高中生物必修二课件：411-转录和翻译的过程.pptx

1、第第1节基因指导蛋白质的合成节基因指导蛋白质的合成第第1课时转录和翻译的过程课时转录和翻译的过程学习目标学习目标1.简述简述DNA与与RNA的主要区别；的主要区别；2.概述遗传信息的转录与翻译过程概述遗传信息的转录与翻译过程(重、难点重、难点)；3.说明密码子、反密码子、遗传信息之间的关系说明密码子、反密码子、遗传信息之间的关系(重点重点)。磷酸磷酸|预知概念预知概念|一、一、RNA的组成及种类的组成及种类1.RNA的基本单位及组成的基本单位及组成_碱基碱基：_ _核糖核糖A、U、G、C核糖核苷酸核糖核苷酸2.RNA的种类及功能的种类及功能 mRNAtRNArRNA名称名称_核糖体核糖体RNA

2、结构结构单链单链单链，呈三叶草形单链，呈三叶草形单链单链功能功能传递传递_，蛋白质合蛋白质合成的模板成的模板识别密码子，识别密码子，运载运载_参与构成核糖参与构成核糖体体信使信使RNA转运转运RNA遗传信息遗传信息氨基酸氨基酸二、遗传信息的转录二、遗传信息的转录1.概念理解概念理解 (1)场所：主要场所：主要在在_中中。(2)模板模板：_。(3)原料：原料：4种游离种游离的的_。(4)配对原则：配对原则：A_、GC、CG、T_。细胞核细胞核DNA的一条链的一条链核糖核苷酸核糖核苷酸UA2.转录过程转录过程3.遗传信息的传递方向遗传信息的传递方向DNA_。碱基碱基碱基互补配对碱基互补配对一条链一

3、条链核糖核苷酸核糖核苷酸RNA聚合酶聚合酶mRNADNA链上链上双螺旋双螺旋RNA三、遗传信息的翻译三、遗传信息的翻译1.密码子与反密码子密码子与反密码子 密码子密码子反密码子反密码子种类种类_种种_种种位置位置_实质实质决定一个氨基酸决定一个氨基酸的的_(终止密码除外终止密码除外)与与_发生发生碱基互补配对碱基互补配对的的3个相邻的碱基个相邻的碱基6461mRNAtRNA3个相邻的碱基个相邻的碱基密码子密码子2.翻译翻译(1)概念概念(对翻译概念的解读连线对翻译概念的解读连线)：(2)过程：过程：起始：起始：mRNA与与_结合结合。运输运输：_携带携带氨基酸置于特定位置。氨基酸置于特定位置。

4、延伸：核糖体延伸：核糖体沿沿_移动移动，读取下一个密码子，由，读取下一个密码子，由对应对应_运输运输相应相应的氨基酸加到延伸中的肽链上的氨基酸加到延伸中的肽链上(一个一个mRNA可以结合多个核糖体可以结合多个核糖体)。终止：当核糖体读取到终止：当核糖体读取到mRNA上上的的_时时，合成终止。，合成终止。核糖体核糖体tRNAmRNAtRNA终止密码终止密码|过程评价过程评价|1.DNA和和RNA成分的区别是五碳糖种类不同，碱基和磷酸种类均相同成分的区别是五碳糖种类不同，碱基和磷酸种类均相同()2.RNA主要有三种，主要分布于细胞质中主要有三种，主要分布于细胞质中()3.转录的模板是转录的模板是D

5、NA解旋后的每一条链，产物是解旋后的每一条链，产物是RNA()4.密码子位于密码子位于mRNA上，反密码子位于上，反密码子位于tRNA上上()5.翻译过程发生于核糖体上翻译过程发生于核糖体上()6.一条一条mRNA只能与一个核糖体结合只能与一个核糖体结合()答案答案1.2.3.4.5.6.|联想联想质疑质疑|三种三种RNA都是转录而来的都是转录而来的核糖体只含核糖体只含rRNA，没有，没有DNA。真核细胞内真核细胞内DNA的复制和转录均主要发生在细胞核内。的复制和转录均主要发生在细胞核内。密码子的简并性：亮氨酸可由密码子的简并性：亮氨酸可由6种密码子决定。种密码子决定。一条一条mRNA上可相继

