【三维设计】2013年高中生物 第4章 第1节 基因指导蛋白质的合成课件 新人教版必修2

1、第4章,理解 教材 新知,把握 热点 考向,知识点一,知识点二,考向一,应用创新演练,随堂基础巩固,课时跟踪训练,第 1 节,考向二,1 RNA有三种：信使RNA(mRNA)、转运 RNA(tRNA)和核糖体RNA(rRNA)。 2转录的主要场所是细胞核，条件是模板 (DNA的一条链)、原料(4种核糖核苷酸)、酶(RNA聚合酶)和能量。 3翻译的场所是核糖体，条件是模板 (mRNA)、原料(20种氨基酸)、酶和能量。,4密码子共有64种，其中决定氨基酸的密码子 有61种，3种终止密码子不决定氨基酸。 5一种氨基酸对应一种或多种密码子，一种密 码子最多只决定一种氨基酸。 6每种tRNA只能识别并

2、转运一种氨基酸，一 种氨基酸可由一种或多种tRNA识别和转运。,自读教材夯基础,1RNA的组成和种类判断正误 (1)DNA和RNA中都含有脱氧核糖。 ( ) (2)DNA和RNA共有的碱基是A、G、C，RNA特有的碱基是U，DNA特有的碱基是T。 ( ) (3)RNA一般为单链结构。 ( ),2RNA的种类填空,遗传信息,氨基酸,氨基酸,3DNA的转录填空,(1),(2)过程：,1现有一核酸片段，欲确定是DNA还是RNA，你能从哪些方面进行判断？ 提示：根据五碳糖不同；根据含氮碱基不同；利用甲基绿吡罗红染液进行染色。,2下图是一小段DNA片段，链是模板链，请写出其转录生成的RNA的碱基序列，并

3、分析RNA的碱基序列与DNA两条链碱基序列的关系？,提示：(1),(2)生成的RNA的碱基序列与模板链互补，与非模板链碱基序列基本相同(除T和U外)。,跟随名师解疑难,1三种RNA的比较,2.转录有关问题分析 (1)碱基互补配对关系：GC、CG、TA、AU。 (2)mRNA与DNA模板链碱基互补，但与非模板链碱基序列基本相同，只是用U代替T。,特别提醒 (1)转录的基本单位是基因，而不是整个DNA。 (2)在真核细胞内，转录出来的RNA需经过加工才具有生物活性。,自读教材夯基础,1翻译的概念填空,2密码子与反密码子填表,mRNA,tRNA,密码子,64,3个相邻的碱基,3过程填空,1若某一多肽

4、链片段为“苯丙氨酸色氨酸谷氨酸”，请写出指导该多肽合成的mRNA中相应碱基组成；若某一mRNA片段为“AUG GAA GCA”，请写出其编码的氨基酸序列。 提示：(1)UUUUGGGAA或UUCUGGGAA或UUUUGGGAG或UUCUGGGAG。 (2)甲硫氨酸谷氨酸丙氨酸。,2若指导蛋白质合成的基因中某一碱基发生改变，其控制合成的氨基酸是否一定发生改变？为什么？ 提示：不一定。因为一种氨基酸可对应一种或多种密码子。 3一个mRNA可结合多个核糖体，每个核糖体只合成多肽链中的一段，还是独立合成一条完整的多肽链？ 提示：每个核糖体合成一条完整的多肽链。,跟随名师解疑难,1DNA上遗传信息、密码

5、子、反密码子的对应关系,(1)密码子：mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基。,(2)反密码子：与mRNA分子中的密码子互补配对的tRNA上的3个碱基。,2DNA复制、转录和翻译的比较,特别提醒 (1)从核糖体上脱离下来的只是多肽链，再经折叠，加工成为具有复杂空间结构的有活性的蛋白质。 (2)密码子的特性： 简并性：a.当密码子中有一个碱基改变时，可能并不会改变其对应的氨基酸，从而减少变异发生的频率。b.当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码一种氨基酸可保证翻译的速率。 通用性：说明所有生物可能有共同的起源或生命在本质上是统一的。,例1(2011安徽高考)下面的甲、乙图示为真核细胞内

6、两种物质的合成过程，下列叙述正确的是 (),A甲、乙所示过程通过半保留方式进行，合成的产物是双链核酸分子 B甲所示过程在细胞核内进行，乙在细胞质基质中进行 CDNA分子解旋时，甲所示过程不需要解旋酶，乙需要解旋酶 D一个细胞周期中，甲所示过程在每个起点只起始一次，乙可起始多次,思路点拨,精讲精析图甲表示DNA分子的复制过程，图乙表示转录过程，乙的产物是单链的mRNA分子；甲、乙过程主要在细胞核中进行；甲、乙过程均需要解旋酶的参与；在一个细胞周期中，核中DNA分子只复制一次，而转录可以进行多次。 答案D,1对于下列图解，正确的说法有 () 表示DNA复制过程表示DNA转录过程共有5种碱基共有8种

7、核苷酸共有5种核苷酸A均代表同一种核苷酸 AB C D,解析：由图可知，此过程是遗传信息的转录过程，整个过程涉及5种碱基A、T、G、C、U，但由于组成DNA链的是4种脱氧核苷酸，组成RNA链的是4种核糖核苷酸，因此图解中共有8种核苷酸。 答案：C,例2下图表示真核细胞内合成某种分泌蛋白过程中由DNA到蛋白质的信息流动过程，表示相关过程。请据图回答下列问题：,(1)过程的产物是DNA，则过程发生在_期，催化过程的酶是_。 (2)已知甲硫氨酸和酪氨酸的密码子分别是AUG、UAC，某tRNA一端的三个碱基是UAC，该tRNA所携带的氨基酸是_。,(3)a、b为mRNA的两端，核糖体在mRNA上的移动

