛋白质的基本单位，有关氨基酸缩合的计算在前面已讲过。在本节知识中，蛋白质合的计算在前面已讲过。在本节知识中，蛋白质的合成受基因控制，那么基因、的合成受基因控制，那么基因、mRNA以及蛋白以及蛋白质中氨基酸之间有什么关系呢？结合下图分析。质中氨基酸之间有什么关系呢？结合下图分析。编辑课件1转录时，组成基因的两条链中只有一条链能转转录时，组成基因的两条链中只有一条链能转录，另一条链则不能转录。基因为双链结构而录，另一条链则不能转录。基因为双链结构而RNA为单链结构，因此转录形成的为单链结构，因此转录形成的mRNA分子中分子中碱基数目是基因中碱基数目的碱基数目是基因中碱基数目的1/2。2mRNA中

12、碱基数与氨基酸的关系：翻译过程中，中碱基数与氨基酸的关系：翻译过程中，mRNA中每中每3个相邻的碱基决定一个氨基酸，每个个相邻的碱基决定一个氨基酸，每个氨基酸需要一个氨基酸需要一个tRNA转运，所以经翻译合成的蛋转运，所以经翻译合成的蛋白质分子中的氨基酸数目是白质分子中的氨基酸数目是mRNA碱基数目的碱基数目的1/3。编辑课件3综上可知：基因中碱基数目综上可知：基因中碱基数目mRNA碱基数碱基数目目 t R N A 数 目数 目 蛋 白 质 中 氨 基 酸 数 目 蛋 白 质 中 氨 基 酸 数 目 6311。图解如下：。图解如下：编辑课件基因表达过程中相关数量的计算基因表达过程中相关数量的计

13、算归归 纳纳提提 炼炼比较比较数目数目(个个)DNA中的碱基数中的碱基数(脱氧核苷酸数脱氧核苷酸数)6nRNA中的碱基数中的碱基数(核糖核苷酸数核糖核苷酸数)3n蛋白质中的氨基酸数蛋白质中的氨基酸数n参与转运氨基酸的参与转运氨基酸的tRNA数数n蛋白质中的肽链数蛋白质中的肽链数m蛋白质中的肽键数蛋白质中的肽键数(脱脱水数水数)nm编辑课件5由由n个碱基对组成的基因个碱基对组成的基因，控制合成由控制合成由m条多肽条多肽链组成的蛋白质链组成的蛋白质，氨基酸的平均相对分子质量为氨基酸的平均相对分子质量为a，则该蛋白质的相对分子质量最大为则该蛋白质的相对分子质量最大为(D)跟跟 踪踪训训 练练编辑课件 6一种动物体内的某种酶是由一种动物体内的某种酶是由2条多肽链构条多肽链构成的成的，含有含有150个肽键个肽键，则控制这种酶合成的基因则控制这种酶合成的基因中