高三生物基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成(課件)

1、第4章基因的表達(dá)考向展望 基因的表達(dá)是從分子水平進(jìn)一步詳盡闡述遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)和作用原理。它是高中必修本 “遺傳與進(jìn)化”中的重要基礎(chǔ)知識(shí)，是重點(diǎn)、難點(diǎn)之一。該內(nèi)容在高考中占重要的位置，是歷來高考必考的內(nèi)容。同時(shí)，該部分涉及的實(shí)驗(yàn)和分子學(xué)知識(shí)較多，還含有學(xué)生容易混淆的概念，在復(fù)習(xí)課中應(yīng)對(duì)基因的表達(dá)功能等知識(shí)點(diǎn)從不同角度，不同層次的重復(fù)和對(duì)比，使學(xué)生有更深入、全面的理解和認(rèn)識(shí)。第15課時(shí) 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成考綱要覽【課標(biāo)要求】遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯?！究枷虿t望】DNA分子的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯、逆轉(zhuǎn)錄的區(qū)別、聯(lián)系和應(yīng)用。溫故知新一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄（一）RNA的結(jié)構(gòu)：1、基本單位：核糖核苷酸由磷酸、五碳糖

2、（核糖）、含氮堿基（A、U、G、C）。P2、結(jié)構(gòu)：一般是單鏈結(jié)構(gòu)。3、種類：（1）信使RNA（mRNA）：蛋白質(zhì)合成的模板。（2）轉(zhuǎn)運(yùn)RNA（tRNA）：轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸，形似三葉草的葉。（3）核糖體RNA（rRNA）：核糖體的組成成分。（二）轉(zhuǎn)錄：1、概念：在細(xì)胞核中，以DNA的一條鏈為模板，合成RNA的過程。2、原料：4種游離的核糖核苷酸。3、堿基配對(duì)：AU、CG、GC、TA。4過程解旋：DNA雙鏈解開，堿基得以暴露。配對(duì)：細(xì)胞中游離的核糖核苷酸與轉(zhuǎn)錄用的DNA的一條鏈上的堿基互補(bǔ)配對(duì)。連接：在RNA聚合酶的作用下，依次連接，形成一個(gè)mRNA分子。二、遺傳信息的翻譯（一）翻譯：1、概念：游離在細(xì)

3、胞質(zhì)中的各種氨基酸以mRNA為模板，合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程。2、場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)的核糖體中。3、運(yùn)載工具：tRNA。4、堿基配對(duì)：AU、UA、CG、GC。5.過程mRNA進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，與核糖體結(jié)合。攜帶一個(gè)特定氨基酸的tRNA，通過反密碼子與第一個(gè)密碼子互補(bǔ)配對(duì)，進(jìn)入位點(diǎn)1。攜帶另一個(gè)特定氨基酸的tRNA以同樣的方式進(jìn)入位點(diǎn)2。位點(diǎn)1、位點(diǎn)2相應(yīng)的氨基酸脫水縮合形成肽鍵，位點(diǎn)1上的氨基酸轉(zhuǎn)移到占據(jù)位點(diǎn)2的tRNA上。核糖體讀取下一個(gè)密碼子，原占據(jù)位點(diǎn)1的tRNA離開核糖體，占據(jù)位點(diǎn)2的tRNA進(jìn)入位點(diǎn)1，一個(gè)新的攜帶氨基酸的tRNA進(jìn)入位點(diǎn)2，繼續(xù)肽鏈的合成。重復(fù)進(jìn)行直至讀取到終止密碼

4、。肽鏈合成后，從核糖體與mRNA的復(fù)合物上脫離，經(jīng)過一系列步驟，盤曲折疊成成熟的蛋白質(zhì)_分子。（二）密碼子：在mRNA上決定1個(gè)氨基酸的3個(gè)相鄰的堿基。由A、U、G、C四種堿基中的任意三個(gè)組成。（三）反密碼子：指tRNA上可以與mRNA上的堿基互補(bǔ)配對(duì)的3個(gè)堿基。五碳糖為核糖信使-RNA基本單位：核糖核苷酸一般是單鏈、較短過程種類mRNAtRNArRNA與DNA區(qū)別不含堿基T,替換成 U轉(zhuǎn)錄基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成翻譯知識(shí)網(wǎng)絡(luò)重難探究例1有關(guān)基因轉(zhuǎn)錄與翻譯的比較，正確的是 （ B ）兩個(gè)過程的完成都需要堿基互補(bǔ)配對(duì)兩個(gè)過程的完成都需要運(yùn)載工具兩個(gè)過程的產(chǎn)物都以碳鏈為骨架兩個(gè)過程都以核酸作為模板A

