（学海导航）浙江省2012届高中生物总复习第一轮复习 第3章 第4节 遗传信息的表达RNA和蛋白质的合成课件 湘教版必修2 （精编）.ppt

1、1DNA分子与RNA分子的比较 2.遗传信息是指基因中控制遗传性状的脱氧核苷酸顺序。脱氧核苷酸的种类、数量、排列顺序决定了遗传信息的多样性，从而决定了蛋白质的多样性。 3遗传学上把mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基叫一个密码子；密码子共有64种，其中决定氨基酸的密码子有61种。 4每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸，它的一端是携带氨基酸的部位，另一端有三个碱基，叫反密码子，tRNA共有61种，而氨基酸只有20种，故一种氨基酸可由一种或多种tRNA来转运。 5遗传信息的转录：DNA主要存在于细胞核中，因此，转录过程发生在细胞核中，RNA是在细胞核中以DNA的一条链为模板合成的，在此过程中用

2、到RNA聚合酶，在转录的过程中也存在着碱基互补配对，配对关系是TA，AU，GC，CG。 转录过程：第一步，DNA双链解开，DNA双链的碱基得以暴露。第二步，游离的核糖核苷酸随机地与DNA链上的脱氧核苷酸碰撞，当两者碱基互补时，便以氢键相结合。第三步，新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上。第四步，合成的mRNA从DNA链上释放，而后DNA双链恢复双螺旋。 6遗传信息的翻译：mRNA进入细胞质以后，游离在细胞质中的各种氨基酸，就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质，这一过程叫翻译。在此过程中用到的“工人”是tRNA。翻译过程：第一步，mRNA进入细胞质，与核糖体结合。携带甲硫

3、氨酸的tRNA通过与碱基AUG互补配对，进入位点1。第二步，携带组氨酸的tRNA以同样的方式进入位点2。第三步，甲硫氨酸通过与组氨酸形成肽键而转移到占据位点2的tRNA上。第四步，核糖体沿着mRNA移动，读取下一个密码子，原来占据位点1的tRNA离开核糖体，占据位点2的tRNA进入位点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，直到核糖体读取到mRNA的终止密码。 7中心法则：遗传信息从DNA传递给RNA，再从RNA传递给蛋白质的转录和翻译的过程，以及遗传信息从DNA传递给DNA的复制过程，叫做“中心法则”。后来，某些病毒的逆转录过程以及RNA的自我复制的发

4、现，又补充和发展了“中心法则”。 8基因对性状的控制 (1)通过控制酶的合成来控制代谢过程，从而控制生物的性状。 (2)通过控制蛋白质的分子结构来直接控制性状。考点考点1 蛋白质的合成过程蛋白质的合成过程1复制、转录、翻译的比较复制转录翻译时期细胞分裂的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细胞核(线粒体、叶绿体)细胞核(线粒体、叶绿体)细胞质中的核糖体上模板以DNA解旋的两条链为模板以DNA解旋的一条链为模板以mRNA为模板原料4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸20种氨基酸复制转录翻译条件酶、能量酶、能量酶、能量、tRNA碱基配对方式ATTACGGCAUTACGGCAUUACGGC遗

5、传信息传递方向DNADNADNARNARNA蛋白质特点边解旋边复制，半保留复制边解旋边转录，转录后的DNA仍然保留原来的双链结构mRNA分子可与多个核糖体结合进行多肽链的合成产物两个双链DNA分子一条单链的mRNA多肽或蛋白质2.遗传信息、密码子、反密码子遗传信息密码子反密码子概念基因中脱氧核苷酸的排列顺序mRNA中决定一个氨基酸的三个相邻碱基tRNA中与mRNA密码子互补配对的三个碱基作用控制生物的遗传性状直接决定蛋白质中的氨基酸序列识别密码子，转运氨基酸种类基因中脱氧核苷酸种类、数目和排列顺序的不同，决定了遗传信息的多样性共64种。其中61种能翻译出氨基酸，3种终止密码子不能翻译出氨基酸共

6、61种(tRNA也为61种)联系基因中脱氧核苷酸的序列 中核糖核苷酸的序列mRNA中碱基序列与基因模板链中碱基序列互补密码子与相应反密码子的序列互补配对密码子和反密码子的特点：密码子特点：简并性一种氨基酸可以有多个密码子；通用性说明所有生物可能有共同的起源或在生命本质上是统一的。反密码子的特点：反密码子的三个碱基与相应DNA模板链上对应的碱基相同，只是DNA链上碱基T的位置在tRNA上为U。【例1】关于下图的叙述，不正确的是()A图中表示细胞核；表示细胞质；表示转运RNA；表示氨基酸B碱基互补配对原则在该图示的两个过程中均有体现C该图所示的过程，可用文字表述为：“真核生物细胞内蛋白质合成过程示

7、意图”D该图所示的过程可用以下图解表示：【解析】图示为蛋白质合成过程，包括转录和翻译两个过程，但不能表示DNA复制。 答案： D【变式训练1】下图为人体内蛋白质合成的一个过程。据图分析并回答问题：(1)图中所示属于基因控制蛋白质合成过程中的_过程，该过程发生在细胞的核糖体部分。(2)图中A、B、D分别代表_ _。(3)图中的C表示_，按从左到右的顺序写出m R N A 区 段 所 对 应 的 D N A 链 的 碱 基 排 列 顺 序_。(4)该过程不可能发生在( )A神经细胞 B肝细胞C成熟的红细胞 D油脂细胞【答案】(1)翻译 (2) mRNA、核糖体、肽链 (3) tRNA TACCGA

