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类型2021年高中生物人教版(新教材)必修2课件:第4章 第1节 基因指导蛋白质的合成 .pptx

  • 上传人(卖家):小豆芽
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    1、第4章 基因的表达 第第1节节 基因指导蛋白质的合成基因指导蛋白质的合成 课内探究课内探究名师点睛名师点睛 指点名津指点名津拨云见日拨云见日 教材问题教材问题解疑答惑解疑答惑 巩固训练巩固训练课堂达标课堂达标 夯基提能作业夯基提能作业 基础知识基础知识双基夯实双基夯实 返回导航 第4章 基因的表达 生物学(必修2遗传与进化RJ) 课程要求课程要求 核心素养核心素养 概述概述DNA分子上的遗分子上的遗 传信息通过传信息通过RNA指导指导 蛋白质的合成蛋白质的合成 1从化学组成、结构、分布、功能等方面,概从化学组成、结构、分布、功能等方面,概 括说明括说明DNA和和RNA分子的异同。分子的异同。(

    2、科学思维科学思维) 2结合图示图解,概述结合图示图解,概述DNA分子上的遗传信息分子上的遗传信息 通过通过RNA指导蛋白质的合成。指导蛋白质的合成。(科学思维、符合科学思维、符合 生命观念生命观念) 3从存在位置、作用等方面,概括说明遗传信从存在位置、作用等方面,概括说明遗传信 息、密码子、反密码子的区别。息、密码子、反密码子的区别。(科学思维科学思维) 返回导航 第4章 基因的表达 生物学(必修2遗传与进化RJ) 知识导图知识导图 返回导航 第4章 基因的表达 生物学(必修2遗传与进化RJ) 基础知识基础知识 双基夯实双基夯实 返回导航 第4章 基因的表达 生物学(必修2遗传与进化RJ) 一

    3、一、遗传信息的转录遗传信息的转录 1RNA的组成的组成、结构和种类:结构和种类: 基本单位基本单位 _ 组成成分组成成分 腺嘌呤腺嘌呤 _ _ G _ C _ U 结构结构 一般是一般是_,长度比,长度比 DNA_ 种类种类 _ 核糖核苷酸核糖核苷酸 核糖核糖 A 鸟嘌呤鸟嘌呤 胞嘧啶胞嘧啶 尿嘧啶尿嘧啶 单链单链 短短 mRNA、tRNA和和rRNA 返回导航 第4章 基因的表达 生物学(必修2遗传与进化RJ) 2遗传信息的转录:遗传信息的转录: (1)概念概念 主要场所:主要场所:_ 模板:模板:_ 原料:四种游离的原料:四种游离的_ 产物:产物:_ 细胞核细胞核 DNA的一条链的一条链

    4、核糖核苷酸核糖核苷酸 RNA 返回导航 第4章 基因的表达 生物学(必修2遗传与进化RJ) (2)过程:过程: 返回导航 第4章 基因的表达 生物学(必修2遗传与进化RJ) 二二、遗传信息的翻译遗传信息的翻译 1密码子和反密码子的比较:密码子和反密码子的比较: 项目项目 位置位置 实质实质 种类种类 密码子密码子 _ 决定氨基酸的决定氨基酸的_相邻相邻 的碱基的碱基 共有共有_种,决定氨种,决定氨 基酸的有基酸的有_种种 反密码子反密码子 _ 与与_上的密码子互上的密码子互 补配对的补配对的_相邻碱基相邻碱基 共有共有_种种 mRNA 3个个 64 61 tRNA mRNA 3个个 61 返回

    5、导航 第4章 基因的表达 生物学(必修2遗传与进化RJ) 2翻译过程:翻译过程: 起始:起始:mRNA与与_结合结合 运输:运输:_携带氨基酸置于特定位置携带氨基酸置于特定位置 延伸:核糖体沿延伸:核糖体沿_移动移动,读取下一个密码子读取下一个密码子,由对应由对应_ 运输相应的氨基酸加到延伸中的肽链上运输相应的氨基酸加到延伸中的肽链上 核糖体核糖体 tRNA mRNA tRNA 返回导航 第4章 基因的表达 生物学(必修2遗传与进化RJ) 终止:当核糖体到达终止:当核糖体到达mRNA上的上的_时时,合成停止合成停止 脱离:肽链合成后从核糖体与脱离:肽链合成后从核糖体与mRNA的复合物上脱离的复

    6、合物上脱离,盘曲折叠成盘曲折叠成 具有特定具有特定_和和_的蛋白质分子的蛋白质分子 终止密码子终止密码子 空间结构空间结构 功能功能 返回导航 第4章 基因的表达 生物学(必修2遗传与进化RJ) 三三、中心法则中心法则 1提出者:提出者:克里克克里克。 2内容:内容:遗传信息可以从遗传信息可以从DNA流向流向DNA,即即DNA的的_;也;也 可以从可以从DNA流向流向_,进而流向进而流向_,即遗传信息的转录和翻即遗传信息的转录和翻 译译。 3补充后的中心法则图解补充后的中心法则图解 复制复制 RNA 蛋白质蛋白质 转录转录 复制复制 翻译翻译 逆转录逆转录 返回导航 第4章 基因的表达 生物学

