生物：4.1 基因指导蛋白质的合成 精品课件(人教版必修二)

1、4.1 基因指导蛋白质的合成基因指导蛋白质的合成 精精品课件（人教版必修二）品课件（人教版必修二）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课标领航课标领航1概述遗传信息转录和翻译的过程。概述遗传信息转录和翻译的过程。2运用数学方法分析碱基与氨基酸的对应关系。运用数学方法分析碱基与氨基酸的对应关系。【重点重点】遗传信息转录和翻译的过程。遗传信息转录和翻译的过程。【难点难点】遗传信息的翻译过程。遗传信息的翻译过程。核心要点突破核心要点突破知能过关演练知能过关演练第第1节节基础自主梳理基础自主梳理基础自主梳理基础自主梳理一、一、RNA的组成及分类的组成及分类1基本单位：基本单位：_。2组成

2、成分：组成成分：核糖核苷酸核糖核苷酸3结构：一般是单链，长度比结构：一般是单链，长度比DNA短；能通过短；能通过核孔从细胞核转移到细胞质中。核孔从细胞核转移到细胞质中。4种类、作用及结构种类、作用及结构种类种类作用作用结构结构信使信使RNA(mRNA)蛋白质合成的直接蛋白质合成的直接模板模板单链结构单链结构转运转运RNA(tRNA)识别密码子，运载识别密码子，运载氨基酸氨基酸三叶草形三叶草形核糖体核糖体RNA(rRNA) 核糖体的组成成分核糖体的组成成分 单链结构单链结构思考感悟思考感悟1如何从化学组成上区分如何从化学组成上区分DNA与与RNA?【提示提示】DNA含有脱氧核糖，含有脱氧核糖，R

3、NA含有核糖；含有核糖；DNA含有胸腺嘧啶，含有胸腺嘧啶，RNA含有尿嘧啶。含有尿嘧啶。二、遗传信息的转录二、遗传信息的转录1概念：转录是在概念：转录是在_内进行的，是以内进行的，是以_为模板合成为模板合成mRNA的过程。的过程。2过程过程第一步：第一步：DNA双链解开，碱基暴露出来。双链解开，碱基暴露出来。第二步：游离的核糖核苷酸随机地与第二步：游离的核糖核苷酸随机地与DNA链上的链上的碱基碰撞，当核糖核苷酸与碱基碰撞，当核糖核苷酸与DNA的碱基的碱基_时，时，两者以两者以_结合。结合。第三步：新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的第三步：新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的_上。上。第四步：合成

4、的第四步：合成的mRNA从从DNA上释放，而后上释放，而后DNA双链恢复。双链恢复。细胞核细胞核DNA的一条链的一条链互补互补氢键氢键mRNA三、遗传信息的翻译三、遗传信息的翻译1概念概念游离在游离在_中的氨基酸，在核糖体上以中的氨基酸，在核糖体上以_为模板合成具有一定为模板合成具有一定_顺序的顺序的蛋白质的过程叫翻译。蛋白质的过程叫翻译。2过程过程第一步：第一步：mRNA进入细胞质与进入细胞质与_结合，结合，携带甲硫氨酸的携带甲硫氨酸的tRNA通过与密码子通过与密码子AUG配对配对进入位点进入位点1。第二步：携带另一种第二步：携带另一种_以同样以同样的方式进入位点的方式进入位点2。细胞质细胞

5、质mRNA氨基酸氨基酸核糖体核糖体氨基酸的氨基酸的tRNA第三步：甲硫氨酸与另一种氨基酸形成第三步：甲硫氨酸与另一种氨基酸形成_而而转移到位点转移到位点2上的上的tRNA上。上。第四步：核糖体移动到下一个密码子，原来占第四步：核糖体移动到下一个密码子，原来占据位点据位点1的的tRNA离开核糖体，位点离开核糖体，位点2进入到位点进入到位点1，一个新的携带氨基酸的，一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点进入位点2，继，继续肽链的合成。重复步骤二、三、四，直到核续肽链的合成。重复步骤二、三、四，直到核糖体读取糖体读取mRNA的的_后，合成才停止。后，合成才停止。肽链合成后，被运送到各自的肽链合成后，被

6、运送到各自的“岗位岗位”，盘曲，盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的折叠成具有特定空间结构和功能的_，承，承担各项职责。担各项职责。肽键肽键终止密码终止密码蛋白质蛋白质思考感悟思考感悟2以信使以信使RNA为模板翻译形成蛋白质，蛋白为模板翻译形成蛋白质，蛋白质是以什么方式体现质是以什么方式体现DNA的遗传信息？的遗传信息？【提示提示】蛋白质是以氨基酸序列的形式携带蛋白质是以氨基酸序列的形式携带DNA的遗传信息。的遗传信息。核心要点突破核心要点突破DNA与与RNA的比较的比较 核酸核酸 项目项目DNARNA结构结构通常是双螺旋结构，极少通常是双螺旋结构，极少数病毒是单链结构数病毒是单链结构通常是单链