6、结合多个核糖体，同时合成多条肽链，而不是多个核糖体上可相继结合多个核糖体，同时合成多条肽链，而不是多个核糖体共同完成一条肽链的合成。共同完成一条肽链的合成。转录和翻译过程都要进行碱基互补配对，这两个过程中的碱基配对方式是否完全转录和翻译过程都要进行碱基互补配对，这两个过程中的碱基配对方式是否完全相同？相同？提示提示：不完全相同，转录过程中的碱基配对方式有：不完全相同，转录过程中的碱基配对方式有AU、TA、GC、CG，而翻译过程中的碱基互补配对方式有而翻译过程中的碱基互补配对方式有AU、UA、GC、CG。科学探究科学探究1RNA和和DNA的比较的比较RNA和和DNA的区别的区别(请完善下表请完善

7、下表)：比较项目比较项目DNARNA化学化学组成组成基本组成单位基本组成单位_碱基碱基A、G、C、_A、G、C、_五碳糖五碳糖_无机酸无机酸磷酸磷酸磷酸磷酸空间结构空间结构规则的规则的_通常呈通常呈_结构结构提示：提示：脱氧核苷酸核糖核苷酸脱氧核苷酸核糖核苷酸TU脱氧核糖核糖双螺旋结构单链脱氧核糖核糖双螺旋结构单链【探究应用】【探究应用】1.经测定，甲、乙、丙经测定，甲、乙、丙3种生物的核酸中碱基之比如下表，这种生物的核酸中碱基之比如下表，这3种生物的核酸可种生物的核酸可能分别为：能分别为：_、_、_。项目项目AGCTU甲甲60406040 乙乙30202030 丙丙412344 28解析解析

8、根据碱基种类判断，甲、乙是根据碱基种类判断，甲、乙是DNA，丙是，丙是RNA，再根据碱基比例判定甲，再根据碱基比例判定甲是单链是单链DNA，乙最可能是双链，乙最可能是双链DNA。答案答案单链单链DNA双链双链DNARNA2.经过对某生物体内的核酸成分的化学分析得知，该生物体内的核酸中，嘌呤经过对某生物体内的核酸成分的化学分析得知，该生物体内的核酸中，嘌呤占占58%，嘧啶占，嘧啶占42%，由此可以判断，由此可以判断()A.此生物体内的核酸一定是此生物体内的核酸一定是DNA B.该生物一定不含该生物一定不含DNA而只含而只含RNA C.若此生物只含若此生物只含DNA，则一定是单链的，则一定是单链的

9、 D.若此生物含若此生物含DNA，则一定是双链的，则一定是双链的 解析解析因该生物核酸中嘌呤数和嘧啶数不等，故可能是只含有因该生物核酸中嘌呤数和嘧啶数不等，故可能是只含有RNA，或同时，或同时含有含有DNA和和RNA，或只含单链，或只含单链DNA。答案答案CDNA与与RNA的判定方法的判定方法(1)根据五碳糖种类判定：若核酸分子中含核糖，一定为根据五碳糖种类判定：若核酸分子中含核糖，一定为RNA；含脱氧核糖，一；含脱氧核糖，一定为定为DNA。(2)根据含氮碱基判定：含根据含氮碱基判定：含T的核酸一定是的核酸一定是DNA；含；含U的核酸一定是的核酸一定是RNA。(3)DNA中单、双链的判定：若中