    7、(必修2遗传与进化RJ) 活学巧练活学巧练 判断下列叙述的正误判断下列叙述的正误 (1)转录的场所是细胞核转录的场所是细胞核。 ( ) (2)转录时以转录时以DNA的两条链同时作模板的两条链同时作模板,以以4种核糖核苷酸为原料种核糖核苷酸为原料。 ( ) (3)密码子与氨基酸是一一对应关系密码子与氨基酸是一一对应关系。 ( ) (4)细胞中游离的核糖核苷酸在细胞中游离的核糖核苷酸在DNA聚合酶的作用下依次连接而成一聚合酶的作用下依次连接而成一 个个mRNA分子分子。 ( ) (5)已知氨基酸的序列已知氨基酸的序列,可确定可确定mRNA中的碱基排列顺序中的碱基排列顺序。 ( ) 返回导航 第4章

    8、 基因的表达 生物学(必修2遗传与进化RJ) 思考思考 1下图是一小段下图是一小段DNA片段片段,甲链是模板链甲链是模板链,请写出其转录生成的请写出其转录生成的 RNA的碱基序列的碱基序列,并分析并分析RNA的碱基序列与的碱基序列与DNA两条链碱基序列的关两条链碱基序列的关 系系。 提示:提示: 生成的生成的 RNA 的碱基序列与模板链互补, 与非模板链碱基序列基本的碱基序列与模板链互补, 与非模板链碱基序列基本 相同相同(除除 T 和和 U 外外)。 返回导航 第4章 基因的表达 生物学(必修2遗传与进化RJ) 2RNA聚合酶参与什么过程聚合酶参与什么过程?具体的作用是什么具体的作用是什么?

    9、 提示:提示:RNA聚合酶参与转录过程聚合酶参与转录过程。RNA聚合酶与基因上的聚合酶与基因上的RNA聚聚 合酶结合位点结合合酶结合位点结合,启动转录启动转录,并把单个核糖核苷酸连接在正在合成的并把单个核糖核苷酸连接在正在合成的 mRNA片段上片段上,同时还有解旋功能同时还有解旋功能。 3根据根据mRNA中碱基的排列顺序能否准确写出氨基酸的序列中碱基的排列顺序能否准确写出氨基酸的序列?若若 已知氨基酸的序列已知氨基酸的序列,能否确定能否确定mRNA中的碱基排列顺序中的碱基排列顺序? 提示:提示:前者可以前者可以,后者不能确定后者不能确定。因为一种密码子对应一种氨基酸因为一种密码子对应一种氨基酸

    10、 (终止密码子除外终止密码子除外),但一种氨基酸可以有多个密码子但一种氨基酸可以有多个密码子。 返回导航 第4章 基因的表达 生物学(必修2遗传与进化RJ) 学霸记忆学霸记忆 1RNA有三种:信使有三种:信使RNA(mRNA)、转运转运RNA(tRNA)和核糖体和核糖体 RNA(rRNA)。 2转录的主要场所是细胞核转录的主要场所是细胞核,条件是模板条件是模板(DNA的一条链的一条链)、原料原料(4 种核糖核苷酸种核糖核苷酸)、酶酶(RNA聚合酶聚合酶)和能量和能量。 3 翻 译 的 场 所 是 核 糖 体翻 译 的 场 所 是 核 糖 体 , 条 件 是 模 板条 件 是 模 板 (mRNA

    11、) 、 “ 搬 运搬 运 工工”(tRNA)、原料原料(21种氨基酸种氨基酸)、酶和能量酶和能量。 4中心法则图解:中心法则图解: 返回导航 第4章 基因的表达 生物学(必修2遗传与进化RJ) 课内探究课内探究 名师点睛名师点睛 返回导航 第4章 基因的表达 生物学(必修2遗传与进化RJ) 1DNA与与RNA的比较的比较 一一 遗传信息的转录遗传信息的转录 要点归纳要点归纳 比较项目比较项目 项目项目 DNA RNA 化学化学 组成组成 基本单位基本单位 脱氧核苷酸脱氧核苷酸 核糖核苷酸核糖核苷酸 碱基碱基 A、G、C、T A、G、C、U 五碳糖五碳糖 脱氧核糖脱氧核糖 核糖核糖 无机酸无机酸

