高中生物第三章第四節(jié)遺傳信息的表達——RNA和蛋白質(zhì)的合成課件浙科版必修2

1、第四節(jié)遺傳信息的表達RNA和蛋白質(zhì)的合成第三章遺傳的分子根底知識內(nèi)容知識內(nèi)容必考要求必考要求加試要求加試要求DNA的功能aaDNA與RNA的異同bb轉(zhuǎn)錄、翻譯的概念和過程bb遺傳密碼、中心法則bb基因的概念bb復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的異同b課時課時要求要求1.比較DNA與RNA的異同。2.概述轉(zhuǎn)錄的過程和特點。3.概述遺傳信息翻譯的過程和特點。4.說明遺傳密碼并能熟練查閱密碼子表。5.說明中心法則，概述基因概念。課堂導(dǎo)入美國科幻電影?侏羅紀公園?中，科學(xué)家們利用一只困在琥珀中的、曾吸食過恐龍血的蚊子體內(nèi)的恐龍DNA制造出了大量的恐龍，并建立了一個恐龍的“侏羅紀公園。我們知道，生物體的性狀是由蛋白質(zhì)表

2、達的，基因能夠控制生物體的性狀，所以，我們推測基因應(yīng)該是通過控制蛋白質(zhì)的合成來控制生物體的性狀的?；蚴窃鯓又笇?dǎo)蛋白質(zhì)的合成的呢？這一節(jié)我們一起來學(xué)習(xí)遺傳信息的表達RNA和蛋白質(zhì)的合成過程。一、DNA的功能、轉(zhuǎn)錄二、翻譯內(nèi)容索引當堂檢測三、中心法那么、基因的概念一、DNA的功能、轉(zhuǎn)錄根底梳理的功能的功能(1)攜帶遺傳信息：以自身為模板，攜帶遺傳信息：以自身為模板， 地進展復(fù)制，保持遺傳信息地進展復(fù)制，保持遺傳信息的的 。(2)表達遺傳信息：根據(jù)表達遺傳信息：根據(jù)DNA所貯存的遺傳信息決定所貯存的遺傳信息決定 的構(gòu)造。的構(gòu)造。半保存穩(wěn)定性蛋白質(zhì)與與RNA的比較的比較 種類DNARNA基本單位脫氧

3、核糖核苷酸(4種)核糖核苷酸(4種)戊糖_特有堿基_共有堿基_空間結(jié)構(gòu)規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)多呈結(jié)構(gòu)真核生物中的分布主要在中，少量在、中主要在細胞溶膠、線粒體、葉綠體、中，少量在中脫氧核糖核糖TUA、G、C單鏈細胞核線粒體葉綠體核糖體細胞核3.遺傳信息的轉(zhuǎn)錄遺傳信息的轉(zhuǎn)錄(1)概念：是指遺傳信息由傳遞到上的過程，轉(zhuǎn)錄的結(jié)果是形成。DNARNARNA(2)過程第1步：DNA雙鏈解開，DNA雙鏈的_得以暴露。第2步：游離的隨機地與DNA鏈上的堿基碰撞，當核糖核苷酸與DNA的堿基時，兩者以結(jié)合。第3步：在酶的作用下，新結(jié)合的連接到正在合成的分子上。第4步：合成的RNA從DNA鏈上釋放，DNA雙鏈。DNAR

4、NA聚合酶mRNARNA聚合RNA恢復(fù)堿基核糖核苷酸互補氫鍵核糖核苷酸(3)三種轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物及其功能mRNA：傳達上的遺傳信息。tRNA：把運送到核糖體上。rRNA：的重要成分。DNA氨基酸核糖體特別提醒特別提醒在真核生物中，細胞核內(nèi)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的RNA產(chǎn)物需要經(jīng)過加工才能成為成熟的mRNA，轉(zhuǎn)移到細胞質(zhì)中用于蛋白質(zhì)的合成。問題探究如圖表示某真核生物細胞內(nèi)DNA的轉(zhuǎn)錄過程，請據(jù)圖分析答復(fù)以下問題：答案1.請思考圖中DNA的轉(zhuǎn)錄方向(用“或“表示)。答案答案。為啟動上述過程必需的有機物，其名稱是什么？答案答案RNA聚合酶。和c的名稱分別是什么？答案答案b是胞嘧啶脫氧核苷酸；c是胞嘧啶核糖核苷酸。答案4.

