【优化方案】2013年高中生物 第三章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

1、第四节遗传信息的表达第四节遗传信息的表达RNA和蛋白质的合成和蛋白质的合成学习导航学习导航1.列举列举DNA的功能。的功能。2比较比较DNA与与RNA的异同。的异同。3掌握遗传信息的转录和翻译过程。掌握遗传信息的转录和翻译过程。(重难点重难点)4说明遗传密码和中心法则。说明遗传密码和中心法则。新知初探思维启动新知初探思维启动一、一、DNA的功能的功能1携带遗传信息：以自身为模板，携带遗传信息：以自身为模板，_地进地进行复制，保持遗传信息的稳定性。行复制，保持遗传信息的稳定性。2表达遗传信息：所贮存的遗传信息决定表达遗传信息：所贮存的遗传信息决定_的结构。的结构。二、遗传信息的转录二、遗传信息的

2、转录1场所：细胞核场所：细胞核(主要主要)。半保留半保留 蛋白质蛋白质2过程过程(1)结合：结合：_与与DNA分子的某分子的某一启动部位相结合。一启动部位相结合。(2)解旋：解旋：DNA片段的双螺旋解开，以其中片段的双螺旋解开，以其中_为模板。为模板。(3)配对：游离的核苷酸碱基与配对：游离的核苷酸碱基与_上的碱基互补配对。上的碱基互补配对。(4)连接：相邻的核糖核苷酸通过连接：相邻的核糖核苷酸通过_聚合成聚合成RNA分子。分子。RNA聚合酶聚合酶一一条条链链DNA模板链模板链磷酸二酯键磷酸二酯键3产物产物(1)mRNA：传达：传达_上的遗传信息。上的遗传信息。(2)tRNA：把：把_运送到核

3、糖体上；识运送到核糖体上；识别密码子。别密码子。(3)rRNA：_的重要成分。的重要成分。三、遗传信息的翻译三、遗传信息的翻译1场所：场所：_。2过程过程(1)起始：核糖体沿起始：核糖体沿_移动。移动。DNA氨基酸氨基酸核糖体核糖体核糖体核糖体mRNA(2)延伸：在移动中核糖体认读延伸：在移动中核糖体认读_上决定上决定氨基酸种类的密码，选择相应的氨基酸，由对应氨基酸种类的密码，选择相应的氨基酸，由对应的的_转运，加到延伸中的肽链上。多肽转运，加到延伸中的肽链上。多肽链合成时，在一个链合成时，在一个mRNA分子上可以有若干个核分子上可以有若干个核糖体同时进行工作。糖体同时进行工作。(3)终止：当

4、核糖体到达终止：当核糖体到达mRNA的的_时，多肽合成结束。时，多肽合成结束。mRNAtRNA终止密码子终止密码子想一想想一想1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体蛋白质是以氨基酸序列的形式体现现DNA的遗传信息。的遗传信息。四、遗传密码四、遗传密码1含义：决定一种氨基酸的含义：决定一种氨基酸的3个个_排列而成的三联体。排列而成的三联体。2特点特点(1)除少数密码子外，生物界的遗传密码是除少数密码子外，生物界的遗传密码是_的。的。(2)除少数氨基酸只有除少

5、数氨基酸只有1种遗传密码外，大多数种遗传密码外，大多数氨基酸有两个或两个以上的遗传密码。氨基酸有两个或两个以上的遗传密码。相邻核苷酸相邻核苷酸统一统一五、中心法则的提出及发展五、中心法则的提出及发展1中心法则的要点中心法则的要点(1)遗传信息由遗传信息由_传递到传递到RNA。(2)RNA决定蛋白质的特异性。决定蛋白质的特异性。(3)_ 是生物体性状的体现者。是生物体性状的体现者。2中心法则的发展中心法则的发展(1)RNA逆转录：在逆转录酶作用下，以逆转录：在逆转录酶作用下，以_为模板反向地合成单链为模板反向地合成单链DNA。(2)实例：劳氏肉瘤病毒。实例：劳氏肉瘤病毒。DNA蛋白质蛋白质RNA

