2019_2020学年高中生物第4章第1节基因指导蛋白质的合成课件新人教版必修2201908081166.pptx

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1、第1节基因指导蛋白质的合成一、遗传信息的转录1.RNA的结构与分类(1)RNA的结构与功能(2)RNA与DNA的区别 2.转录 预习反馈判断正误。(1)rRNA是核糖体的组成成分,原核细胞中可由核仁参与合成。( )(2)转录的产物只是mRNA。( )(3)一种基因只能以某条链为模板进行转录,而承载有多个基因的完整DNA的两条链都有可能成为转录的模板。( )(4)转录是以DNA的完整的一条链为模板合成RNA的过程。( )(5)细菌的一个基因转录时两条DNA链可同时作为模板,提高转录效率。( )二、遗传信息的翻译 预习反馈判断正误。(1)转录和翻译都是以mRNA作为模板合成生物大分子的过程。( )

2、(2)密码子位于rRNA上,反密码子位于mRNA上。( )(3)mRNA上所含有的密码子均能在tRNA上找到相对应的反密码子。( )(4)每种氨基酸仅由一种密码子编码。( )(5)反密码子是位于mRNA上相邻的3个碱基。( )(6)细胞中有多种tRNA,一种tRNA只能转运一种氨基酸。( )探究点一探究点二遗传信息的转录和翻译过程问题情景结合下列有关图解,回答有关问题。探究点一探究点二1.甲、乙两过程有何相同之处?这对遗传信息的传递有什么意义?提示:甲表示DNA复制,乙表示转录。转录与复制都需要模板,都遵循碱基互补配对原则,在真核细胞中主要发生在细胞核。碱基互补配对原则能够保证遗传信息传递的准

3、确性。2.甲、乙两过程有何不同之处?提示:DNA复制中A与T配对,转录中会有A与U配对。DNA复制时一个DNA分子完整复制,形成两个DNA分子,转录是以基因为单位进行的,在DNA分子中,只有处于表达状态的片段(基因)才会被转录,转录形成一条单链RNA。3.转录形成的RNA的碱基序列与其DNA模板链和非模板链的碱基序列相比,有什么异同?提示:转录形成的RNA的碱基序列与其DNA模板链的碱基序列是互补配对关系;和非模板链的碱基序列基本相同,只是DNA链上T的位置,在RNA链上被U替代。探究点一探究点二4.丙图中、分别表示什么?中只有三个碱基吗?中末端的三个碱基起什么作用?提示:、分别表示tRNA、

4、核糖体、mRNA、多肽链(蛋白质)。表示tRNA,由许多核糖核苷酸构成,RNA链经过折叠形成像三叶草叶形的结构,其一端是携带氨基酸的部位,另一端的三个碱基是反密码子,与mRNA上相应的密码子碱基互补配对。5.能否判断出丙图中核糖体沿着mRNA移动的方向?根据教材中的密码子表,写出丙图中翻译出的氨基酸序列。提示:丙图中左侧一个tRNA刚从mRNA上脱落下来,说明核糖体是沿着mRNA从左向右移动的。图中对应的氨基酸序列是甲硫氨酸丙氨酸丝氨酸。UAA是终止密码子,不代表氨基酸。探究点一探究点二归纳提升1.遗传信息、密码子(遗传密码)、反密码子的区分与联系探究点一探究点二2.DNA上遗传信息、密码子、

5、反密码子的对应关系探究点一探究点二易错提醒转录、翻译过程中的四个易错点(1)转录的产物不只是mRNA,还有tRNA、rRNA,但只有mRNA携带遗传信息,3种RNA都参与翻译过程,只是作用不同。(2)翻译过程中mRNA并不移动,而是核糖体沿着mRNA移动,进而读取下一个密码子。(3)转录和翻译过程中的碱基配对不是AT,而是AU。(4)并不是所有的密码子都决定氨基酸,其中终止密码子不决定氨基酸。探究点一探究点二典例剖析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。请据图判断下列说法错误的是()探究点一探究点二A.过程发生在细胞分裂间期,催化过程的酶是RNA

6、聚合酶B.假设a、b为mRNA的两端,核糖体在mRNA上的移动方向是abC.一个mRNA上连接多个核糖体叫做多聚核糖体,在原核细胞中分离出的多聚核糖体常与DNA结合在一起,这说明原核细胞是边转录边翻译D.假设过程表示豌豆的红花(R)基因的转录过程,那么可在豌豆叶肉细胞中分离出与R相对应的mRNA探究点一探究点二解析:本题通过分泌蛋白的合成过程考查遗传信息流动的各个生理过程,因此,应结合图解首先明确分别表示哪些过程,然后根据图解中的箭头方向及文字说明,做出进一步判断。如蛋白质和rRNA相结合构成了核糖体;多个核糖体结合在一条mRNA上进行多肽链的合成等。分析题图,过程表示DNA的复制,在真核细胞

7、中发生在有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期。过程表示转录过程,催化转录过程的酶主要是RNA聚合酶,A项正确;据图观察可知,从ab,越接近b端的核糖体上翻译出的肽链越长,说明越接近b端的核糖体在mRNA上移动的距离越长,由此推测出核糖体的移动方向为ab,B项正确;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进行,C项正确;由于基因的选择性表达,控制花色的基因在叶肉细胞中不表达,D项错误。答案:D探究点一探究点二方法技巧 “三步”判断真核、原核细胞的DNA复制、转录及翻译探究点一探究点二活学活练1.根据下表中的已知条件,判断苏氨酸的密码子