5、B C D【解析】?jī)蓚€(gè)過程的完成都需要堿基互補(bǔ)配對(duì)，產(chǎn)生的產(chǎn)物是mRNA和多肽鏈，都以碳鏈為骨架；基因轉(zhuǎn)錄與翻譯的模板分別是DNA和RNA，都是核酸；基因翻譯需轉(zhuǎn)運(yùn)RNA運(yùn)載?！練w納】一、轉(zhuǎn)錄、翻譯的比較轉(zhuǎn)錄翻譯場(chǎng)所細(xì)胞核（線粒體、葉綠體）細(xì)胞質(zhì)中核糖體上模板以DNA解旋的一條鏈為模板以mRNA為模板原料4種核糖核酸20種氨基酸堿基配對(duì)方式AU TACG GCAU UACG GC產(chǎn)物1條單鏈的mRNA多肽或蛋白質(zhì)例2某蛋白質(zhì)分子由一條含176個(gè)氨基酸的肽鏈構(gòu)成。下列敘述中正確的是（ D ）A參與合成該多肽的細(xì)胞器應(yīng)該有4種 B組成該多肽的氨基酸應(yīng)該有20種 C該多肽的模板mRNA上能被翻譯的密

6、碼子最多有64種 D參與合成該多肽的tRNA最多可有61種【解析】參與合成該多肽的細(xì)胞器是核糖體和線粒體，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體不參與多肽的合成；構(gòu)成生物蛋白質(zhì)的氨基酸有20種，但多肽中不一定有全部的20種；能被翻譯的密碼子最多可有61種，有三種沒有翻譯能力； tRNA有61種，一個(gè)tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)一個(gè)氨基酸，176個(gè)氨基酸最多可有61種tRNA。【歸納】二、遺傳信息、密碼子、反密碼子1.遺傳信息是指DNA分子中基因上的脫氧核苷(堿基)排列順序。密碼子是指信使RNA上決定一個(gè)氨基酸的三個(gè)相鄰堿基的排列順序。密碼子種類起始密碼子：2種，AUG、GUG，也編碼氨基酸 普通密碼子：59種，只編碼氨基酸 終止密

7、碼子：3種，UAA、UGA、UAG，不編碼 氨基酸，只是終止信號(hào)反密碼子是指轉(zhuǎn)運(yùn)RNA上的一端的三個(gè)堿基排列順序。構(gòu)成生物的氨基酸有20種，但RNA不止20種，一共有61種。每種RNA上的反密碼子要與RNA上的密碼子互補(bǔ)配對(duì)。一種氨基酸可由幾種RNA運(yùn)載，但每種RNA只能運(yùn)載一種氨基酸。2.密碼子的特點(diǎn)：密碼子具有通用性：不同的生物密碼子基本相同，即共用一套密碼子。密碼子具有簡(jiǎn)并性：大多數(shù)的氨基酸都可以具有幾組不同的密碼子。（但一種密碼子只能決定一種氨基酸，終止密碼子除外。）密碼子不重疊：兩個(gè)密碼子間沒有標(biāo)點(diǎn)符號(hào)，讀碼必須按照一定的讀碼框架，從正確的起點(diǎn)開始，一個(gè)不漏地一直讀到終止信號(hào)。密碼子

8、具有一定的方向性3.遺傳信息、密碼子、反密碼子區(qū)別位置不同。遺傳信息位于DNA分子的基因上，密碼子位于 mRNA 上，反密碼子位于 tRNA 上。這里要注意的是， DNA 分子上并不是所有片段都代表著遺傳信息，非基因上的脫氧核苷酸的排列不含遺傳信息。作用不同。遺傳信息決定著 mRNA 上密碼子的排序，密碼子決定著氨基酸的種類， tRNA 上的反密碼子則保證了 tRNA 準(zhǔn)確的運(yùn)載相應(yīng)的氨基酸。 不同的生物個(gè)體具有不同的基因遺傳信息，合成不同的 mRNA ，但共用一套密碼子與反密碼子，因此不同生物的密碼子、反密碼子和tRNA 的種類是相同的。誤區(qū)警示一、遺傳信息、密碼子和反密碼子的聯(lián)系1、遺傳信