7、结构，极少数病毒是通常是单链结构，极少数病毒是双链结构双链结构基本单位基本单位脱氧核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸五碳糖五碳糖脱氧核糖脱氧核糖核糖核糖碱基碱基A、G、C、TA、G、C、U产生途径产生途径DNA复制、逆转录复制、逆转录转录、转录、RNA复制复制存在部位存在部位主要位于细胞核中的染色主要位于细胞核中的染色体上，极少数位于细胞质体上，极少数位于细胞质中的线粒体和叶绿体上中的线粒体和叶绿体上主要位于细胞质中主要位于细胞质中功能功能储存、传递和表达遗传信储存、传递和表达遗传信息息信使信使RNA：遗传信息转录的模板：遗传信息转录的模板转运转运RNA：运输特定的氨基酸：运输特定的

8、氨基酸核糖体核糖体RNA：核糖体的组成成分：核糖体的组成成分下列有关下列有关DNA和和RNA的叙述中，正确的的叙述中，正确的是是()ADNA和和RNA是同一物质在不同时期的两种是同一物质在不同时期的两种形态形态BDNA和和RNA的基本组成单位是一样的的基本组成单位是一样的CAGCTGA既可能是既可能是DNA的碱基序列，也可的碱基序列，也可能是能是RNA的碱基序列的碱基序列DmRNA上的碱基序列，决定于上的碱基序列，决定于DNA的碱基的碱基序列，同时又决定蛋白质中氨基酸的序列序列，同时又决定蛋白质中氨基酸的序列【思路点拨思路点拨】本题考查本题考查DNA和和RNA的区别的区别及其功能。及其功能。【

9、尝试解答尝试解答】_D_【探规寻律探规寻律】DNA与与RNA的判定方法的判定方法根据五碳糖种类判定：若核酸分子中含核糖，根据五碳糖种类判定：若核酸分子中含核糖，一定为一定为RNA；含脱氧核糖，一定为；含脱氧核糖，一定为DNA。根据含氮碱基判定：含根据含氮碱基判定：含T的核酸一定是的核酸一定是DNA；含含U的核酸一定是的核酸一定是RNA。DNA中单、双链的判定：若中单、双链的判定：若AT、GC或嘌或嘌呤呤嘧啶，则为单链嘧啶，则为单链DNA；若；若AT，GC，AGTC，则认为是双链，则认为是双链DNA。跟踪训练跟踪训练已知病毒的核酸有双链已知病毒的核酸有双链DNA、单链、单链DNA、双链、双链RN

10、A和单链和单链RNA四种类型。现发现四种类型。现发现了一种新病毒，要确定其核酸属于上述哪一种类了一种新病毒，要确定其核酸属于上述哪一种类型，应该型，应该()A分析碱基类型，确定碱基比率分析碱基类型，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，分析核糖类型分析蛋白质的氨基酸组成，分析核糖类型答案：答案：A复制、转录和翻译的比较复制、转录和翻译的比较项目项目复制复制转录转录翻译翻译时间时间细胞分裂间期细胞分裂间期在生长发育的连在生长发育的连续过程中续过程中在生长发育的连续在生长

11、发育的连续过程中过程中场所场所主要是细胞核主要是细胞核主要是细胞核主要是细胞核细胞质中核糖体上细胞质中核糖体上原料原料 4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸种核糖核苷酸20种氨基酸种氨基酸模板模板以以DNA解旋后解旋后的两条链为模板的两条链为模板以以DNA解旋后解旋后的一条链为模板的一条链为模板以信使以信使RNA为模为模板板条件条件解旋酶、解旋酶、DNA聚合酶、聚合酶、ATP等等解旋酶、解旋酶、RNA聚合酶、聚合酶、ATP等等缩合酶、缩合酶、ATP等等项目项目复制复制转录转录翻译翻译碱基配对碱基配对方式方式 AT、TA、GC、CG AU、TA、GC、CG AU、UA、GC、CG遗传信息遗传

12、信息传递方向传递方向DNADNADNARNARNA蛋白质蛋白质过程特点过程特点边解旋边复制、边解旋边复制、半保留复制半保留复制(每每个子代个子代DNA含含一条母链、含一条母链、含一条子链一条子链)边解旋边转录，边解旋边转录，完成转录后的完成转录后的DNA仍保留原仍保留原来的双链结构来的双链结构以以mRNA为模板，为模板，以以tRNA为运载工为运载工具，在核糖体中，具，在核糖体中，合成具有一定氨基合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质酸顺序的蛋白质产物产物两个双链两个双链DNA一条单链的一条单链的mRNA多肽或蛋白质多肽或蛋白质A图中所示的生理过程主要有转录和翻译图中所示的生理过程主要有转录和翻译B链中