8、方向是_。过程进行的场所有_。 (4)一个mRNA上连接多个核糖体叫做多聚核糖体，多聚核糖体形成的意义是_。从原核细胞中分离的多聚核糖体常与DNA结合在一起，这说明_。 (5)如合成胰岛素，共含51个氨基酸，控制其合成的基因上至少含有脱氧核苷酸_个。,思路点拨,精讲精析(1)据图分析可知：过程指DNA的复制，在真核细胞中发生在有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期。过程指转录过程，催化DNA转录为RNA的酶为RNA聚合酶。(2)决定氨基酸的密码子在mRNA上，据tRNA上的反密码子UAC可推知密码子为AUG，AUG决定的氨基酸是甲硫氨酸。(3)据图可知：越接近b端的核糖体上翻译出的肽链越长，说

9、明越接近b端的核糖体在mRNA上移动的距离越长，由此推,出核糖体在mRNA上的移动方向为ab。过程是对蛋白质加工和运输的过程，相应的场所有内质网和高尔基体。(4)当一个mRNA上连接多个核糖体以后，可以同时合成多条相同的肽链，提高蛋白质的合成速率。在原核细胞中分离的多聚核糖体常与DNA结合在一起，说明在原核细胞中边转录边翻译，转录和翻译可同时同地点进行。(5)信使RNA上每3个相邻碱基决定1个特定的氨基酸，据此，合成含51个氨基酸的蛋白质，基因上脱氧核苷酸数至少为306个。,答案(1)有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间RNA聚合酶(2)甲硫氨酸(3)由ab内质网和高尔基体(4)短时间内能合成

10、较多的蛋白质原核细胞中的转录和翻译是同时同地点进行的(5)306,(1)转录、翻译过程中DNA(基因)碱基数：mRNA碱基数多肽链氨基酸数631。图解如下：,(2)以上关系应理解为：每合成1个氨基酸至少需要mRNA中3个碱基，基因中6个碱基，其原因如下： DNA中有的片段无遗传效应，不能转录出mRNA。 在基因片段中，有的片段起调控作用，不转录。 转录出的mRNA中有终止密码子，终止密码子不对应氨基酸，所以基因或DNA上碱基数目比蛋白质氨基酸数目的6倍多。,2一段原核生物的mRNA通过翻译可合成一条含有 11个肽键的多肽，则此mRNA分子至少含有的碱基个数及合成这段多肽需要的tRNA个数以及转

11、录此mRNA的基因中至少含有的碱基数依次为 () A33、11、66 B36、12、72 C12、36、24 D11、36、72,解析：此多肽含有11个肽键，所以是由12个氨基酸脱水缩合而成的，推出mRNA上的密码子至少有12个，mRNA上的碱基数至少为12336(个)。决定氨基酸的密码子是12个，所以最多需要的tRNA也是12个。因为mRNA上的碱基至少有36个，所以转录它的基因中的碱基数至少为36272(个)。 答案：B,1模拟遗传密码的破译。 2探究影响基因表达的过程和因素。,典例剖析,抗生素是临床上治疗各种由细菌引起的疾病的特效药，能够有效地抑制细菌蛋白质的合成，而不影响人的蛋白质的合

12、成。抗生素是通过什么机制抑制细菌蛋白质的合成的呢？有人提出了如下两种假设： 抗生素能抑制细菌DNA的转录过程，而不影响人体DNA的转录过程。 抗生素能抑制细菌体内的翻译过程，而不影响人体内的翻译过程。 请你设计实验，探究抗生素抑制细菌蛋白质合成的原因。(假设抗生素不影响人体的任何生理功能),(1)实验设计的思路： 先设计两组实验(甲、乙两组)，体外模拟细菌_的过程，甲组加适量_，乙组加等量蒸馏水，检测两组实验中_的生成量。通过这两组实验探究是否为第一种假设 。 再设计两组实验(丙、丁两组)，体外模拟细菌_的过程，丙组加适量_，丁组加等量蒸馏水，检测两组实验中_的生成量，以此来探究是否为第二种假

13、设 。,(2)实验结果及结论： 若甲组_生成量明显少于乙组，丙、丁两组蛋白质生成量相似，则说明抗生素是通过抑制_来抑制细菌蛋白质合成的； 若甲、乙两组RNA生成量相似，丙组_生成量明显少于丁组，则说明抗生素是通过抑制_来抑制细菌蛋白质合成的； 若甲组RNA生成量明显少于乙组，丙组蛋白质生成量明显少于丁组，则说明抗生素是通过抑制_来抑制细菌蛋白质合成的。,解析由题干信息可知，实验目的是探究抗生素影响细菌蛋白质的原理。若抗生素只抑制细菌的转录，则其体内RNA的含量将减少；若只抑制翻译过程，则细菌体内蛋白质含量会减少；若细菌体内RNA和蛋白质的含量都减少，则说明抗生素既能抑制转录，又能抑制翻译过程。 答案(1)转录抗生素RNA翻译抗生素蛋白质(2)RNA细菌的转录蛋白质细菌的翻译细菌的转录和翻译,归纳拓展,探究实验设计的思路 （1）把握实验的目的，确认自变量。实验目的是实验的核心，通过思考要明确“探究什么”，其中要把握三个要素，即：探究的因素；探究的对象；观察的指标。,(2)确定实验的原理。实验原理通常根据实验目的和题目所给的材料进行分析处理，确定实验变量的检测方案，再根据我们所学过