5、在根尖細胞中，上述過程發(fā)生的場所是哪里？答案答案細胞核、線粒體。5.產(chǎn)物d一定是mRNA嗎？答案答案不一定。產(chǎn)物有mRNA、tRNA、rRNA。6.假設(shè)d中A占35%，U占19%，那么d對應(yīng)的DNA分子片段中T和C分別占多少？答案答案27%、23%。分析分析d是以是以DNA的一條鏈為模板轉(zhuǎn)錄來的，假設(shè)的一條鏈為模板轉(zhuǎn)錄來的，假設(shè)d中中A35%，U19%，AU54%，那么對應(yīng)的，那么對應(yīng)的DNA分子片段中分子片段中AT54%，GC46%，故，故AT27%，GC23%。分析轉(zhuǎn)錄的方向和RNA聚合酶移動的方向一致；DNA中堿基C和脫氧核糖、磷酸一起構(gòu)成胞嘧啶脫氧核苷酸；RNA中那么構(gòu)成胞嘧啶核糖核苷

6、酸；真核生物中轉(zhuǎn)錄的主要場所是細胞核，線粒體和葉綠體中也能進展；轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物有mRNA、tRNA、rRNA。知識知識整合整合拓展應(yīng)用1.以下關(guān)于RNA的表達，錯誤的選項是A.有些RNA可催化細胞內(nèi)的某些生化反響是一種遺傳物質(zhì)參與構(gòu)成核糖體參與構(gòu)成細胞膜答案解析解析解析有些酶是RNA，RNA是某些病毒的遺傳物質(zhì)，rRNA參與構(gòu)成核糖體。2.以下圖表示真核細胞某基因的轉(zhuǎn)錄過程。有關(guān)表達錯誤的選項是A.是編碼鏈B.鏈加工后可成為成熟的mRNAC.是游離的核糖核酸D.該過程中存在T與A的堿基配對方式解析解析轉(zhuǎn)錄過程需要的原料是核糖核苷酸，而不是核糖核酸。答案解析二、翻譯根底梳理1.翻譯翻譯場所：細胞質(zhì)的

7、上模板：_原料：_產(chǎn)物：一定氨基酸序列的蛋白質(zhì)2.遺傳密碼遺傳密碼(1)概念：mRNA上由個相鄰核苷酸排列而成的三聯(lián)體，決定一種氨基酸。每3個這樣的堿基又稱為個密碼子。核糖體mRNA20種氨基酸31(2)特點除少數(shù)密碼子外，生物界的遺傳密碼是的。除少數(shù)氨基酸只有一種遺傳密碼外，大多數(shù)氨基酸有的遺傳密碼。(3)遺傳密碼有種，其中決定氨基酸的有種，終止密碼有3種(UAA、UAG、UGA)。3.反密碼子反密碼子：指tRNA上可以與mRNA上的堿基的3個堿基。統(tǒng)一兩個以上6461互補配對4.過程過程起始：起始：mRNA與與 結(jié)合結(jié)合運輸：運輸： 攜帶氨基酸置于特定位置攜帶氨基酸置于特定位置延伸：核糖體

8、沿延伸：核糖體沿 移動，讀取下一個密碼子，由對應(yīng)移動，讀取下一個密碼子，由對應(yīng)tRNA運輸相運輸相 應(yīng)的氨基酸加到延伸中的肽鏈上應(yīng)的氨基酸加到延伸中的肽鏈上(一個一個mRNA可以結(jié)合多個核糖體可以結(jié)合多個核糖體)終止：當核糖體到達終止：當核糖體到達mRNA上的上的 時，合成停頓時，合成停頓脫離：肽鏈合成后從核糖體與脫離：肽鏈合成后從核糖體與mRNA的復(fù)合物上脫離，盤曲折疊成具有的復(fù)合物上脫離，盤曲折疊成具有 特定特定 和和 的蛋白質(zhì)的蛋白質(zhì)核糖體tRNAmRNA終止密碼子空間構(gòu)造功能5.特點特點多肽鏈合成時，假設(shè)干個核糖體串聯(lián)在一個多肽鏈合成時，假設(shè)干個核糖體串聯(lián)在一個 上同時進展工作，大上同