9、息是基因中脫氧核苷酸的排列順序，通過轉(zhuǎn)錄，使遺傳信息傳遞到mRNA的核糖核苷酸的排列順序上。2、mRNA的密碼子直接控制蛋白質(zhì)分子中氨基酸的排列順序，反密碼子則起到翻譯的作用。二、DNA與RNA的比較項(xiàng)目DNARNA全稱脫氧核糖核酸核糖核酸組成成分堿基A、T、G、CA、U、G、C磷酸磷酸磷酸五碳糖脫氧核糖核糖基本單位脫氧核苷酸核糖核苷酸空間結(jié)構(gòu)規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)通常是單鏈結(jié)構(gòu)類型通常只有一種三種：mRNA、tRNA、rRNA分布主要在細(xì)胞核中主要在細(xì)胞質(zhì)中功能主要的遺傳物質(zhì)，只要生物體內(nèi)有DNA，DNA就是遺傳物質(zhì)生物體內(nèi)無(wú)DNA時(shí)，RNA是遺傳物質(zhì)；參與蛋白質(zhì)的合成，即翻譯工作；少數(shù)RNA有催

10、化作用鑒定被甲基綠染成綠色被吡羅紅染成紅色相同點(diǎn)：化學(xué)組成成分中都有磷酸及堿基A、C、G；二者都是核酸，核酸中的堿基序列代表遺傳信息；聯(lián)系：RNA是以DNA的一條鏈為模板轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的，即RNA的遺傳信息來自DNA。跟蹤演練1.如圖代表人體胰島細(xì)胞中發(fā)生的某一過程（AA代表氨基酸），下列敘述正確的是 A.能給該過程提供遺傳信息的只能是DNAB.該過程合成的產(chǎn)物一定是酶或激素C.有多少個(gè)密碼子，就有多少個(gè)反密碼子與之對(duì)應(yīng)D.該過程中有水產(chǎn)生2.DNA分子模板鏈上的堿基序列攜帶的遺傳信息最終翻譯的氨基酸如下表，則tRNA（UGC）所攜帶的氨基酸是 TTTCGTACGTGC賴氨酸丙氨酸半胱氨酸蘇氨酸A.

11、賴氨酸 B.丙氨酸 C.半胱氨酸 D.蘇氨酸3.下列各細(xì)胞結(jié)構(gòu)中，可能存在堿基互補(bǔ)配對(duì)現(xiàn)象的有 染色體 中心體 紡錘體 核糖體A. B. C. D.4.如圖所示，給以適宜的條件各試管均有產(chǎn)物生成，則能生成DNA的試管是 A.a和d B.b和c C.只有b D.只有c5.下列關(guān)于RNA的敘述，錯(cuò)誤的是 A.RNA催化細(xì)胞內(nèi)的某些生化反應(yīng)B.RNA是一種遺傳物質(zhì)C.RNA參與構(gòu)成核糖體D.RNA參與構(gòu)成細(xì)胞膜6.治療艾滋病（HIV病毒為RNA病毒）的藥物AZT的分子構(gòu)造與胸腺嘧啶脫氧核苷酸的結(jié)構(gòu)很相似。下列對(duì)AZT作用的敘述，正確的是 A.抑制艾滋病病毒RNA基因的轉(zhuǎn)錄B.抑制艾滋病病毒RNA基因

12、的自我復(fù)制C.抑制艾滋病病毒RNA基因的逆轉(zhuǎn)錄D.抑制艾滋病病毒RNA基因的表達(dá)過程 7.下列為某一段多肽鏈和控制它合成的DNA雙鏈的一段?！凹琢虬彼岣彼崽K氨酸甘氨酸纈氨酸”密碼子表：甲硫氨酸AUG 脯氨酸CCA、CCC、CCU蘇氨酸ACU、ACC、ACA 甘氨酸GGU、GGA、GGG纈氨酸GUU、GUC、GUA根據(jù)上述材料，下列描述錯(cuò)誤的是 A.這段DNA中的鏈起了轉(zhuǎn)錄模板的作用B.決定這段多肽鏈的遺傳密碼子依次AUG、CCC、ACC、GGG、GUAC.這條多肽鏈中有4個(gè)“CONH”的結(jié)構(gòu)D.若這段DNA的鏈右側(cè)第二個(gè)堿基T被G替代，這段多肽中將會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)脯氨酸8.關(guān)于轉(zhuǎn)運(yùn)RNA和氨基酸之