    12、 磷酸磷酸 磷酸磷酸 返回导航 第4章 基因的表达 生物学(必修2遗传与进化RJ) 比较项目比较项目 项目项目 DNA RNA 空间结构空间结构 规则的双螺旋结构规则的双螺旋结构 通常呈单链结构通常呈单链结构 分类分类 通常只有一类通常只有一类 分分mRNA、tRNA、rRNA三类三类 功能功能 主要的遗传物质主要的遗传物质 在不存在在不存在DNA的生物里是遗传的生物里是遗传 物质,在存在物质,在存在DNA的生物里辅的生物里辅 助助DNA完成功能完成功能 存在存在 (真核生物真核生物) 主要存在于细胞核主要存在于细胞核 中的染色体上中的染色体上 主要存在于细胞质中主要存在于细胞质中 返回导航

    13、第4章 基因的表达 生物学(必修2遗传与进化RJ) 2三种三种RNA的比较的比较 mRNA tRNA rRNA 分布分布 部位部位 常与核糖体结合常与核糖体结合 细胞质中细胞质中 与蛋白质结合与蛋白质结合 形成核糖体形成核糖体 结构结构 返回导航 第4章 基因的表达 生物学(必修2遗传与进化RJ) mRNA tRNA rRNA 功能功能 翻译时作模板翻译时作模板 翻译时作搬运翻译时作搬运 氨基酸的工具氨基酸的工具 参与核糖参与核糖 体的组成体的组成 联系联系 组成相同:组成相同:4种核糖核苷酸;种核糖核苷酸; 来源相同:都由转录产生;来源相同:都由转录产生; 功能协同:都与翻译有关功能协同:都

    14、与翻译有关 返回导航 第4章 基因的表达 生物学(必修2遗传与进化RJ) 3RNA适于作为适于作为DNA信使的原因信使的原因 (1)RNA的基本组成单位是核苷酸的基本组成单位是核苷酸,含有含有4种碱基种碱基,可以储存遗传信可以储存遗传信 息息。 (2)RNA一般是单链一般是单链,比比DNA短短,能通过核孔能通过核孔,从细胞核进入细胞从细胞核进入细胞 质质。 (3)组成组成RNA的碱基也严格遵循碱基互补配对原则的碱基也严格遵循碱基互补配对原则。 特别提醒特别提醒 (1)转录的基本单位是基因转录的基本单位是基因,而不是整个而不是整个DNA。 (2)在真核细胞内在真核细胞内,转录出来的转录出来的RN

    15、A需经过加工才具有生物活性需经过加工才具有生物活性。 返回导航 第4章 基因的表达 生物学(必修2遗传与进化RJ) 4转录与转录与DNA分子复制的区别:分子复制的区别: 复制复制 转录转录 时间时间 有丝分裂间期和减数第一次有丝分裂间期和减数第一次 分裂前的间期分裂前的间期 生长发育过程中生长发育过程中 场所场所 主要在细胞核,少部分在线粒体和叶绿体主要在细胞核,少部分在线粒体和叶绿体 原料原料 四种脱氧核苷酸四种脱氧核苷酸 四种核糖核苷酸四种核糖核苷酸 模板模板 DNA的两条链的两条链 DNA中的一条链中的一条链 条件条件 特定的酶和特定的酶和ATP 返回导航 第4章 基因的表达 生物学(必

    16、修2遗传与进化RJ) 复制复制 转录转录 过程过程 DNA解旋,以两条链为模板,按解旋,以两条链为模板,按 碱基互补配对原则,合成两条子碱基互补配对原则,合成两条子 链,子链与对应母链螺旋化链,子链与对应母链螺旋化 DNA解旋,以一条链为模板,解旋,以一条链为模板, 按碱基互补配对原则,形成按碱基互补配对原则,形成 mRNA(单链单链),进入细胞质与,进入细胞质与 核糖体结合核糖体结合 模板模板 去向去向 分别进入两个子代分别进入两个子代DNA分子中分子中 恢复原样,恢复原样,DNA分子重新形分子重新形 成双螺旋结构成双螺旋结构 特点特点 边解旋边复制,半保留复制边解旋边复制,半保留复制 边解

    17、旋边转录,边解旋边转录,DNA双链全双链全 保留保留 产物产物 两个双链两个双链DNA分子分子 一条单链一条单链mRNA 意义意义 复制遗传信息,使遗传信息从亲复制遗传信息,使遗传信息从亲 代传给子代代传给子代 传递遗传信息,为翻译做准传递遗传信息,为翻译做准 备备 返回导航 第4章 基因的表达 生物学(必修2遗传与进化RJ) (2019 湖北孝感期末湖北孝感期末)如图为真核生物细胞核内转录过程的如图为真核生物细胞核内转录过程的 示意图示意图,下列说法正确的是下列说法正确的是 ( ) A链的碱基链的碱基A与与链的碱基链的碱基T互补配对互补配对 B如果如果表示酶表示酶,则它是则它是DNA聚合酶聚