6、3图解图解想一想想一想2艾滋病是人类第一大杀手，至今没有办法消艾滋病是人类第一大杀手，至今没有办法消灭它。你知道它的遗传物质是什么吗？它的遗灭它。你知道它的遗传物质是什么吗？它的遗传信息传递过程是什么？传信息传递过程是什么？【提示提示】HIV的遗传物质是的遗传物质是RNA。它的遗传。它的遗传信息传递过程是：信息传递过程是：RNA通过逆转录合成通过逆转录合成DNA，DNA再通过转录形成信使再通过转录形成信使RNA，然后通过翻译，然后通过翻译过程合成蛋白质。过程合成蛋白质。要点突破讲练互动要点突破讲练互动复制、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

7、期细胞分裂间期在生长发育在生长发育的连续过程的连续过程中中在生长发育在生长发育的连续过程的连续过程中中场所场所细胞核细胞核(主要主要)细胞核细胞核(主主要要)细胞质中核细胞质中核糖体上糖体上原料原料4种游离脱氧种游离脱氧核苷酸核苷酸4种游离核种游离核糖核苷酸糖核苷酸20种氨基酸种氨基酸项目项目复制复制转录转录翻译翻译模板模板以以DNA解旋解旋后的两条链后的两条链为模板为模板以以DNA解解旋后的一旋后的一条链为模条链为模板板以信使以信使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RNA聚合聚合酶、酶、ATP等等酶、酶、ATP等等碱基配碱基配对方式对方式AT、TA、G

8、C、CGAU、TA、GC、CGAU、UA、GC、CG遗传信遗传信息传递息传递方向方向DNADNADNARNARNA蛋蛋白质白质项目项目复制复制转录转录翻译翻译过程过程特点特点边解旋边复制边解旋边复制边复旋、半保边复旋、半保留复制留复制(每个子每个子代代DNA含一条含一条母链、含一条母链、含一条子链子链)边解旋边转边解旋边转录边复旋，录边复旋，完成转录后完成转录后的的DNA仍保仍保留原来的双留原来的双链结构链结构以以mRNA为模板，为模板，以以tRNA为为运载工具，运载工具，在核糖体在核糖体中，合成中，合成具有一定具有一定氨基酸顺氨基酸顺序的蛋白序的蛋白质质产物产物两个双链两个双链DNA一条单链

9、的一条单链的RNA多肽或蛋多肽或蛋白质白质下列有关图中的生理过程下列有关图中的生理过程(图中代表图中代表核糖体，代表多肽链核糖体，代表多肽链)的叙述中，不正确的的叙述中，不正确的是是()例例1A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链中链中(AT)/(GC)的比值与链中此的比值与链中此项比值相同项比值相同C一种细菌的由一种细菌的由480个核苷酸组成，它所个核苷酸组成，它所编码的蛋白质的长度一定为编码的蛋白质的长度一定为160个氨基酸个氨基酸D遗传信息由传递到需要遗传信息由传递到需要RNA作为工具作为工具【解析解析】选选项项内容指向内容指向联系分析联系分析A以以D

10、NA一条链一条链(链链)为模板合成的为模板合成的链含链含碱基碱基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，此肽链，此过程为翻译过程为翻译BDNA双链中双链中A与与T配对，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链中此项比值相同值相同选选项项内容指向内容指向联系分析联系分析C由由480个核苷酸即个核苷酸即160个密码子组成，这个密码子组成，这些密码子中有不决定氨基酸的终止密码，些密码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故编

11、码的蛋白质长度小于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作为运载工具，才能实现遗传信息对蛋白作为运载工具，才能实现遗传信息对蛋白质合成的控制质合成的控制【答案】【答案】C互动探究互动探究1(1)上图中上图中的场所是什么？的场所是什么？(2)中显示几种密码子？中显示几种密码子？【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有关蛋白质合成过程习题的注意事项注意事项(1)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631(2)转录中转录中DNA分子双链中一条为模板

12、链，另一分子双链中一条为模板链，另一条链无转录功能。条链无转录功能。(3)转录中的配对关系：转录中的配对关系：GC、CG、TA、AU。(4)tRNA与密码子的关系为：与密码子的关系为：tRNA一端为反密码一端为反密码子，可与子，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tRNA只能转运一种氨基酸，一种氨基酸可被多只能转运一种氨基酸，一种氨基酸可被多种种tRNA运输。运输。遗传信息、密码子、反密码遗传信息、密码子、反密码子的比较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存在在位位置置在在DNA上，是上，是基因中脱氧核基因中脱氧核苷酸的排列顺苷酸的排列顺序序在在R