10、单、双链的判定：若AT、GC或嘌呤或嘌呤嘧啶，则为单链嘧啶，则为单链DNA；若；若AT，GC，AGTC，则一般认为是双链，则一般认为是双链DNA。科学探究科学探究2 遗传信息的转录遗传信息的转录1.转录的模板、原料、产物及所需的酶分别是什么？转录的模板、原料、产物及所需的酶分别是什么？提示提示：模板是模板是DNA的一条链，原料是核糖核苷酸，产物是的一条链，原料是核糖核苷酸，产物是RNA，所需的酶是，所需的酶是RNA聚合酶。聚合酶。2.转录过程中发生怎样的碱基互补配对？转录过程中发生怎样的碱基互补配对？提示提示：AU，TA，GC，CG。3.转录过程中的模板链与转录过程中的模板链与mRNA链暂时以

11、氢键结合，最终这两条核苷酸链的去链暂时以氢键结合，最终这两条核苷酸链的去向如何？向如何？提示提示：mRNA释放出去，而后模板链又与释放出去，而后模板链又与DNA的另一条脱氧核苷酸链恢复双的另一条脱氧核苷酸链恢复双链。链。科学探究科学探究3遗传信息的翻译遗传信息的翻译1.什么是密码子？为什么密码子有什么是密码子？为什么密码子有64种？种？提示提示：密码子是密码子是mRNA上上3个相邻的能决定一个氨基酸的碱基，由于碱基有四种，个相邻的能决定一个氨基酸的碱基，由于碱基有四种，所以密码子的种类数所以密码子的种类数44464(种种)。2.如图为如图为tRNA，请思考下列问题：，请思考下列问题：(1)图中

12、甲、乙、丙的含义分别是什么？图中甲、乙、丙的含义分别是什么？提示：提示：甲是结合氨基酸的部位，乙是碱基配对，丙是反密码子。甲是结合氨基酸的部位，乙是碱基配对，丙是反密码子。(2)密码子和反密码子的种类是否相同？如果不同，请阐述原因。密码子和反密码子的种类是否相同？如果不同，请阐述原因。提示：提示：不相同，因为三种终止密码子不决定氨基酸，所以也就没有与这三种对应不相同，因为三种终止密码子不决定氨基酸，所以也就没有与这三种对应的反密码子。的反密码子。(3)(3)如图表示翻译过程，翻译的效率为什么较高？图中的多肽完成合成后是否相如图表示翻译过程，翻译的效率为什么较高？图中的多肽完成合成后是否相同？为

13、什么？请在图中标出翻译的方向。同？为什么？请在图中标出翻译的方向。提示：提示：因为一条因为一条mRNA能相继与多个核糖体结合，所以能同时翻译出较多的多肽，能相继与多个核糖体结合，所以能同时翻译出较多的多肽，从而提高了翻译的效率。由于这些核糖体所用的模板是同一条从而提高了翻译的效率。由于这些核糖体所用的模板是同一条mRNA，所以合成，所以合成的多肽都是相同的。的多肽都是相同的。转录、翻译过程中的四个易错点转录、翻译过程中的四个易错点(1)转录的产物不只是转录的产物不只是mRNA，还有，还有tRNA、rRNA，但只有，但只有mRNA携带遗传信息，携带遗传信息，3种种RNA都参与翻译过程，只是作用不

14、同。都参与翻译过程，只是作用不同。(2)翻译过程中翻译过程中mRNA并不移动，而是核糖体沿着并不移动，而是核糖体沿着mRNA移动，进而读取下一个密移动，进而读取下一个密码子。码子。(3)转录和翻译过程中的碱基配对不是转录和翻译过程中的碱基配对不是AT，而是，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。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。【探究应用】【探究应用】1.如图表示某真核生物细胞内发生的一系列生理变化，如图表示某真核生物细胞内发生的一系列生理变化，Y表示某种功能的酶，请据表示某种功能的酶，请据图分析下面有关叙述不正确的是图分析下面有