    18、合酶 C转录完成后转录完成后,需通过两层生物膜才能与核糖体结合需通过两层生物膜才能与核糖体结合 D是以是以4种核糖核苷酸为原料合成的种核糖核苷酸为原料合成的 典例剖析典例剖析 典典例例 1 D 返回导航 第4章 基因的表达 生物学(必修2遗传与进化RJ) 解析解析 链的碱基链的碱基A与与链的碱基链的碱基U互补配对互补配对,A错误;如果错误;如果表表 示酶示酶,则它是则它是RNA聚合酶聚合酶,B错误;转录完成后错误;转录完成后,通过核孔从细胞核通过核孔从细胞核 进入细胞质进入细胞质,与核糖体与核糖体(无膜结构无膜结构)结合结合,该过程中不需要通过生物膜该过程中不需要通过生物膜, C错误;错误;为

    19、为RNA,是以是以4种核糖核苷酸为原料合成的种核糖核苷酸为原料合成的,D正确正确。 返回导航 第4章 基因的表达 生物学(必修2遗传与进化RJ) (2020 河南郑州期中河南郑州期中)如图为核苷酸的模式图如图为核苷酸的模式图,下列相关说法正确的下列相关说法正确的 是是 ( ) ADNA与与RNA在核苷酸上只有在核苷酸上只有不同不同 B如果要构成如果要构成ATP,在在位置上加上两个磷酸基团即可位置上加上两个磷酸基团即可 C人体内的人体内的有有5种种,有有2种种 D在细胞核内共有在细胞核内共有4种种 变式变式训练训练1 C 返回导航 第4章 基因的表达 生物学(必修2遗传与进化RJ) 解析解析 分

    20、析题图可知分析题图可知,是磷酸基团是磷酸基团,是五碳糖是五碳糖,是含氮碱是含氮碱 基基。DNA与与RNA在核苷酸上的不同主要有两点在核苷酸上的不同主要有两点,一是在一是在DNA中中为脱为脱 氧核糖氧核糖,在在RNA中中为核糖;二是在为核糖;二是在DNA中中有有A、T、C、G 4种种,在在 RNA中中有有A、U、C、G 4种种,A错误错误。如果要构成如果要构成ATP,要在要在位置位置 上加上两个磷酸基团上加上两个磷酸基团,应为核糖应为核糖,应为腺嘌呤应为腺嘌呤,B错误错误。人体内既人体内既 有有RNA又有又有DNA,故人体内的故人体内的有有5种种,有有2种种,C正确正确。DNA和和RNA 均可存

    21、在于细胞核内均可存在于细胞核内,故故在细胞核内共有在细胞核内共有5种种,D错误错误。 返回导航 第4章 基因的表达 生物学(必修2遗传与进化RJ) 1翻译的概念翻译的概念 游离在细胞质中的各种氨基酸游离在细胞质中的各种氨基酸,以以mRNA为模板合成具有一定氨基为模板合成具有一定氨基 酸顺序的蛋白质酸顺序的蛋白质,这一过程叫翻译这一过程叫翻译。 (1)部位:细胞质部位:细胞质。 (2)原料:各种游离氨基酸原料:各种游离氨基酸。 (3)模板:模板:mRNA。 二二 遗传信息的翻译遗传信息的翻译 要点归纳要点归纳 返回导航 第4章 基因的表达 生物学(必修2遗传与进化RJ) (4)结果:一定氨基酸顺

    22、序的蛋白质结果:一定氨基酸顺序的蛋白质。 (5)实质:将实质:将mRNA中的碱基序列中的碱基序列(携带遗传信息携带遗传信息)翻译为蛋白质的氨翻译为蛋白质的氨 基酸序列基酸序列(具体性状具体性状)。 2氨基酸的氨基酸的“搬运工搬运工”tRNA tRNA的基本结构单位为核糖核苷酸的基本结构单位为核糖核苷酸,为为RNA的一种的一种。tRNA种类众种类众 多多,但每一种但每一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸只能识别并转运一种氨基酸。tRNA呈三叶草形呈三叶草形,其其 一端为携带氨基酸的部位一端为携带氨基酸的部位,另一端有另一端有3个碱基个碱基。每个每个tRNA上的这上的这3个碱个碱 基可以与基可以与

    23、mRNA上的密码子互补配对上的密码子互补配对,称反密码子称反密码子。 返回导航 第4章 基因的表达 生物学(必修2遗传与进化RJ) 3转录与翻译转录与翻译 的比较的比较 返回导航 第4章 基因的表达 生物学(必修2遗传与进化RJ) 4遗传信息遗传信息、密码子密码子、反密码子的比较反密码子的比较 项目项目 遗传信息遗传信息 密码子密码子 反密码子反密码子 作用作用 控制生物的性控制生物的性 状状 直接决定蛋白质中的直接决定蛋白质中的 氨基酸排列序列氨基酸排列序列 识别密码子, 转运氨基识别密码子, 转运氨基 酸酸 图解图解 返回导航 第4章 基因的表达 生物学(必修2遗传与进化RJ) 5翻译过程

