2018年秋高中生物 第4章 基因的表達(dá) 4.1 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成課件 新人教版必修2.ppt

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1、第4章基因的表達(dá),第1節(jié)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成,一,二,一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄1.RNA的組成及分類,,,,,,,,,,,一,二,2.轉(zhuǎn)錄,,,,,,,,,,,,,一,二,[預(yù)習(xí)反饋]1.現(xiàn)有一核酸片段,從哪些方面判斷它是DNA還是RNA?答案:(1)根據(jù)五碳糖不同;(2)根據(jù)含氮堿基不同;(3)利用吡羅紅甲基綠染色劑進(jìn)行染色。2.識圖。寫出下圖①~③所代表的3種RNA的名稱。①mRNA;②tRNA;③rRNA,,,,一,二,3.判斷正誤。(1)轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物只是mRNA。()(2)一種基因只能以某條鏈為模板進(jìn)行轉(zhuǎn)錄,而承載有多個基因的完整DNA的兩條鏈都有可能成為轉(zhuǎn)錄的模板。(√)(3)轉(zhuǎn)錄是以DNA

2、的完整的一條鏈為模板合成RNA的過程。(),,,,一,二,二、遺傳信息的翻譯,,,,,,,,,,,,,,一,二,[預(yù)習(xí)反饋]1.判斷正誤。(1)轉(zhuǎn)錄和翻譯都是以mRNA作為模板合成生物大分子的過程。()(2)沃森和克里克以DNA大分子為研究材料,采用X射線衍射的方法,破譯了全部密碼子。()(3)密碼子共64種,決定氨基酸的密碼子只有61種。(√)(4)每種氨基酸僅由一種密碼子編碼。()(5)反密碼子是位于mRNA上相鄰的3個堿基。()(6)細(xì)胞中有多種tRNA,一種tRNA只能轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸。(√),,,,,,,一,二,2.識圖。(1)在下圖中寫出標(biāo)示的結(jié)構(gòu)或物質(zhì)名稱。,答案:①氨基酸②tRN

3、A③mRNA④核糖體⑤多肽鏈⑥反密碼子⑦密碼子(2)翻譯的場所是[④],原料是[①],搬運(yùn)工具是[②],模板是[③]。(注:[]內(nèi)填上圖中標(biāo)號),探究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,問題導(dǎo)引,典例剖析,歸納提升,活學(xué)活練,溫故知新,遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程轉(zhuǎn)錄和翻譯發(fā)生的時期、場所及條件各是什么?與DNA復(fù)制有何不同?1.圖①~③分別表示人體細(xì)胞中的三種生理過程。請回答以下問題。,探究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,問題導(dǎo)引,典例剖析,歸納提升,活學(xué)活練,溫故知新,(1)①過程的原料是4種脫氧核苷酸,進(jìn)行的場所為細(xì)胞核和線粒體。(2)②過程的產(chǎn)物可以作為③過程(填標(biāo)號)的模板,②過程需要的酶為RNA聚合酶。(3)能完成②③過

4、程的細(xì)胞不一定能(填“能”“不能”或“不一定能”)完成①過程,遺傳密碼位于mRNA上。(4)③過程中一條mRNA上可相繼結(jié)合多個核糖體,同時合成多條相同的多肽。,,,,,,,,,探究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,問題導(dǎo)引,典例剖析,歸納提升,活學(xué)活練,溫故知新,2.下圖為某基因表達(dá)的過程,據(jù)圖回答問題。,(1)能夠?qū)⑦z傳信息從細(xì)胞核傳遞至細(xì)胞質(zhì)的是②(填標(biāo)號),其基本組成單位是核糖核苷酸。進(jìn)行a過程所需的酶為RNA聚合酶。(2)圖中⑤所運(yùn)載的氨基酸是苯丙氨酸。(密碼子:AUG—甲硫氨酸、GCU—丙氨酸、AAG—賴氨酸、UUC—苯丙氨酸)(3)圖中mRNA對應(yīng)的DNA片段連續(xù)復(fù)制兩次需要游離的胸腺嘧啶脫氧核苷

5、酸的數(shù)目為21個。,,,,,,探究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,問題導(dǎo)引,典例剖析,歸納提升,活學(xué)活練,溫故知新,下圖表示細(xì)胞內(nèi)遺傳信息表達(dá)的過程,根據(jù)所學(xué)的生物學(xué)知識回答問題。,探究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,問題導(dǎo)引,典例剖析,歸納提升,活學(xué)活練,溫故知新,(1)圖2中方框內(nèi)所示結(jié)構(gòu)是的一部分,它主要在中合成,其基本組成單位是,可以用圖2方框中數(shù)字表示。(2)圖1中以④為模板合成⑤物質(zhì)的過程稱為,該過程進(jìn)行的主要場所是[],所需要的原料是。(3)若該多肽合成到圖1所示UCU決定的氨基酸后就終止合成,則導(dǎo)致合成結(jié)束的終止密碼子是。(4)若圖1的①所示的分子中有1000個堿基對,則由它所控制形成的mRNA中含有的密碼子