9、時進展工作，大大增加了翻譯效率。大增加了翻譯效率。mRNA問題探究右圖是翻譯過程的示意圖，請據(jù)圖分析：答案答案答案、分別是tRNA、核糖體、多肽鏈。1.圖甲中、分別是哪種分子或構(gòu)造？答案答案起始密碼子：AUG，編碼甲硫氨酸。終止密碼子：UAA，不編碼氨基酸。2.是mRNA，其中的起始密碼子和終止密碼子分別是什么？它們都能決定氨基酸嗎？3.密碼子GCU編碼丙氨酸，如果由于某種原因使mRNA中該密碼子的第三個堿基由U變?yōu)榱薈，編碼的氨基酸仍是丙氨酸，這一現(xiàn)象稱做密碼的簡并性。這種特性對生物體的生存開展有什么意義？答案答案答案一定程度上可以防止由于堿基改變而導(dǎo)致生物性狀的改變，維持生物性狀的穩(wěn)定性。

10、4.遺傳密碼具有通用性，即地球上幾乎所有的生物都共用一套遺傳密碼，這說明了什么？答案答案這說明所有生物可能有著共同的起源。5.圖乙中、分別是什么分子或構(gòu)造？核糖體移動的方向是怎樣的？答案答案答案、分別是mRNA、核糖體；核糖體移動的方向是由右向左。6.最終合成的多肽鏈、的氨基酸序列一樣嗎？為什么？答案一樣；因為它們的模板是同一條答案一樣；因為它們的模板是同一條mRNA。起始密碼子有AUG、GUG，分別編碼甲硫氨酸和纈氨酸。終止密碼子有UAA、UAG、UGA，它們不編碼氨基酸；密碼子具有簡并性，一定程度上可以防止由于堿基改變而導(dǎo)致生物性狀的改變，維持生物性狀的穩(wěn)定性；遺傳密碼具有通用性說明所有生

11、物可能有著共同的起源。知識知識整合整合拓展應(yīng)用3.所有生物都用一套根本一樣的遺傳密碼，這一事實說明生物具有A.統(tǒng)一性B.多樣性C.變異性D.特異性解析包括人在內(nèi)的所有生物都用一套根本一樣的遺傳密碼，說明在解析包括人在內(nèi)的所有生物都用一套根本一樣的遺傳密碼，說明在生物遺傳這個根本過程中，整個生物界在分子層次上存在高度的統(tǒng)一生物遺傳這個根本過程中，整個生物界在分子層次上存在高度的統(tǒng)一性，性，A正確。正確。答案解析4.如圖表示真核細胞中某基因表達過程的一局部，以下分析正確的選項是A.圖示mRNA中起始密碼子位于RNA鏈上的左側(cè)上決定甘氨酸的密碼子都是GGUC.圖中堿基的配對方式有AU、CG、ATD.

12、圖示過程的正常進展需要ATP和RNA聚合酶解析根據(jù)肽鏈的長度判斷，核糖體移動的方向是從左向右，解析根據(jù)肽鏈的長度判斷，核糖體移動的方向是從左向右，A正確；正確；一種氨基酸可由一種或一種以上密碼子決定，一種氨基酸可由一種或一種以上密碼子決定，B錯誤；錯誤；題圖表示翻譯過程，堿基的配對方式有題圖表示翻譯過程，堿基的配對方式有AU、CG，C錯誤；錯誤；翻譯過程正常進展需要翻譯過程正常進展需要ATP和蛋白質(zhì)合成酶，和蛋白質(zhì)合成酶，RNA聚合酶在轉(zhuǎn)錄過程中起聚合酶在轉(zhuǎn)錄過程中起作用，作用，D錯誤。錯誤。答案解析三、中心法那么、基因的概念1.中心法那么的提出及開展中心法那么的提出及開展根底梳理提出者_要點