    24、中多聚核糖体模式图解读翻译过程中多聚核糖体模式图解读 (1)图图1表示真核细胞的翻译过程表示真核细胞的翻译过程,其中其中是是mRNA,是核糖体是核糖体, 、表示正在合成的表示正在合成的4条多肽链条多肽链,具体内容分析如下:具体内容分析如下: 数量关系:一个数量关系:一个mRNA可同时结合多个核糖体可同时结合多个核糖体,形成多聚核糖形成多聚核糖 体体。 返回导航 第4章 基因的表达 生物学(必修2遗传与进化RJ) 目的意义:少量的目的意义:少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质分子可以迅速合成出大量的蛋白质。 方向:从右向左方向:从右向左(见图见图1),判断依据是多肽链的长短判断依据是多肽

    25、链的长短,长的翻译在长的翻译在 前前。 形成的多条肽链氨基酸序列相同:其原因是有相同的模板形成的多条肽链氨基酸序列相同:其原因是有相同的模板 mRNA。 (2)图图2表示原核细胞的转录和翻译过程表示原核细胞的转录和翻译过程,图中图中是是DNA,、 、表示正在合成的表示正在合成的4条条mRNA在核糖体上同时进行翻译过程在核糖体上同时进行翻译过程。 返回导航 第4章 基因的表达 生物学(必修2遗传与进化RJ) (2020 湖北仙桃期末湖北仙桃期末)如图表示真核细胞的翻译过程如图表示真核细胞的翻译过程,下列下列 有关叙述错误的是有关叙述错误的是 ( ) A核糖体由核糖体由rRNA和蛋白质组成和蛋白质

    26、组成 B异亮氨酸的密码子是异亮氨酸的密码子是UAG C翻译时翻译时,核糖体沿着核糖体沿着向右移动向右移动 D一个一个mRNA分子可结合多个核糖体分子可结合多个核糖体 典例剖析典例剖析 典典例例 2 B 返回导航 第4章 基因的表达 生物学(必修2遗传与进化RJ) 解析解析 核糖体由核糖体由rRNA和蛋白质组成和蛋白质组成,A正确;分析题图可知正确;分析题图可知,异异 亮氨酸的反密码子是亮氨酸的反密码子是UAG,密码子是密码子是AUC,B错误;翻译时核糖体沿着错误;翻译时核糖体沿着 mRNA向右移动向右移动,C正确;一个正确;一个mRNA分子可结合多个核糖体同时进分子可结合多个核糖体同时进 行翻

    27、译行翻译,这样可以提高翻译的效率这样可以提高翻译的效率,D正确正确。 返回导航 第4章 基因的表达 生物学(必修2遗传与进化RJ) (2020 吉林长春期中吉林长春期中)下列关于密码子下列关于密码子、反密码子的叙述反密码子的叙述,正确的是正确的是 ( ) A每种氨基酸可以对应多种每种氨基酸可以对应多种tRNA,每个每个tRNA也可以对应多种氨也可以对应多种氨 基酸基酸 B真核生物的真核生物的tRNA和和mRNA相互识别的过程发生在细胞核中相互识别的过程发生在细胞核中 CtRNA中每三个相邻的碱基构成一个反密码子中每三个相邻的碱基构成一个反密码子 D密码子具有简并性密码子具有简并性,基因中某个碱

    28、基发生改变基因中某个碱基发生改变,翻译也可能不翻译也可能不 受影响受影响 变式变式训练训练2 D 返回导航 第4章 基因的表达 生物学(必修2遗传与进化RJ) 解析解析 每种氨基酸可以对应一种或多种每种氨基酸可以对应一种或多种tRNA,每个每个tRNA只能携只能携 带一种氨基酸带一种氨基酸,A错误;真核生物的错误;真核生物的tRNA和和mRNA相互识别的过程发生相互识别的过程发生 在细胞质中在细胞质中,B错误;一个错误;一个tRNA上只有一个反密码子上只有一个反密码子,C错误;密码子错误;密码子 具有简并性具有简并性,绝大多数氨基酸具有绝大多数氨基酸具有2个以上不同的密码子个以上不同的密码子,

    29、即使基因中即使基因中 某个碱基发生变化也不会引起相应蛋白质的氨基酸序列改变某个碱基发生变化也不会引起相应蛋白质的氨基酸序列改变,D正确正确。 返回导航 第4章 基因的表达 生物学(必修2遗传与进化RJ) 1中心法则内容及其发展图解中心法则内容及其发展图解 三三 中心法则中心法则 要点归纳要点归纳 返回导航 第4章 基因的表达 生物学(必修2遗传与进化RJ) 2不同生物的遗传信息传递过程不同生物的遗传信息传递过程 (1)以以DNA为遗传物质的生物为遗传物质的生物 主要包括细胞生物主要包括细胞生物(原核生物原核生物、真菌真菌、动植物和人类动植物和人类)以及大多数病以及大多数病 毒毒,它们能发生的过