13、链中(AT)/(GC)的比值与的比值与链中此项链中此项比值相同比值相同C一种细菌的一种细菌的由由480个核苷酸组成，它所编个核苷酸组成，它所编码的蛋白质的长度一定为码的蛋白质的长度一定为160个氨基酸个氨基酸D遗传信息由遗传信息由传递到传递到需要需要RNA作为工具作为工具【尝试解答尝试解答】_C_【解析解析】如下表：如下表：选项选项内容指向内容指向联系分析联系分析A以以DNA一条链一条链(链链)为模板合成的为模板合成的链含碱基链含碱基U，故故为为mRNA，此过程为转录；，此过程为转录；与与结合后以结合后以为模板形成为模板形成肽链，此过程为翻译肽链，此过程为翻译BDNA双链中双链中A与与T配对，

14、配对，G与与C配对，故配对，故(A1T1)/(G1C1)(A2T2)/(G2C2)，即，即链中链中(AT)/(GC)的比值与的比值与链中此项比值相同链中此项比值相同C由由480个核苷酸即个核苷酸即160个密码子组成，这些密码个密码子组成，这些密码子中有不决定氨基酸的终止密码，故编码的蛋白子中有不决定氨基酸的终止密码，故编码的蛋白质长度小于质长度小于160个氨基酸个氨基酸D遗传信息由遗传信息由传递到传递到的过程中，由的过程中，由tRNA作为运作为运载工具，才能实现遗传信息对蛋白质合成的控制载工具，才能实现遗传信息对蛋白质合成的控制故选故选C。【互动探究互动探究】(1)上图中上图中的场所是什么？的

15、场所是什么？(2)上显示出几种密码子？上显示出几种密码子？【提示提示】(1)细胞核细胞核(2)5种种【探规寻律探规寻律】 有关蛋白质合成过程习题的注意事有关蛋白质合成过程习题的注意事项项基因基因mRNA蛋白质蛋白质碱基数目碱基数目碱基数目碱基数目氨基酸数目氨基酸数目6 3 1转录中转录中DNA分子双链中一条为模板链，另一条链分子双链中一条为模板链，另一条链无转录功能。无转录功能。转录中的配对关系：转录中的配对关系：GC、CG、TA、AU。tRNA与密码子的关系为：与密码子的关系为：tRNA一端为反密码子，一端为反密码子，可与可与mRNA的相应密码子进行配对；一种的相应密码子进行配对；一种tRN

16、A只能只能转运一种氨基酸，一种氨基酸可被多种转运一种氨基酸，一种氨基酸可被多种tRNA运输。运输。遗传信息、密码子、反密码子的比较遗传信息、密码子、反密码子的比较遗传信息遗传信息密码子密码子反密码子反密码子存在存在位置位置在在DNA上，是基上，是基因中脱氧核苷酸的因中脱氧核苷酸的排列顺序排列顺序在在RNA上，是上，是mRNA上决定上决定1个氨个氨基酸的基酸的3个相邻碱基个相邻碱基在在tRNA上，是上，是与密码子互补与密码子互补配对的配对的3个碱基个碱基作用作用决定氨基酸的排列决定氨基酸的排列顺序，是间接作用顺序，是间接作用直接决定蛋白质分子直接决定蛋白质分子中氨基酸的排列顺序中氨基酸的排列顺序

17、识别密码子识别密码子对应对应关系关系联系联系遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序，通过转录，遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序，通过转录，使遗传信息传递到使遗传信息传递到mRNA的核糖核苷酸的排列顺序上的核糖核苷酸的排列顺序上mRNA的密码子直接决定蛋白质分子中氨基酸的排列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顺序，反密码子则起到识别密码子的作用(2010年高考天津卷年高考天津卷)根据表中的已知根据表中的已知条件，判断苏氨酸的密码子是条件，判断苏氨酸的密码子是()DNA双链双链TGmRNAtRNA反密码子反密码子A氨基酸氨基酸苏氨酸苏氨酸A.TGUBUGACACUDUCU【尝试解答尝试解答】_C_【解析解析】mRNA上决定上决定1个氨基酸的个氨基酸的3个相邻个相邻的碱基，称做的碱基，称做1个密码子。个密码子。mRNA的密码子和的密码子和tRNA上的反密码子互补配对，可推知上的反密码子互补配对，可推知mRNA的密码子最后的碱基为的密码子最后的碱基为U；DNA的一条链为的一条链为TG，另一条链为，另一条链为AC