13、NA上，上，是是mRNA上上决定决定1个氨个氨基酸的基酸的3个个相邻碱基相邻碱基在在tRNA上，是与上，是与密码子互密码子互补配对的补配对的3个碱基个碱基遗传信息遗传信息密码子密码子反密码子反密码子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直接决定蛋白质分子中白质分子中氨基酸的排氨基酸的排列顺序列顺序识别密码子识别密码子对应对应关系关系联系联系(1)遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序，遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序，通过转录，使遗传信息传递到通过转录，使遗传信息传递到mRNA的核糖的核糖核苷酸的排列顺序上核苷酸的排列顺序上(中心法则中心法则)(2

14、)mRNA的密码子直接决定蛋白质分子中氨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基酸的排列顺序，反密码子则起到识别密码子的作用子的作用(2010高考天津卷高考天津卷)根据表中的已知条件，根据表中的已知条件，判断苏氨酸的密码子是判断苏氨酸的密码子是()例例2DNA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.TGUBUGACACU DUCU【解析解析】mRNA上决定上决定1个氨基酸的个氨基酸的3个相邻的个相邻的碱基，称做碱基，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

15、知mRNA的密码子的密码子最后的碱基为最后的碱基为U；DNA的一条链为的一条链为TG，另一条，另一条链为链为AC，若，若DNA转录时的模板链为转录时的模板链为TG所在的链所在的链,则则mRNA的密码子为的密码子为ACU，若，若DNA转录时的模板转录时的模板链为链为AC所在的链，则所在的链，则mRNA的密码子为的密码子为UGU。【答案答案】C【探规寻律】【探规寻律】遗传信息、密码子遗传信息、密码子(遗传密码遗传密码)、反密码子的区分反密码子的区分如图表示如图表示DNA控制蛋白质合成的过程。下列控制蛋白质合成的过程。下列有关说法不正确的是有关说法不正确的是()A遗传信息存在于遗传信息存在于链上链上

16、B密码子存在于密码子存在于链上链上C氨基酸与氨基酸与tRNA在种类上是一一对应的关系在种类上是一一对应的关系D图中图中DNA片段最多可控制片段最多可控制20种氨基酸来合成蛋种氨基酸来合成蛋白质白质解析：选解析：选C。遗传信息是指。遗传信息是指DNA上脱氧核苷酸的上脱氧核苷酸的排列顺序，转录时作为模板的单链即为信息链。排列顺序，转录时作为模板的单链即为信息链。密码子是指信使密码子是指信使RNA中决定一个氨基酸的三个相中决定一个氨基酸的三个相邻的碱基，它只存在于邻的碱基，它只存在于mRNA上。一种氨基酸可上。一种氨基酸可由一种或几种由一种或几种tRNA来携带，但一种来携带，但一种tRNA只能携只能

17、携带一种氨基酸。带一种氨基酸。中心法则的理解与分析中心法则的理解与分析1图解分析图解分析图解表示出遗传信息的传递有图解表示出遗传信息的传递有5个过程。个过程。(1)以以DNA为遗传物质的生物遗传信息的传递为遗传物质的生物遗传信息的传递2中心法则体现了中心法则体现了DNA的两大基本功能的两大基本功能(1)对遗传信息的传递功能，它是通过对遗传信息的传递功能，它是通过DNA复复制完成的，发生于亲代产生子代的生殖过程制完成的，发生于亲代产生子代的生殖过程或细胞增殖过程中。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。翻

18、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。下列说法不正向蛋白质传递与表达的过程。下列说法不正确的是确的是()例例3Aa、b、c、d所表示的四个过程依次分别是所表示的四个过程依次分别是DNA复制、转录、翻译、逆转录复制、转录、翻译、逆转录B需要需要tRNA和核糖体同时参与的过程是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需要逆转录酶参与的过程是dCa、b、c过程只发生在真核细胞中，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过程只发生在原核细胞和一些病毒中D在真核细胞中，在真核细胞中，a和和b两个过程发生的主要两个过程发生的主要场所相同，但需要的关键酶种类不同场所相同，但需要的关键酶种类不同【解析解析】图解中图解中a、b、c、d、e分别表示分别表示DNA的复制、转录、翻译、逆转录、的复制、转录、翻译、逆转录、RNA的复的复制，其中制，其中c过程进行的场所是核糖体，在合成蛋过程进行的场所是核糖体，在合成蛋白质时需要白质时需要tRNA运载氨基酸，运载氨基酸，a、b、c在细胞在细胞生物中均