    30、程如下:它们能发生的过程如下: 返回导航 第4章 基因的表达 生物学(必修2遗传与进化RJ) (2)以以RNA为遗传物质的生物为遗传物质的生物 不含逆转录酶的不含逆转录酶的RNA病毒病毒,如烟草花叶病毒如烟草花叶病毒,它们能发生的过程它们能发生的过程 如下:如下: 含逆转录酶的含逆转录酶的RNA病毒病毒,如艾滋病病毒如艾滋病病毒,它们能发生的过程如它们能发生的过程如 下:下: 返回导航 第4章 基因的表达 生物学(必修2遗传与进化RJ) 3中心法则中心法则5个过程的比较个过程的比较 过程过程 模板模板 原料原料 产物产物 实例实例 DNA的复制的复制 DNA的两条链的两条链 脱氧核苷酸脱氧核苷

    31、酸 DNA 以以DNA作遗传物质作遗传物质 的生物的生物 转录转录 DNA的一条链的一条链 核糖核苷酸核糖核苷酸 RNA 除病毒外几乎所有生除病毒外几乎所有生 物物 翻译翻译 信使信使RNA 21种氨基酸种氨基酸 多肽多肽 除病毒外的细胞生物除病毒外的细胞生物 RNA的复制的复制 RNA 核糖核苷酸核糖核苷酸 RNA 以以RNA作遗传物质作遗传物质 的生物的生物 RNA的逆转录的逆转录 RNA 脱氧核苷酸脱氧核苷酸 DNA 某些致癌的某些致癌的RNA病病 毒等毒等 返回导航 第4章 基因的表达 生物学(必修2遗传与进化RJ) 易错提醒易错提醒 中心法则的两点提醒中心法则的两点提醒 (1)中心法

    32、则揭示了所有生物中心法则揭示了所有生物(包括病毒包括病毒)遗传信息的流动过程遗传信息的流动过程。细胞细胞 分裂的过程中必须要进行分裂的过程中必须要进行DNA的复制的复制,同时在分裂的过程中有转录和翻同时在分裂的过程中有转录和翻 译译,为分裂提供所需要的酶为分裂提供所需要的酶。 (2)高度分化的不能分裂的细胞高度分化的不能分裂的细胞,没有没有DNA的复制的复制,但无论分化与但无论分化与 否否,细胞中都有转录和翻译细胞中都有转录和翻译。 返回导航 第4章 基因的表达 生物学(必修2遗传与进化RJ) 4“三看法三看法”判断中心法则各过程判断中心法则各过程 一看模板:一看模板: (1)若是若是DNA,

    33、则为则为DNA复制或转录复制或转录。 (2)若是若是RNA,则为则为RNA复制或复制或RNA逆转录或翻译逆转录或翻译。 二看原料:二看原料: (1)若是脱氧核苷酸若是脱氧核苷酸,则为则为DNA复制或逆转录复制或逆转录。 (2)若是核糖核苷酸若是核糖核苷酸,则为转录或则为转录或RNA复制复制。 (3)若是氨基酸若是氨基酸,则为翻译则为翻译。 返回导航 第4章 基因的表达 生物学(必修2遗传与进化RJ) 三看产物:三看产物: (1)若是若是DNA,则为则为DNA复制或复制或RNA逆转录逆转录。 (2)若是若是RNA,则为则为RNA复制或转录复制或转录。 (3)若是蛋白质若是蛋白质(或多肽或多肽),

    34、则为翻译则为翻译。 返回导航 第4章 基因的表达 生物学(必修2遗传与进化RJ) (2020 四川成都双流中学入学检测四川成都双流中学入学检测)结合图表分析结合图表分析,下列有下列有 关说法正确的是关说法正确的是 ( ) 典例剖析典例剖析 典典例例 3 抗菌药物抗菌药物 抗菌机理抗菌机理 青霉素青霉素 抑制细菌细胞壁的合成抑制细菌细胞壁的合成 环丙沙星环丙沙星 抑制细菌抑制细菌DNA旋转酶旋转酶(DNA旋转酶可促进旋转酶可促进DNA形形 成负超螺旋,以利于双链打开成负超螺旋,以利于双链打开)的活性的活性 红霉素红霉素 能与核糖体结合能与核糖体结合 利福平利福平 抑制抑制RNA聚合酶的活性聚合酶