13、(1)遺傳信息由傳遞到_(2)RNA決定的特異性(3)蛋白質(zhì)是生物體性狀的體現(xiàn)者發(fā)展在酶作用下，以為模板反向合成_克里克DNARNA蛋白質(zhì)RNA逆轉(zhuǎn)錄單鏈DNA2.圖解圖解3.基因的本質(zhì)基因的本質(zhì)(1)基因是遺傳的一個基因是遺傳的一個 ，在適當?shù)沫h(huán)境條件下控制生物的，在適當?shù)沫h(huán)境條件下控制生物的 。(2)從本質(zhì)上講，基因就是一段包含一個完整的從本質(zhì)上講，基因就是一段包含一個完整的 的有功能的核的有功能的核酸分子片斷，在大多數(shù)生物中是一段酸分子片斷，在大多數(shù)生物中是一段 ，在，在RNA病毒中那么是一病毒中那么是一段段 。(3)基因以一定的次序排列在染色體上。染色體是基因的基因以一定的次序排列在染

14、色體上。染色體是基因的 。(4)基因的根本單位是核苷酸，基因中基因的根本單位是核苷酸，基因中 代表遺傳信息。代表遺傳信息。逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄翻譯根本功能單位性狀遺傳信息單位DNARNA主要載體堿基的排列順序問題探究中心法那么提醒了生物遺傳信息由DNA向蛋白質(zhì)傳遞與表達的過程。觀察以下圖分析：1.所表示的過程依次是什么？答案答案答案DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯、逆轉(zhuǎn)錄、RNA的復(fù)制。2.在真核生物細胞中，過程發(fā)生的場所和過程的原料分別是什么？答案答案過程發(fā)生的場所有細胞核、線粒體、葉綠體；過程的原料是4種核糖核苷酸。答案3.正常的細胞中能發(fā)生哪些過程？答案答案。4.需要tRNA和核糖體同時參與的過程是哪個？需

15、要逆轉(zhuǎn)錄酶參與的過程又是哪個？答案答案。在中心法那么中，DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯存在于細胞生物中，RNA的復(fù)制、逆轉(zhuǎn)錄只在某些以RNA為遺傳物質(zhì)的病毒增殖過程中出現(xiàn)。知識知識整合整合拓展應(yīng)用5.以下圖為中心法那么局部遺傳信息的流動方向示意圖，以下有關(guān)說法正確的選項是A.過程1、2一般發(fā)生在RNA病毒體內(nèi)B.過程1、3、5一般發(fā)生于腫瘤病毒的體內(nèi)C.過程2、3、4發(fā)生于具細胞構(gòu)造的生物體內(nèi)D.過程15不可能同時發(fā)生于同一個細胞內(nèi)答案解析解析解析1為逆轉(zhuǎn)錄過程，只能在病毒侵入宿主細胞后發(fā)生，該生理過程不會為逆轉(zhuǎn)錄過程，只能在病毒侵入宿主細胞后發(fā)生，該生理過程不會發(fā)生于病毒體內(nèi)，發(fā)生于病毒體內(nèi)，A、

16、B項錯誤；項錯誤；腫瘤病毒侵入宿主細胞后，在宿主細胞內(nèi)增殖，需進展逆轉(zhuǎn)錄、合成病毒腫瘤病毒侵入宿主細胞后，在宿主細胞內(nèi)增殖，需進展逆轉(zhuǎn)錄、合成病毒RNA、指導(dǎo)合成其蛋白質(zhì)外殼等生理過程，因此、指導(dǎo)合成其蛋白質(zhì)外殼等生理過程，因此15能同時發(fā)生于宿主細能同時發(fā)生于宿主細胞內(nèi)，胞內(nèi)，D項錯誤。項錯誤。6.有關(guān)基因、染色體、蛋白質(zhì)、性狀的表達，不正確的選項是A.基因控制性狀是通過控制蛋白質(zhì)的合成來實現(xiàn)的B.任意一段DNA片段都可以是基因C.基因以一定次序排列在染色體上D.基因與性狀之間不是簡單的一對一關(guān)系解析解析基因不是任意一段DNA片斷，而是有一定功能的核酸片段，在大多數(shù)生物中是一段DNA，在RN