13、間相互關(guān)系的說法，正確的是 A.每種氨基酸都可由幾種轉(zhuǎn)運(yùn)RNA攜帶B.每種氨基酸都有它特定的一種轉(zhuǎn)運(yùn)RNAC.一種轉(zhuǎn)運(yùn)RNA可以攜帶幾種結(jié)構(gòu)上相似的氨基酸D.一種氨基酸可由一種或幾種特定的轉(zhuǎn)運(yùn)RNA將它帶到核糖體上9.有關(guān)密碼子的敘述，正確的是 一種氨基酸可能有多種與之對(duì)應(yīng)的密碼子 密碼子GCA在人細(xì)胞與細(xì)菌細(xì)胞中決定的氨基酸相同GTA、CCC、AUG都是密碼子終止密碼子由位于基因編碼區(qū)下游的非編碼區(qū)轉(zhuǎn)錄而來氨基酸不同對(duì)應(yīng)的密碼子肯定不同所有的密碼子都決定一個(gè)氨基酸A. B. C. D.10.下圖為原核細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄、翻譯的示意圖。據(jù)圖判斷，下列描述中正確的是（多選 ）A、圖中表示4條多肽鏈正在合

14、成B、轉(zhuǎn)錄尚未結(jié)束，翻譯即已開始C、多個(gè)核糖體共同完成一條多肽鏈的翻譯D、一個(gè)基因在短時(shí)間內(nèi)可表達(dá)出多條多肽鏈11.下列有關(guān)圖中的生理過程（圖中代表核糖體，代表多肽鏈）的敘述中，不正確的是A、圖中所示的生理過程主要有轉(zhuǎn)錄和翻譯B、鏈中（AT）/（GC）的比值與鏈中此項(xiàng)比值相同C、一種細(xì)菌的由480個(gè)核苷酸組成，它所編碼的蛋白質(zhì)的長(zhǎng)度一定為160個(gè)氨基酸D、遺傳信息由傳遞到需要RNA作工具12、人體神經(jīng)細(xì)胞與肝細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能不同，其根本原因是這兩種細(xì)胞的A、DNA堿基排列順序不同B、核糖體不同C、轉(zhuǎn)運(yùn)RNA不同D、信使RNA不同13.下圖表示某基因的片段及其轉(zhuǎn)錄出的信使RNA，請(qǐng)據(jù)圖回答問

15、題（幾種相關(guān)氨基酸的密碼子見下表）：亮氨酸CUA、CUC、CUG、CUU、UUA、UUG纈氨酸GUA、GUC、GUG、GUU甘氨酸GGU甲硫氨酸AUG（1）形成鏈的過程叫做 ，場(chǎng)所是 ，需要的原料是 。（2）形成鏈的過程與DNA復(fù)制的過程，都是遵循 原則。（3）鏈進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)后與 結(jié)合，在合成蛋白質(zhì)過程中，轉(zhuǎn)運(yùn)RNA運(yùn)載的氨基酸依次是 （依次填寫前兩個(gè)氨基酸的名稱）。（4）若該基因復(fù)制時(shí)發(fā)生差錯(cuò)，當(dāng)上圖a處所指由A變成G時(shí)，這種突變對(duì)該蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)有無(wú)影響？ 。（5）若該基因有100個(gè)堿基對(duì)，可編碼的氨基酸最多有 個(gè)。14RNA干擾機(jī)制如下：雙鏈RNA一旦進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)就會(huì)被一個(gè)稱為Dicer的特定

16、的酶切割成2123個(gè)核苷酸長(zhǎng)的小分子干涉RNA（SiRNA）。Dicer酶能特異識(shí)別雙鏈RNA，以ATP依賴方式切割由外源導(dǎo)入或者由轉(zhuǎn)基因、病毒感染等各種方式引入的雙鏈RNA，切割產(chǎn)生的SiRNA片斷與一系列酶結(jié)合組成誘導(dǎo)沉默復(fù)合體（RISC）。激活的RISC通過堿基配對(duì)結(jié)合到與SiRNA同源的mRNA上，并切割該mRNA，造成蛋白質(zhì)無(wú)法合成（如下圖所示）。據(jù)圖回答下列問題：（1）組成雙鏈RNA的基本單位是 。（2）根據(jù)RNAi機(jī)理，RNAi能使相關(guān)基因“沉默”，其實(shí)質(zhì)是遺傳信息傳遞中 過程受阻。（3）通過Dicer切割形成的SiRNA，要使基因“沉默”，條件是SiRNA上有與mRNA互補(bǔ)配對(duì)的 。（4）有科學(xué)家將能引起RNA干擾的雙鏈RNA的兩條單鏈分別注入細(xì)胞，結(jié)果卻沒有引起RNA干擾現(xiàn)象，請(qǐng)據(jù)圖分析最可能的因 。（5）RNA