15、关叙述不正确的是()A.Y为为RNA聚合酶聚合酶B.该图中最多含该图中最多含5种碱基、种碱基、8种核苷酸种核苷酸C.过程过程在细胞核内进行，过程在细胞核内进行，过程在细胞质内进行在细胞质内进行D.b部位发生的碱基配对方式可能有部位发生的碱基配对方式可能有TA、AU、CG、GC解析解析分析题图可知，该图表示真核生物转录和翻译过程，故分析题图可知，该图表示真核生物转录和翻译过程，故Y为为RNA聚合酶，聚合酶，A正确；图中有正确；图中有DNA和和RNA分子，因此最多含有分子，因此最多含有5种碱基和种碱基和8种核苷酸，种核苷酸，B正确；过正确；过程程为转录过程，主要在细胞核内进行，此外在线粒体和叶绿体

16、内也可进行，为转录过程，主要在细胞核内进行，此外在线粒体和叶绿体内也可进行，为翻译过程，在细胞质中的核糖体上进行，为翻译过程，在细胞质中的核糖体上进行，C错误；错误；b部位发生部位发生DNA的转录，因此的转录，因此b部位发生的碱基配对方式可能有部位发生的碱基配对方式可能有TA、AU、CG、GC，D正确。正确。答案答案C真核细胞的基因表达过程，转录主要在细胞核中进行，转录形成的真核细胞的基因表达过程，转录主要在细胞核中进行，转录形成的mRNA要通过要通过核孔进入细胞质中与核糖体结合进行翻译过程，转录和翻译在时间和空间上均不核孔进入细胞质中与核糖体结合进行翻译过程，转录和翻译在时间和空间上均不同。

17、但是，原核细胞的基因表达过程中，转录和翻译可以同时进行，这也是区分同。但是，原核细胞的基因表达过程中，转录和翻译可以同时进行，这也是区分原核细胞和真核细胞的基因表达的主要依据。原核细胞和真核细胞的基因表达的主要依据。2.如图为原核细胞中转录、翻译的示意图。据图判断，下列叙述中正确的是如图为原核细胞中转录、翻译的示意图。据图判断，下列叙述中正确的是()A.图中表示图中表示4条多肽链正在合成条多肽链正在合成B.转录结束后，翻译才开始转录结束后，翻译才开始C.多个核糖体共同完成一条多肽链的翻译多个核糖体共同完成一条多肽链的翻译D.一个基因在短时间内可表达出多条多肽链一个基因在短时间内可表达出多条多肽

18、链解析解析据图可知，一个据图可知，一个DNA分子上正转录分子上正转录4条条mRNA，而，而4条条mRNA分子上相继结分子上相继结合了多个核糖体，分别同时进行多条肽链的合成。所以一个基因在短时间内可表合了多个核糖体，分别同时进行多条肽链的合成。所以一个基因在短时间内可表达出多条肽链。在原核细胞中转录尚未结束，翻译即已开始了。达出多条肽链。在原核细胞中转录尚未结束，翻译即已开始了。答案答案D知识脉络知识脉络要点晨背要点晨背1.真核细胞的转录过程主要在细胞核中进行，模板是真核细胞的转录过程主要在细胞核中进行，模板是DNA的的一条链，原料是核糖核苷酸，所需的酶是一条链，原料是核糖核苷酸，所需的酶是RN

19、A聚合酶。聚合酶。2.翻译在核糖体上进行，模板是翻译在核糖体上进行，模板是mRNA，运输工具是，运输工具是tRNA，原料是原料是20种氨基酸，产物是多肽种氨基酸，产物是多肽(蛋白质蛋白质)。3.密码子是位于密码子是位于mRNA上的能决定氨基酸的三个相邻的碱基，上的能决定氨基酸的三个相邻的碱基，有有64种，其中三种终止密码子仅仅是翻译终止的信号，不能种，其中三种终止密码子仅仅是翻译终止的信号，不能决定氨基酸。决定氨基酸。4.反密码子位于反密码子位于tRNA上，有上，有61种。种。5.一条一条mRNA可以相继与多个核糖体结合，能同时翻译出多可以相继与多个核糖体结合，能同时翻译出多个相同的肽链。个相同的肽链。36目录CONTENTS