17、A病毒中是一段RNA。答案解析易混辨析易混辨析真核生物真核生物DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的辨析復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的辨析(加試加試)DNA功能傳遞遺傳信息(復(fù)制)表達遺傳信息轉(zhuǎn)錄翻譯場所主要在細胞核，部分在線粒體和葉綠體主要在細胞核細胞質(zhì)原料四種脫氧核苷酸四種核糖核苷酸20種氨基酸模板DNA的兩條鏈DNA的一條鏈mRNA條件解旋酶、DNA聚合酶、能量RNA聚合酶、能量酶、ATP、tRNA、能量堿基配對AT、TA、CG、GCAU、TA、CG、GCAU、UA、CG、GC特點邊解旋邊復(fù)制；半保留復(fù)制邊解旋邊轉(zhuǎn)錄一個mRNA分子上可結(jié)合多個核糖體，同時合成多條肽鏈產(chǎn)物兩個雙鏈DNA分子一條單鏈RNA蛋白質(zhì)課堂

18、小結(jié)遺傳信息細胞核tRNA密碼子一核糖mRNA20種氨基酸當堂檢測1.以下關(guān)于RNA的表達，錯誤的選項是A.有些生物中的RNA具有催化功能上的堿基只有三個與tRNA在核糖體上發(fā)生配對也可以作為某些生物的遺傳物質(zhì)解析解析tRNA是運載氨基酸的工具，是是運載氨基酸的工具，是RNA中的一種，屬于生物大分子。中的一種，屬于生物大分子。tRNA并非只有三個堿基，并非只有三個堿基，tRNA在某些局部配對并扭曲成雙螺旋狀，它在某些局部配對并扭曲成雙螺旋狀，它的平面形狀如三葉草的葉形，其中有三個堿基與的平面形狀如三葉草的葉形，其中有三個堿基與mRNA上的密碼子配對，上的密碼子配對，稱為反密碼子。稱為反密碼子。

19、23451答案解析2.如圖代表的是某種轉(zhuǎn)運RNA，對此分析正確的選項是A.此轉(zhuǎn)運RNA含有五種元素、兩種含氮堿基B.該構(gòu)造參與蛋白質(zhì)合成中的翻譯過程C.合成此轉(zhuǎn)運RNA的場所是核糖體D.假設(shè)與此轉(zhuǎn)運RNA上的反密碼子相對應(yīng)的密碼子中的堿基發(fā)生改變，一定會引起蛋白質(zhì)構(gòu)造的改變答案23415解析此轉(zhuǎn)運解析此轉(zhuǎn)運RNA含有含有C、H、O、N、P五種元素，五種元素，A、C、G、U四種四種含氮堿基；轉(zhuǎn)運含氮堿基；轉(zhuǎn)運RNA主要在細胞核中合成；由于密碼子具有簡并性，信主要在細胞核中合成；由于密碼子具有簡并性，信使使RNA中的堿基發(fā)生改變，翻譯出的蛋白質(zhì)構(gòu)造不一定改變。中的堿基發(fā)生改變，翻譯出的蛋白質(zhì)構(gòu)造不

20、一定改變。解析3.四環(huán)素、鏈霉素、氯霉素、紅霉素等抗生素能抑制細菌的生長，它們有的能干擾細菌核糖體的形成，有的能阻止tRNA和mRNA結(jié)合，這些抗生素阻斷了以下過程中的A.染色體活動復(fù)制過程C.轉(zhuǎn)錄過程D.翻譯過程23415答案解析解析解析抗生素干擾細菌核糖體的形成或者阻止tRNA和mRNA結(jié)合，均是阻止翻譯過程。4.遺傳信息的傳遞過程如下圖，其中表示四種不同的物質(zhì)。以下表達錯誤的選項是A.復(fù)制時，2條鏈均可作為模板鏈B.形成時，需沿整條DNA長鏈進展C.密碼子CUU編碼所攜帶的氨基酸D.上可同時結(jié)合多個核糖體形成多條2341答案5解析解析是解析是DNA分子，分子，DNA復(fù)制時復(fù)制時2條鏈均可作為模板鏈，條鏈均可作為模板鏈，A項正確；項正確；是是