    35、的活性 返回导航 第4章 基因的表达 生物学(必修2遗传与进化RJ) A环丙沙星和红霉素分别抑制细菌的环丙沙星和红霉素分别抑制细菌的和和 B青霉素和利福平能抑制青霉素和利福平能抑制DNA的复制的复制 C结核杆菌的结核杆菌的和和都发生在细胞质中都发生在细胞质中 D可发生在人体健康细胞中可发生在人体健康细胞中 答案答案 A 返回导航 第4章 基因的表达 生物学(必修2遗传与进化RJ) 解析解析 首先判定出图中各个过程的名称:首先判定出图中各个过程的名称:为为DNA复制复制,为转为转 录录,为翻译为翻译,为为RNA复制复制,为逆转录为逆转录。然后根据表格中抗菌药物然后根据表格中抗菌药物 的抗菌机理来

    36、分析各选项的抗菌机理来分析各选项。青霉素的作用对象是细胞壁青霉素的作用对象是细胞壁,与与DNA复制无复制无 关;分析题意关;分析题意,环丙沙星可抑制环丙沙星可抑制DNA形成负超螺旋形成负超螺旋,不利于不利于DNA复制;复制; 红霉素能与核糖体结合红霉素能与核糖体结合,抑制翻译过程;利福平抑制抑制翻译过程;利福平抑制RNA聚合酶的活聚合酶的活 性性,进而抑制转录和进而抑制转录和RNA复制;复制;和和只有某些只有某些RNA病毒在增殖过程中病毒在增殖过程中 才能进行才能进行。 返回导航 第4章 基因的表达 生物学(必修2遗传与进化RJ) 如图是如图是4种遗传信息的流动过程种遗传信息的流动过程,对应的

    37、叙述不正确的是对应的叙述不正确的是 ( ) A甲可表示胰岛细胞中胰岛素合成过程中遗传信息的流动方向甲可表示胰岛细胞中胰岛素合成过程中遗传信息的流动方向 B乙可表示乙可表示HIV在宿主细胞内繁殖时遗传信息的流动方向在宿主细胞内繁殖时遗传信息的流动方向 C丙可表示丙可表示T2噬菌体在宿主细胞内繁殖时遗传信息的流动方向噬菌体在宿主细胞内繁殖时遗传信息的流动方向 D丁可表示烟草花叶病毒在宿主细胞内繁殖时遗传信息的流动方向丁可表示烟草花叶病毒在宿主细胞内繁殖时遗传信息的流动方向 变式变式训练训练3 A 返回导航 第4章 基因的表达 生物学(必修2遗传与进化RJ) 解析解析 胰岛细胞属于高度分化的细胞胰岛

    38、细胞属于高度分化的细胞,胰岛细胞中胰岛素合成过胰岛细胞中胰岛素合成过 程中遗传信息的流动方向不包括程中遗传信息的流动方向不包括DNA复制复制,A错误;错误;HIV在宿主细胞内在宿主细胞内 繁殖时繁殖时,不能进行不能进行RNA的自我复制的自我复制,首先首先RNA逆转录形成逆转录形成DNA,通过通过 DNA将遗传信息传递给蛋白质将遗传信息传递给蛋白质,B正确;正确;T2噬菌体的遗传物质是噬菌体的遗传物质是DNA, 其在宿主细胞内繁殖时既可以进行其在宿主细胞内繁殖时既可以进行DNA分子的复制分子的复制,也可以进行转录和也可以进行转录和 翻译翻译,C正确;烟草花叶病毒既可以实现正确;烟草花叶病毒既可以

    39、实现RNA自我复制自我复制,也可以翻译形也可以翻译形 成蛋白质成蛋白质,D正确正确。 返回导航 第4章 基因的表达 生物学(必修2遗传与进化RJ) 指点迷津指点迷津 拨云见日拨云见日 返回导航 第4章 基因的表达 生物学(必修2遗传与进化RJ) 一一、基因表达中有关的数量计算基因表达中有关的数量计算 转录转录、翻译过程中翻译过程中DNA(基因基因)碱基个数碱基个数mRNA碱基个数肽链碱基个数肽链(蛋蛋 白质白质)中氨基酸个数中氨基酸个数631,可参考下图理解可参考下图理解。 返回导航 第4章 基因的表达 生物学(必修2遗传与进化RJ) 1翻译时翻译时,mRNA上的终止密码子一般不决定氨基酸上的

    40、终止密码子一般不决定氨基酸,因此准确因此准确 地说地说,mRNA上的碱基数目比蛋白质中氨基酸数目的上的碱基数目比蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些倍还要多一些。 2DNA中有的片段无遗传效应中有的片段无遗传效应,不能转录出不能转录出mRNA;在基因片段;在基因片段 中中,有的片段起调控作用有的片段起调控作用,也不转录也不转录。因此因此,基因或基因或DNA上的碱基数目上的碱基数目 比对应的蛋白质中氨基酸数目的比对应的蛋白质中氨基酸数目的6倍还要多一些倍还要多一些。 3在回答有关问题时在回答有关问题时,应加上应加上“最多最多”或或“最少最少”等字等字。 如如mRNA上有上有n个碱基个碱基,转录产生