6、個數(shù)和合成的蛋白質(zhì)中氨基酸種類最多不超過。A.166和55B.166和20C.333和111D.333和20,探究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,問題導(dǎo)引,典例剖析,歸納提升,活學(xué)活練,溫故知新,解析:圖1所示為遺傳信息的表達(dá)過程,包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個步驟,其中的①②③④⑤⑥分別是DNA、tRNA、氨基酸、mRNA、多肽鏈、核糖體,在mRNA的UCU堿基后的密碼子是UAA;根據(jù)堿基的構(gòu)成判斷,圖2中方框內(nèi)是RNA的一部分,其基本組成單位是核糖核苷酸,它由一分子磷酸,一分子核糖,以及一分子含氮堿基構(gòu)成,即圖2方框中的1、2、7。在不考慮終止密碼子的情況下,DNA中堿基對的數(shù)目和mRNA中堿基的個數(shù)及相應(yīng)蛋白質(zhì)中氨

7、基酸的個數(shù)的比值是3∶3∶1,經(jīng)翻譯合成的蛋白質(zhì)中氨基酸最多不超過20種。答案:(1)RNA細(xì)胞核核糖核苷酸1、2、7(2)翻譯⑥核糖體氨基酸(3)UAA(4)D,探究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,問題導(dǎo)引,典例剖析,歸納提升,活學(xué)活練,溫故知新,1.DNA復(fù)制與轉(zhuǎn)錄、翻譯的比較,探究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,問題導(dǎo)引,典例剖析,歸納提升,活學(xué)活練,溫故知新,探究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,問題導(dǎo)引,典例剖析,歸納提升,活學(xué)活練,溫故知新,2.遺傳信息、密碼子(遺傳密碼)、反密碼子的區(qū)分與聯(lián)系,探究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,問題導(dǎo)引,典例剖析,歸納提升,活學(xué)活練,溫故知新,3.DNA上遺傳信息、密碼子、反密碼子的對應(yīng)關(guān)系,特別提醒密碼子的

8、特性(1)簡并性:當(dāng)密碼子中有一個堿基改變時,可能并不會改變其對應(yīng)的氨基酸,從而減少變異發(fā)生的頻率;當(dāng)某種氨基酸使用頻率高時,幾種不同的密碼子都編碼一種氨基酸可保證翻譯的速率。(2)通用性:說明所有生物可能有共同的起源或生命在本質(zhì)上是統(tǒng)一的。,問題導(dǎo)引,典例剖析,歸納提升,探究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,活學(xué)活練,溫故知新,活學(xué)活練1.根據(jù)下表中的已知條件,判斷蘇氨酸的密碼子是(),A.TGUB.UGAC.ACUD.UCU,問題導(dǎo)引,典例剖析,歸納提升,探究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,活學(xué)活練,溫故知新,解析:反密碼子與密碼子互補(bǔ),所以蘇氨酸密碼子的第三個堿基為U,且密碼子由mRNA上的堿基組成,不含堿基T,所以A、

9、B兩項不符合題意。根據(jù)mRNA與DNA中模板鏈互補(bǔ)可推知蘇氨酸密碼子為UGU或ACU,故選C。答案:C,問題導(dǎo)引,典例剖析,歸納提升,探究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,活學(xué)活練,溫故知新,2.下列有關(guān)蛋白質(zhì)合成的敘述,不正確的是()A.終止密碼不編碼氨基酸B.每種tRNA只轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸C.tRNA的反密碼子攜帶了氨基酸序列的遺傳信息D.核糖體可在mRNA上移動答案:C,問題導(dǎo)引,典例剖析,歸納提升,探究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,活學(xué)活練,溫故知新,3.遺傳信息的轉(zhuǎn)錄與復(fù)制過程中相同的是()A.只以DNA的一條鏈為模板B.以堿基U與堿基A配合成對C.合成的產(chǎn)物是mRNAD.遵循堿基互補(bǔ)配對原則解析:轉(zhuǎn)錄是以DNA的一

10、條鏈為模板,而復(fù)制是以DNA的雙鏈為模板;復(fù)制的產(chǎn)物是子代DNA,轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物為RNA;轉(zhuǎn)錄時堿基U與A配對,復(fù)制時堿基T與A配對;復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過程都遵循堿基互補(bǔ)配對原則。答案:D,探究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,問題導(dǎo)引,典例剖析,歸納提升,活學(xué)活練,溫故知新,基因表達(dá)中數(shù)量關(guān)系的相關(guān)計算基因、mRNA中的堿基數(shù)量和蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)量有什么關(guān)系?據(jù)圖完成下列問題。,探究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,問題導(dǎo)引,典例剖析,歸納提升,活學(xué)活練,溫故知新,(1)轉(zhuǎn)錄時,組成基因的兩條鏈中只有一條鏈能轉(zhuǎn)錄,另一條鏈不能轉(zhuǎn)錄?；驗殡p鏈結(jié)構(gòu)而RNA為單鏈結(jié)構(gòu),因此轉(zhuǎn)錄形成的mRNA分子中堿基數(shù)目至多是基因中堿基數(shù)目的1/2。(2)m

