高三生物一轮复习课件第21讲 基因指导蛋白质的合成

2026第21讲

基因指导蛋白质的合成必修二第六单元

遗传的物质基础课标要求概述DNA上的遗传信息通过RNA指导蛋白质的合成目录PART01RNA的种类、结构和功能PART02遗传信息的转录和翻译PART03真题精练PART04中心法则生物多样性的直接原因

，根本原因

。蛋白质的多样性基因的多样性思考1：DNA和核糖体两者在空间上是分隔开的，DNA怎样指导核糖体上蛋白质的合成？mRNA思考2：如何设计实验追踪RNA的产生和转移？用放射性同位素标记合成RNA的原料（3H-尿嘧啶），观察放射性同位素出现的位置RNA的种类、结构和功能011、元素组成：

2、基本单位：3、组成成分C、H、O、N、P核糖核苷酸一、RNA的结构U尿嘧啶A腺嘌呤GC胞嘧啶鸟嘌呤4、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）二、RNA的种类与功能信使RNA(mRNA)、转运RNA(tRNA)、核糖体RNA(rRNA)等（1）信使RNA(mRNA)：由数百至数千个核苷酸构成，结构不稳定，寿命较短功能一：遗传信息的使者以密码子的形式，携带来自DNA的遗传信息功能二：翻译的模板密码子共有64种，负责21种氨基酸的编码，其中3种终止密码子（UAA、UAG、UGA）通常不编码氨基酸，但UGA在特殊情况下可编码硒代半胱氨酸；2种起始密码子（AUG、GUG）。密码子具有专一性、简并性和通用性特点。二、RNA的种类与功能（2）转运RNA(tRNA)功能：识别并转运氨基酸至核糖体中①tRNA是短小单链，大约含有70-80个核苷酸，但经过折叠，约半数碱基通过形成氢键链内碱基互补配对。②tRNA上碱基排列是有顺序的，由短到长（5’⇢3’)，反密码子也是同方向的。③在相关酶的作用下，特定的氨基酸的-COOH与特定tRNA的3’—OH共价连接。④也是在细胞核内合成，从核孔出去。二、RNA的种类与功能（3）核糖体RNA(rRNA)功能：是核糖体的组成成分，参与蛋白质合成①rRNA是细胞中最多的RNA，占细胞总RNA的80%以上。②一个rRNA与许多蛋白质共同构成一个亚基，一大一小两个亚基共同构成一个核糖体。在核糖体中，rRNA和蛋白质折叠成特定的结构，并具有许多短的双螺旋区域。（4）高中涉及的其它种类RNA核酶(RNA)、遗传物质(RNA病毒)、剪接体(snRNA)、rRNA加工(snoRNA)、反义RNA、引物RNA等02遗传信息的转录和翻译通过RNA聚合酶，以

为模板，按照

的原则合成

的过程。一、遗传信息的转录①概念：DNA的一条链碱基互补配对RNA③场所：细胞核（主要）、叶绿体、线粒体②产物：mRNA、tRNA、rRNA④条件原料能量模板酶4种游离的核糖核苷酸基因的一条链（模板链）ATPRNA聚合酶（作用于磷酸二酯键和氢键）RNA聚合酶将DNA双链解开，碱基暴露出来第一步游离的核糖核苷酸与DNA模板链上的碱基互补配对第二步在RNA聚合酶的作用下，新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的RNA分子上第三步合成的RNA从DNA链上释放，而后DNA双螺旋恢复第四步3´3´5´5´5´新合成的RNA与DNA的模板链（反义链）是反向的有义链和反义链有义链或编码链:反义链或模板链:基因中具有转录功能的链。基因中无转录功能的链,与转录产物mRNA碱基序列相同的(除用T代替U外)。AUUCAGCACU3′5′转录编码链模板链mRNA在一个含有若干基因的DNA分子中,各个基因的有义链,并不一定都在同条链上①概念：游离在细胞质中的各种

氨基酸，以

mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。②场所：核糖体③产物：蛋白质（肽链）二、遗传信息的翻译④条件：原料能量模板21种氨基酸mRNAATP酶多种酶（如肽酰转移酶等）⑤过程mRNAtRNAmRNAtRNA终止密码子脱离二、遗传信息的翻译核糖体沿着mRNA的5´→3´移动2、意义：1、概念：1个mRNA可相继结合

多个核糖体，

同时进行多条肽链的合成。少量的mRNA分子可以迅速合成出大量相同的蛋白质。多聚核糖体真核生物核基因：先转录后翻译（异时异地）边转录边翻译（同时同地）原核生物细胞质基因：边转录边翻译真核细胞和原核细胞遗传信息表达的区别三、基因表达中的相关数量关系1、理论上基因的碱基数、mRNA的碱基数与蛋白质的氨基酸数之间的关系2、实际基因表达过程中的数量关系不符合6∶3∶1的原因①基因中非编码区只起调控作用，不转录；②基因编码区中的内含子转录后被剪切去除；③转录出的mRNA中有终止密码子，终止密码子不编码氨基酸。④合成的肽链在加工过程中可能会被剪切掉部分氨基酸；关注基因表达过程计算中“最多”和“最少”03中心法则一、中心法则1、提出者：克里克2、中心法则内容：RNA转录蛋白质翻译DNA复制逆转录复制生命是物质、能量和信息的统一体DNA、RNA是信息的载体，蛋白质是信息的表达产物，ATP为信息的流动提供能量。DNA复制、转录、翻译、逆转录和RNA复制的比较

项目DNA复制

转录

翻译

逆转录RNA复制

场所

模板

原料

酶

产生两个子代DNARNA多肽DNARNA碱基互补配对方式主要在细胞核中核糖体宿主细胞中DNA的两条链DNA的一条链mRNARNA4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸21种氨基酸4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸解旋酶、DNA聚合酶RNA聚合酶多种酶逆转录酶RNA复制酶A-T，T-AC-G，G-CA-U，T-AC-G，G-CA-U，U-AC-G，G-CA-T，U-AC-G，G-CA-U，U-AC-G，G-C二、各种生物遗传信息的传递途径细胞生物（真、原核）DNA病毒RNA逆转录病毒RNA复制病毒埃博拉病毒（EBOV）是引起人类和灵长类动物发生埃博拉出血热的烈性病毒。EBOV的RNA（单链、负链RNA）进入细胞后，病毒的负链RNA首先在RNA聚合酶作用下合成正链RNA，继而合成病毒编码蛋白，同时以正链RNA为模板合成基因组负链RNA．下列叙述错误的是（

）A．EBOV的RNA进入细胞后，直接以负链RNA为模板翻译出RNA聚合酶B．负链RNA合成正链RNA的过程中会出现RNA-蛋白质复合体C．RNA聚合酶从EBOV的正链RNA的3'端向5'端延伸合成负链RNAD．EBOV病毒编码蛋白的合成过程需宿主细胞中的tRNA和rRNA共同参与A+RNA和-RNA的比较+RNA可直接作为翻译的模板链；-RNA不能直接翻译，需先复制产生+RNA再翻译。+RNA-RNA在双链RNA病毒的复制过程中，首先，负链RNA被用作模板，通过RNA聚合酶合成大量正链RNA再翻译成病毒蛋白质；正链RNA也可以作为模板复制出负链RNA，从而形成新的双链RNA病毒基因组。丙型肝炎病毒（HCV）是一种具有包膜的单链（+）RNA病毒，该（+）RNA能直接作为翻译的模板合成多种病毒蛋白，HCV感染肝细胞，导致肝脏发生炎症，严重时可能发展为肝癌。目前尚未研制出疫苗，最有效