基因指导蛋白质合成人教必修二

基因指导蛋白质合成人教必修二第1页/共32页课标领航1．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。【重点】遗传信息转录和翻译的过程。【难点】遗传信息的翻译过程。第2页/共32页

核心要点突破知能过关演练第1节基础自主梳理第3页/共32页基础自主梳理一、RNA的组成及分类1．基本单位：____________。2．组成成分：核糖核苷酸第4页/共32页3．结构：一般是单链，长度比DNA短；能通过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结构信使RNA(mRNA)蛋白质合成的直接模板单链结构转运RNA(tRNA)识别密码子，运载氨基酸三叶草形核糖体RNA(rRNA)核糖体的组成成分单链结构第5页/共32页思考感悟

1．如何从化学组成上区分DNA与RNA?【提示】①DNA含有脱氧核糖，RNA含有核糖；②DNA含有胸腺嘧啶，RNA含有尿嘧啶。第6页/共32页二、遗传信息的转录1．概念：转录是在_______内进行的，是以_____________为模板合成mRNA的过程。2．过程第一步：DNA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DNA链上的碱基碰撞，当核糖核苷酸与DNA的碱基_____时，两者以______结合。第三步：新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的________上。第四步：合成的mRNA从DNA上释放，而后DNA双链恢复。细胞核DNA的一条链互补氢键mRNA第7页/共32页三、遗传信息的翻译1．概念游离在_______中的氨基酸，在核糖体上以_______为模板合成具有一定________顺序的蛋白质的过程叫翻译。2．过程第一步：mRNA进入细胞质与________结合，携带甲硫氨酸的tRNA通过与密码子AUG配对进入位点1。第二步：携带另一种_______________以同样的方式进入位点2。细胞质mRNA氨基酸核糖体氨基酸的tRNA第8页/共32页第三步：甲硫氨酸与另一种氨基酸形成_____而转移到位点2上的tRNA上。第四步：核糖体移动到下一个密码子，原来占据位点1的tRNA离开核糖体，位点2进入到位点1，一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点2，继续肽链的合成。重复步骤二、三、四，直到核糖体读取mRNA的_________后，合成才停止。肽链合成后，被运送到各自的“岗位”，盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的_______，承担各项职责。肽键终止密码蛋白质第9页/共32页思考感悟

2．以信使RNA为模板翻译形成蛋白质，蛋白质是以什么方式体现DNA的遗传信息？【提示】蛋白质是以氨基酸序列的形式携带DNA的遗传信息。第10页/共32页核心要点突破要点一DNA与RNA的比较

核酸

项目DNARNA结构通常是双螺旋结构，极少数病毒是单链结构通常是单链结构，极少数病毒是双链结构基本单位脱氧核糖核苷酸核糖核苷酸五碳糖脱氧核糖核糖碱基A、G、C、TA、G、C、U产生途径DNA复制、逆转录转录、RNA复制存在部位主要位于细胞核中的染色体上，极少数位于细胞质中的线粒体和叶绿体上主要位于细胞质中功能储存、传递和表达遗传信息信使RNA：遗传信息转录的模板转运RNA：运输特定的氨基酸核糖体RNA：核糖体的组成成分第11页/共32页

下列有关DNA和RNA的叙述中，正确的是(

)A．DNA和RNA是同一物质在不同时期的两种形态B．DNA和RNA的基本组成单位是一样的C．AGCTGA既可能是DNA的碱基序列，也可能是RNA的碱基序列D．mRNA上的碱基序列，决定于DNA的碱基序列，同时又决定蛋白质中氨基酸的序列例1第12页/共32页【思路点拨】本题考查DNA和RNA的区别及其功能。【尝试解答】

____D____第13页/共32页【探规寻律】

DNA与RNA的判定方法①根据五碳糖种类判定：若核酸分子中含核糖，一定为RNA；含脱氧核糖，一定为DNA。②根据含氮碱基判定：含T的核酸一定是DNA；含U的核酸一定是RNA。③DNA中单、双链的判定：若A≠T、G≠C或嘌呤≠嘧啶，则为单链DNA；若A＝T，G＝C，A＋G＝T＋C，则认为是双链DNA。第14页/共32页跟踪训练已知病毒的核酸有双链DNA、单链DNA、双链RNA和单链RNA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型，应该(