8、是 ()A.TGUB.UGA C.ACUD.UCU解析:反密码子与密码子互补,所以苏氨酸的密码子的第三个碱基为U,且密码子由mRNA上的碱基组成,不含碱基T,所以A、B两项不符合题意。根据mRNA与DNA中模板链互补可推知苏氨酸密码子为UGU或ACU,故选C。答案:C探究点一探究点二2.甲(AATTGC)是一段单链DNA片段,乙是甲的转录产物,丙(APPP)是转录过程中需要的一种物质。有关叙述正确的是()A.甲、乙、丙的组成中含有的五碳糖相同B.甲、乙共由6种核苷酸组成C.丙和酶的化学元素组成相同D.甲、乙中的A与丙中的A不是同一物质解析:甲中的五碳糖是脱氧核糖,乙、丙中的五碳糖是核糖,A项错

9、误;甲中含4种脱氧核苷酸,乙中含4种核糖核苷酸,甲、乙共由8种核苷酸组成,B项错误;丙是ATP,其化学组成元素是C、H、O、N、P;绝大多数酶是蛋白质(化学元素组成是C、H、O、N),少数是RNA(化学组成元素是C、H、O、N、P),C项错误;甲、乙中的碱基A是腺嘌呤,甲中的A为腺嘌呤脱氧核苷酸,乙中的A为腺嘌呤核糖核苷酸,丙中的A是腺苷,由腺嘌呤和核糖组成,D项正确。答案:D探究点一探究点二3.遗传信息的转录与复制过程中相同的是()A.只以DNA的一条链为模板B.以碱基U与碱基A配合成对C.合成的产物是mRNAD.遵循碱基互补配对原则解析:转录是以DNA的一条链为模板,而复制是以DNA的双链

10、为模板;复制的产物是子代DNA,转录的产物为RNA;转录时碱基U与A配对,复制时碱基T与A配对;复制和转录过程都遵循碱基互补配对原则。答案:D探究点一探究点二基因表达中数量关系的相关计算问题情景据图完成下列问题。(1)转录时,组成基因的两条链中只有一条链能转录,另一条链不能转录。基因为双链结构而RNA为单链结构,因此转录形成的mRNA分子中碱基数目最多是基因中碱基数目的1/2。(2)mRNA中碱基数与氨基酸的关系:翻译过程中,mRNA 中每三个相邻碱基决定一个氨基酸,每个氨基酸需要一个tRNA转运,所以经翻译合成的蛋白质分子中的氨基酸数目是mRNA中碱基数目的1/3(不考虑终止密码子)。(3)

11、综上可知,基因中碱基数目 mRNA碱基数目 所需tRNA 数目 蛋白质中氨基酸数目=6 3 1 1。(不考虑终止密码子)探究点一探究点二归纳提升1.基因表达过程中相关的数量关系基因表达过程中,蛋白质中氨基酸的数目=参加转运的tRNA数目=1/3 mRNA的碱基数目=1/6基因中的碱基数目。2.有关碱基的计算DNA模板链中A+T(或C+G)与mRNA中A+U(或C+G)相等,则(A+T)总%=(A+U)mRNA%。探究点一探究点二典例剖析已知一个蛋白质分子由2条肽链组成,共含有198个肽键,翻译形成该蛋白质分子的mRNA中有A和G共200个,则转录形成该mRNA的基因最少应含有C和T的个数是()

12、A.200 B.400 C.600 D.800解析:答案:C探究点一探究点二易错警示 碱基计算中“最多”和“最少”的分析(1)翻译时,mRNA上的终止密码不决定氨基酸,因此mRNA上的碱基数目比蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些,但如果题目没有提示终止密码子问题,计算时一般无需考虑。(2)基因或DNA上的碱基数目比蛋白质中氨基酸数目的6倍还要多一些。(3)解题时应看清是DNA上(或基因中)的碱基对数还是个数;是mRNA上密码子的个数还是碱基的个数。探究点一探究点二活学活练下图所示为某生物的基因表达过程。下列相关叙述不正确的是()A.该过程发生在真核细胞内,在RNA聚合酶的作用下DNA双螺旋解开

13、B.若合成一条肽链时脱去了100个水分子,则该条肽链中至少含有102个氧原子C.RNA与DNA的杂交区域中既有AT又有UA之间的配对D.该基因翻译时所需tRNA与氨基酸的种类数不一定相等探究点一探究点二解析:图中转录和翻译过程同时进行,故发生在原核细胞中,A项错误;若合成一条肽链时脱去了100个水分子,则形成了100个肽键,每个肽键中含有1个氧原子,同时每条肽链至少含有1个游离的羧基,因此该条肽链中至少含有氧原子100+2=102(个),B项正确;RNA与DNA的杂交区域中碱基配对方式为AT、UA、CG,C项正确;一种氨基酸可以由一种或几种tRNA来转运,因此该基因翻译时所需tRNA与氨基酸的种类数不一定相等,D项正确。答案:A探究点一探究点二方法技巧 “两看法”判断真核生物和原核生物基因表达过程图 探究点一探究点二