新人教版必修2基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成課件(共64張)

1、第1節(jié)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成目標(biāo)素養(yǎng)1.明確DNA與RNA的主要區(qū)別;通過(guò)轉(zhuǎn)錄和翻譯的傳遞過(guò)程,從存在位置、作用等方面,探討密碼子、反密碼子和遺傳信息之間的關(guān)系2.基于地球上幾乎所有的生物都共用一套遺傳密碼的事實(shí),闡明生物界的統(tǒng)一性,認(rèn)同現(xiàn)存生物可能有著共同的起源3.通過(guò)分析、歸納概括中心法則的內(nèi)容,闡明生命活動(dòng)不僅需要物質(zhì)和能量,也需要信息,生命是物質(zhì)、能量和信息的統(tǒng)一體知識(shí)概覽一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄1.RNA的組成及分類(1)基本單位:核糖核苷酸。(2)組成成分。(3)結(jié)構(gòu):一般是單鏈,而且比DNA短。(4)mRNA、tRNA、rRNA的比較。2.遺傳信息的轉(zhuǎn)錄(1)概念。RNA是在細(xì)胞核中,通

2、過(guò)RNA聚合酶以 DNA的一條鏈為模板合成的,這一過(guò)程叫作轉(zhuǎn)錄。(2)過(guò)程。 (3)結(jié)果:產(chǎn)生了mRNA、tRNA、rRNA等。 (1)轉(zhuǎn)錄時(shí),需要解旋嗎?需要解旋酶嗎?為什么?提示:需要解旋,因?yàn)镈NA雙鏈只有解開(kāi)螺旋才能為轉(zhuǎn)錄提供模板;不需要解旋酶,因?yàn)镽NA聚合酶本身就兼有解旋的作用。(2)遺傳信息的傳遞方向是怎樣的?提示:DNARNA。二、遺傳信息的翻譯1.翻譯的概念理解2.密碼子與反密碼子(1)屬于密碼子的是(填序號(hào)),位于mRNA(填名稱)上,其實(shí)質(zhì)是決定1個(gè)氨基酸的3個(gè)相鄰的堿基。(2)屬于反密碼子的是(填序號(hào)),位于tRNA(填名稱)上,其實(shí)質(zhì)是與密碼子發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì)的3個(gè)相

3、鄰的堿基。(3)密碼子有64種,在真核生物中,正常情況下反密碼子有61種。3.翻譯的過(guò)程 翻譯時(shí),蛋白質(zhì)的合成通常從mRNA的哪里開(kāi)始?到哪里結(jié)束?提示:從起始密碼子開(kāi)始,到終止密碼子結(jié)束。三、中心法則1.提出者:克里克。2.內(nèi)容(1)DNA的復(fù)制:遺傳信息從DNA流向DNA。(2)轉(zhuǎn)錄:遺傳信息從DNA流向RNA。(3)翻譯:遺傳信息從RNA流向蛋白質(zhì)。3.發(fā)展及補(bǔ)充 4.完善后的中心法則 (1)DNA、RNA是信息的載體。(2)蛋白質(zhì)是信息的表達(dá)產(chǎn)物。(3)ATP為信息的流動(dòng)提供能量,即生命是物質(zhì)、能量和信息的統(tǒng)一體。一 基因的表達(dá)重難歸納1.DNA與RNA的判定方法(1)根據(jù)五碳糖種類判

4、定:若核酸分子中含核糖,一定為RNA;含脫氧核糖,一定為DNA。(2)根據(jù)堿基判定:含T的核酸一定是DNA;含U的核酸一定是RNA。(3)DNA中單、雙鏈的判定:若AT、GC或嘌呤嘧啶,則為單鏈DNA;若A=T,G=C,A+G=T+C,則一般認(rèn)為是雙鏈DNA。2.轉(zhuǎn)錄和翻譯的比較 3.遺傳信息、密碼子、反密碼子的比較(1)密碼子表的兩點(diǎn)說(shuō)明。在正常情況下,UGA是終止密碼子,但在特殊情況下,UGA可以編碼硒代半胱氨酸。在原核生物中,GUG也可以作起始密碼子,此時(shí)它編碼甲硫氨酸。(2)密碼子的兩個(gè)特點(diǎn)。簡(jiǎn)并:絕大多數(shù)氨基酸都有幾個(gè)密碼子的現(xiàn)象。通用性:地球上幾乎所有的生物體都共用同一套密碼子。1

5、.回答下列關(guān)于轉(zhuǎn)錄過(guò)程的問(wèn)題。(1)下圖是一小段DNA片段,甲鏈?zhǔn)悄０彐?請(qǐng)寫(xiě)出其轉(zhuǎn)錄生成的RNA的堿基序列,并分析轉(zhuǎn)錄時(shí),RNA子鏈的延伸方向如何?與RNA聚合酶的移動(dòng)方向一致嗎?提示: ;方向?yàn)?-端到3-端;一致。 (2)RNA聚合酶參與什么過(guò)程?具體的作用是什么?提示:RNA聚合酶參與轉(zhuǎn)錄過(guò)程。RNA聚合酶與基因上的RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合,啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄,并把單個(gè)核糖核苷酸連接在正在合成的mRNA片段上,同時(shí)還有解旋功能。(3)轉(zhuǎn)錄過(guò)程中的模板鏈與mRNA鏈暫時(shí)以氫鍵結(jié)合,最終這兩條核苷酸鏈的去向如何?提示:mRNA釋放出去之后,模板鏈與非模板鏈恢復(fù)雙螺旋結(jié)構(gòu)。mRNA進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)進(jìn)行翻譯過(guò)