)A．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C．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，分析核糖类型答案：A第15页/共32页要点二复制、转录和翻译的比较项目复制转录翻译时间细胞分裂间期在生长发育的连续过程中在生长发育的连续过程中场所主要是细胞核主要是细胞核细胞质中核糖体上原料4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸20种氨基酸模板以DNA解旋后的两条链为模板以DNA解旋后的一条链为模板以信使RNA为模板条件解旋酶、DNA聚合酶、ATP等解旋酶、RNA聚合酶、ATP等缩合酶、ATP等第16页/共32页项目复制转录翻译碱基配对方式A－T、T－A、G－C、C－GA－U、T－A、G－C、C－GA－U、U－A、G－C、C－G遗传信息传递方向DNA→DNADNA→RNARNA→蛋白质过程特点边解旋边复制、半保留复制(每个子代DNA含一条母链、含一条子链)边解旋边转录，完成转录后的DNA仍保留原来的双链结构以mRNA为模板，以tRNA为运载工具，在核糖体中，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质产物两个双链DNA一条单链的mRNA多肽或蛋白质第17页/共32页例2第18页/共32页A．图中所示的生理过程主要有转录和翻译B．①链中(A＋T)/(G＋C)的比值与②链中此项比值相同C．一种细菌的③由480个核苷酸组成，它所编码的蛋白质的长度一定为160个氨基酸D．遗传信息由③传递到⑤需要RNA作为工具【尝试解答】

__C__第19页/共32页【解析】如下表：选项内容指向·联系分析A以DNA一条链(②链)为模板合成的③链含碱基U，故③为mRNA，此过程为转录；③与④结合后以③为模板形成⑤肽链，此过程为翻译BDNA双链中A与T配对，G与C配对，故(A1＋T1)/(G1＋C1)＝(A2＋T2)/(G2＋C2)，即①链中(A＋T)/(G＋C)的比值与②链中此项比值相同C③由480个核苷酸即160个密码子组成，这些密码子中有不决定氨基酸的终止密码，故编码的蛋白质长度小于160个氨基酸D遗传信息由③传递到⑤的过程中，由tRNA作为运载工具，才能实现遗传信息对蛋白质合成的控制故选C。第20页/共32页【互动探究】(1)上图中②→③的场所是什么？(2)③上显示出几种密码子？【提示】(1)细胞核(2)5种第21页/共32页【探规寻律】

有关蛋白质合成过程习题的注意事项①基因→mRNA→蛋白质碱基数目∶碱基数目∶氨基酸数目6

∶

3

∶

1

②转录中DNA分子双链中一条为模板链，另一条链无转录功能。③转录中的配对关系：G—C、C—G、T—A、A—U。④tRNA与密码子的关系为：tRNA一端为反密码子，可与mRNA的相应密码子进行配对；一种tRNA只能转运一种氨基酸，一种氨基酸可被多种tRNA运输。第22页/共32页要点三遗传信息、密码子、反密码子的比较遗传信息密码子反密码子存在位置在DNA上，是基因中脱氧核苷酸的排列顺序在RNA上，是mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻碱基在tRNA上，是与密码子互补配对的3个碱基作用决定氨基酸的排列顺序，是间接作用直接决定蛋白质分子中氨基酸的排列顺序识别密码子对应关系联系①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mRNA的核糖核苷酸的排列顺序上②mRNA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第23页/共32页(2010年高考天津卷)根据表中的已知条件，判断苏氨酸的密码子是(

)例3DNA双链TGmRNAtRNA反密码子A氨基酸苏氨酸A.TGU

B．UGAC．ACUD．UCU【尝试解答】

__C__第24页/共32页【解析】

mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻的碱基，称做1个密码子。mRNA的密码子和tRNA上的反密码子互补配对，可推知mRNA的密码子最后的碱基为U；DNA的一条链为TG－，另一条链为AC－，若DNA转录时的模板链为TG所在的链，则mRNA的密码子为ACU，若DNA转录时的模板链为AC所在的链，则mRNA的密码子为UGU。第25页/共32页【探规寻律】遗传信息、密码子(遗传密码)、反密码子的区分第26页/共