8、AGAAAG (4) C【解析】图示是翻译过程，A是信使RNA，B是核糖体，C是转运RNA，D是肽链。 mRNA是以DNA的一条链为模板根据碱基互补配对原则转录而成的，mRNA片段从左到右是AUGGCUUCUUUC，所以DNA一条链上的碱基顺序是TACCGAAGAAAG。 成熟的红细胞没有细胞核及其他有膜的细胞器，也没有核糖体，因此不能合成蛋白质。考点考点2 中心法则中心法则1图解过程模板原料碱基互补产物实例DNA的复制(DNADNA)DNA的两条链A、T、C、G四种脱氧核苷酸ATTACGGCDNA以DNA作遗传物质的生物DNA的转录(DNARNA)DNA的一条链A、U、G、C四种核糖核苷酸A

9、UTACGGCRNA几乎所有生物翻译(RNA多肽)信使RNA20种氨基酸AUUACGGC多肽除病毒以外的细胞生物过程模板原料碱基互补产物RNA的复制(RNARNA)RNAA、U、G、C四种核糖核苷酸AUUACGGCRNARNA的逆转录(RNADNA)RNAA、T、C、G四种脱氧核苷酸ATUACGGCDNA3.中心法则与基因表达的关系 (1) DNA的复制体现了遗传信息的传递功能，发生在细胞增殖或产生子代的生殖过程中。 (2) DNA的转录和翻译共同体现了遗传信息的表达功能，发生在个体的发育过程中。【例2】中心法则揭示了生物遗传信息由DNA向蛋白质传递与表达的过程，请回答下列问题：(1)a、b、

10、c、d所表示的四个过程依次分别是_、_、_和_。( 2 ) 需 要 t R N A 和 核 糖 体 同 时 参 与 的 过 程 是_(用图中的字母回答)。(3)a过程发生在真核细胞分裂的_期。(4)在真核细胞中，a和b两个过程发生的主要场所是_。(5)能特异性识别信使RNA上密码子的分子是_，后者所携带的分子是_。(6)RNA病毒的遗传信息传递与表达的途径有(用类似本题图中的形式表达)：_；_。【解析】中心法则包括五个环节，a、b、c、d、e依次是DNA复制、转录、翻译、逆转录、RNA复制；在翻译的过程中需要tRNA和核糖体同时参与；a发生于细胞分裂的间期，场所是细胞核； 能特异性识别信使RN

11、A上密码子的分子是tRNA，是翻译的工具，携带氨基酸；RNA病毒的遗传信息传递与表达的途径：在逆转录病毒中为RNADNARNA蛋白质；非逆转录病毒中包括RNA复制和翻译。【答案】 (1)DNA复制转录翻译逆转录(2)c(3)间(S)(4)细胞核(5)tRNA(转运RNA)氨基酸(6)RNADNARNA蛋白质【变式训练2】在绝大多数生物中，遗传信息的主要传递方式是( )A蛋白质DNARNA B蛋白质RNADNACDNARNA蛋白质 DRNADNA蛋白质C【解析】中心法则包括五个环节，其中最重要最常见的是DNA复制、转录、翻译三个环节。RNA的种类、结构和功能种类结构功能病毒RNA单链遗传物质mR

12、NA单链传递遗传信息；是翻译的直接模板tRNA三叶草形结构运载氨基酸；识别密码子rRNA单链组成核糖体RNA酶单链催化作用考点考点2 蛋白质合成过程中的有关计算蛋白质合成过程中的有关计算 1基因对性状的控制是通过对蛋白质的合成过程进行控制来实现的。包括转录和翻译两个过程，这两个过程都要遵循碱基互补配对原则。有关知识可以总结出关系式：氨基酸数1/3 mRNA的碱基数1/6基因中的碱基数。 2在双链DNA及其转录的RNA之间：在碱基数量上，a链上的(AT)b链上的(AT)RNA分子中(AU)1/2 DNA分子中的(AT)；a链上的(GC)b链上的(GC)RNA分子中(GC)1/2 DNA分子中的(

13、GC)。【解析】某条多肽的相对分子质量为2778，若氨基酸的平均相对分子质量为110，如考虑终止密码子，则编码该多肽的基因长度至少是()A75对碱基 B78对碱基C90对碱基 D93对碱基【解析】根据题中条件可知该多肽由30个氨基酸组成，则mRNA应为30个密码子再加上1个终止密码子，编码多肽的基因碱基为316186,93对碱基D【变式训练3】某八十肽在形成过程中指导其合成的mRNA中密码子的个数以及模板基因中碱基的个数最少为( )A80480 B80240C240240 D240480A 【解析】八十肽中含有80个氨基酸，所以在合成时，mRNA中至少要有80个密码子与之相对应(每个氨基酸对应一个密码子)；而控制其合成的模板基因有两条链，碱基总数是氨基酸数目的6倍。