    41、它的基因中至少有转录产生它的基因中至少有2n个碱基个碱基,该该 mRNA指导合成的蛋白质中最多有指导合成的蛋白质中最多有n/3个氨基酸个氨基酸。 返回导航 第4章 基因的表达 生物学(必修2遗传与进化RJ) 一个一个mRNA分子有分子有m个碱基个碱基,其中其中GC有有n个个,由该由该 mRNA合成的蛋白质有两条肽链合成的蛋白质有两条肽链,则相应则相应DNA分子的分子的AT数数、合成蛋合成蛋 白质时最多脱去的水分子数分别是白质时最多脱去的水分子数分别是 ( ) Am、m/ /31 Bm、m/ /32 C2(mn)、m/ /31 D2( (mn) )、m/ /32 解析解析 DNA模板链的碱基与模

    42、板链的碱基与mRNA的碱基互补的碱基互补,mRNA中中GC n,则则AUmn,所以相应所以相应DNA分子中分子中AT2(mn)。该该mRNA 分子有分子有m个碱基个碱基,对应的氨基酸数最多为对应的氨基酸数最多为m/ /3,形成的蛋白质有两条肽形成的蛋白质有两条肽 链链,所以合成蛋白质时最多脱去的水分子数是所以合成蛋白质时最多脱去的水分子数是m/ /32。 典典例例 4 D 返回导航 第4章 基因的表达 生物学(必修2遗传与进化RJ) 方法方法 基因表达过程中基因表达过程中,蛋白质中氨基酸的数目参加转运氨基蛋白质中氨基酸的数目参加转运氨基 酸的酸的tRNA数目数目1/ /3 mRNA的碱基数目的

    43、碱基数目1/ /6基因中的碱基数目基因中的碱基数目。 返回导航 第4章 基因的表达 生物学(必修2遗传与进化RJ) 二二、真核生物真核生物DNA复制复制、转录和翻译的比较转录和翻译的比较 项目项目 DNA复制复制 转录转录 翻译翻译 时间时间 有丝分裂间期和减数第有丝分裂间期和减数第 一次分裂前的间期一次分裂前的间期 生长发育的整个过程中生长发育的整个过程中 场所场所 主要在细胞核中,小部主要在细胞核中,小部 分在线粒体和叶绿体中分在线粒体和叶绿体中 主要在细胞核中,小部主要在细胞核中,小部 分在线粒体和叶绿体中分在线粒体和叶绿体中 细胞质中的细胞质中的 核糖体上核糖体上 原料原料 4种脱氧核

    44、苷酸种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸种核糖核苷酸 20种氨基酸种氨基酸 模板模板 DNA的两条链的两条链 DNA的一条链的一条链 mRNA 返回导航 第4章 基因的表达 生物学(必修2遗传与进化RJ) 项目项目 DNA复制复制 转录转录 翻译翻译 条件条件 特定的酶和特定的酶和ATP等等 模板模板 去向去向 分别进入两个子代分别进入两个子代 DNA分子中分子中 模板链与非模板链模板链与非模板链 重新组成双螺旋结重新组成双螺旋结 构构 分解成单个核糖核苷酸分解成单个核糖核苷酸 特点特点 边解旋边复制,半边解旋边复制,半 保留复制保留复制 边解旋边转录,边解旋边转录, DNA双链全保留双链全保留 一个

    45、一个mRNA 上可相继结合多个核糖上可相继结合多个核糖 体,依次合成多条肽链体,依次合成多条肽链 产物产物 两个双链两个双链DNA分子分子 RNA 肽链肽链 意义意义 复制遗传信息,使复制遗传信息,使 遗传信息从亲代传遗传信息从亲代传 给子代给子代 表达遗传信息,使生物体表现出各种遗传性表达遗传信息,使生物体表现出各种遗传性 状状 返回导航 第4章 基因的表达 生物学(必修2遗传与进化RJ) 下图中甲下图中甲、乙表示真核细胞内两种物质的合成过程乙表示真核细胞内两种物质的合成过程,下列下列 叙述正确的是叙述正确的是 ( ) A甲甲、乙所示过程通过半保留方式进行乙所示过程通过半保留方式进行,合成的产物是双链核酸合成的产物是双链核酸 分子分子 B甲所示过程在细胞核内进行甲所示过程在细胞核内进行,乙在细胞质中进行乙在细胞质中进行 CDNA分子解旋时分子解旋时,甲所示过程不需要解旋酶甲所示过程不需要解旋酶,乙需要解旋酶乙需要解旋酶 D一个细胞周期中一个细胞周期中,甲所示过程在每个起点只起始一次甲所示过程在每个起点只起始一次,乙可起乙可起 始多次始多次 典典例例 5 D 返回导航 第4章 基因的表达 生物学(必修2遗传与进化RJ) 解析解析 甲过程表示多起点的甲过程表示多起点的DNA半保留复制半保留

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