11、RNA中堿基數(shù)與氨基酸的關(guān)系:翻譯過程中,mRNA中每三個相鄰堿基決定一個氨基酸,每個氨基酸需要一個tRNA轉(zhuǎn)運(yùn),所以經(jīng)翻譯合成的蛋白質(zhì)分子中的氨基酸數(shù)目是mRNA中堿基數(shù)目的1/3。(不考慮終止密碼子)(3)綜上可知,基因中堿基數(shù)目∶mRNA堿基數(shù)目∶所需tRNA數(shù)目∶蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目=6∶3∶1∶1。(不考慮終止密碼子),,,,,,,探究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,問題導(dǎo)引,典例剖析,歸納提升,活學(xué)活練,溫故知新,已知一個蛋白質(zhì)分子由2條肽鏈組成,共含有198個肽鍵,翻譯形成該蛋白質(zhì)分子的mRNA中有A和G共200個,則轉(zhuǎn)錄形成該mRNA的基因最少應(yīng)含有C和T的個數(shù)是()A.200B.400C.60

12、0D.800解析:,答案:C,探究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,問題導(dǎo)引,典例剖析,歸納提升,活學(xué)活練,溫故知新,基因表達(dá)過程中相關(guān)的數(shù)量關(guān)系,基因表達(dá)過程中,蛋白質(zhì)中氨基酸的數(shù)目=參加轉(zhuǎn)運(yùn)的tRNA數(shù)目=1/3mRNA的堿基數(shù)目=1/6基因中的堿基數(shù)目。,探究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,問題導(dǎo)引,典例剖析,歸納提升,活學(xué)活練,溫故知新,1.一個mRNA分子有m個堿基,其中(G+C)有n個,由該mRNA合成的蛋白質(zhì)有2條肽鏈。則其模板DNA分子中(A+T)的數(shù)目、合成蛋白質(zhì)時脫去的水分子數(shù)分別是()A.m、m/3-1B.m、m/3-2C.2(m-n)、m/3-1D.2(m—n)、m/3-2解析:mRNA分子中有m個堿基

13、,其中G+C=n(個),則A+U=m-n(個),故DNA中A+T的數(shù)目為2(m-n)。根據(jù)mRNA的堿基數(shù)目∶蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目=3∶1可知,氨基酸數(shù)目為m/3,脫去水分子數(shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)=m/3-2。答案:D,探究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,問題導(dǎo)引,典例剖析,歸納提升,活學(xué)活練,溫故知新,2.某雙鏈DNA有7200個堿基,由此DNA控制合成的蛋白質(zhì)最多有氨基酸()A.7200個B.3600個C.2400個D.1200個解析:轉(zhuǎn)錄只以基因中的一條鏈為模板,因此,轉(zhuǎn)錄形成的RNA分子中堿基數(shù)目是基因中堿基數(shù)目的1/2。在翻譯過程中,mRNA中每三個堿基決定一個氨基酸,所以蛋白質(zhì)分子中的氨基酸數(shù)目是mR

14、NA堿基數(shù)目的1/3。所以基因中的堿基數(shù)(雙鏈)、RNA分子中的堿基數(shù)、蛋白質(zhì)分子中的氨基酸數(shù)之比為6∶3∶1。答案:D,探究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,溫故知新,1.DNA與RNA的區(qū)別看“兩點(diǎn)”(1)物質(zhì)組成:組成DNA的五碳糖是脫氧核糖,特有堿基是T;組成RNA的五碳糖是核糖,特有堿基是U。(2)結(jié)構(gòu)特點(diǎn):DNA一般是雙鏈,RNA一般是單鏈。2.轉(zhuǎn)錄與翻譯的五點(diǎn)差異(1)場所不同:轉(zhuǎn)錄主要在細(xì)胞核內(nèi),翻譯是在細(xì)胞質(zhì)中的核糖體上。(2)模板不同:轉(zhuǎn)錄的模板是DNA的一條鏈,翻譯的模板是mRNA。(3)原料不同:轉(zhuǎn)錄的原料是4種游離的核糖核苷酸,翻譯的原料是20種氨基酸。(4)所需酶不同:轉(zhuǎn)錄需RNA聚合酶,翻譯需多種酶。(5)產(chǎn)物不同:轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物是RNA,翻譯的產(chǎn)物是多肽。,探究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,溫故知新,3.密碼子和反密碼子的兩點(diǎn)比較(1)位置:密碼子位于mRNA上,反密碼子位于tRNA上。(2)數(shù)目:密碼子有64種,決定氨基酸的密碼子有61種;反密碼子有61種。,