6、程。2.下圖甲、乙是翻譯過(guò)程的示意圖,據(jù)圖分析下列問(wèn)題。(1)圖甲中、分別是哪種分子或結(jié)構(gòu)?提示:、分別是tRNA、核糖體、肽鏈。(2)圖乙中分別是什么分子或結(jié)構(gòu)?核糖體移動(dòng)的方向是怎樣的?提示:分別是mRNA、核糖體。核糖體移動(dòng)的方向是從右向左,從mRNA的5-端向3-端方向移動(dòng)。(3)最終合成的肽鏈的氨基酸序列相同嗎?為什么?提示:相同。因?yàn)樗鼈兊哪０迨峭粭lmRNA。典例剖析1.下圖是真核生物mRNA合成過(guò)程示意圖。據(jù)圖分析,下列說(shuō)法正確的是()A.R表示的節(jié)段正處于解旋狀態(tài),形成這種狀態(tài)需要解旋酶B.圖中是以4種脫氧核苷酸為原料合成的C.如果圖中表示酶分子,則它的名稱是RNA聚合酶D.

7、圖中合成后,在細(xì)胞核中與核糖體結(jié)合并控制蛋白質(zhì)的合成答案:C解析:R表示的節(jié)段正處于解旋狀態(tài),形成這種狀態(tài)不需要解旋酶,只需要RNA聚合酶,A項(xiàng)錯(cuò)誤。圖中是mRNA,是以4種核糖核苷酸為原料合成的,合成后從細(xì)胞核出來(lái),與核糖體結(jié)合并控制蛋白質(zhì)的合成,B、D兩項(xiàng)錯(cuò)誤。2.下圖為細(xì)胞中合成蛋白質(zhì)的過(guò)程,下列說(shuō)法正確的是()A.該過(guò)程最終合成的b、c、d、e在結(jié)構(gòu)上各不相同B.f在a上的移動(dòng)方向是從左到右C.a的合成與核仁有關(guān),且圖中4個(gè)核糖體在a上的結(jié)合位點(diǎn)相同D.該過(guò)程表明生物體內(nèi)少量的mRNA可以迅速合成出大量的蛋白質(zhì)答案:D解析:本題借助圖示考查翻譯過(guò)程,該過(guò)程以a(mRNA)為模板,最終合

8、成的b、c、d、e在結(jié)構(gòu)上是相同的,A項(xiàng)錯(cuò)誤。因?yàn)閎為合成過(guò)程中最長(zhǎng)的肽鏈,說(shuō)明f在a上的移動(dòng)方向是從右到左,B項(xiàng)錯(cuò)誤。a為mRNA,其合成與核仁無(wú)關(guān),rRNA的合成與核仁有關(guān),C項(xiàng)錯(cuò)誤。從題圖中可看出1個(gè)mRNA分子上結(jié)合多個(gè)核糖體,同時(shí)合成多條肽鏈,D項(xiàng)正確。 1.基因表達(dá)過(guò)程圖的分析方法(1)分析此類問(wèn)題要分清mRNA鏈和肽鏈的關(guān)系。DNA模板鏈在RNA聚合酶的作用下產(chǎn)生的是mRNA,而在同1條mRNA鏈上結(jié)合的多個(gè)核糖體,可同時(shí)合成若干條肽鏈。(2)用“兩看法”判斷真核生物和原核生物基因表達(dá)過(guò)程。2.基因表達(dá)過(guò)程應(yīng)該注意的幾點(diǎn)(1)轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物不只是mRNA,還有tRNA、rRNA等,但

9、只有mRNA攜帶遺傳信息。這3種RNA都參與翻譯過(guò)程,只是作用不同。(2)轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程中的堿基配對(duì)不是AT,而是AU。(3)并不是所有的密碼子都決定氨基酸,如終止密碼子UAA和UAG。(4)真核細(xì)胞的核基因表達(dá)過(guò)程中,轉(zhuǎn)錄在細(xì)胞核中進(jìn)行,轉(zhuǎn)錄形成的mRNA要通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中與核糖體結(jié)合,轉(zhuǎn)錄和翻譯在時(shí)間和空間上均不同,表現(xiàn)為先轉(zhuǎn)錄后翻譯。(5)原核細(xì)胞的基因表達(dá)過(guò)程中,由于沒(méi)有核膜的阻擋,轉(zhuǎn)錄和翻譯可以同時(shí)進(jìn)行,表現(xiàn)為邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯。(6)翻譯能精確進(jìn)行的2種原因。(7)翻譯能高效進(jìn)行的原因。1個(gè)mRNA分子上可以相繼結(jié)合多個(gè)核糖體,同時(shí)進(jìn)行多條相同肽鏈的合成。學(xué)以致用下圖是某種分泌蛋白的

10、合成過(guò)程示意圖,下列相關(guān)敘述正確的是()A.此過(guò)程有水生成,主要發(fā)生在細(xì)胞核中B.上面所有的堿基都可以和上相應(yīng)的堿基配對(duì)C.上通?？梢韵嗬^結(jié)合多個(gè)D.形成后即進(jìn)入高爾基體加工,然后分泌出細(xì)胞答案:C解析:題圖表示翻譯過(guò)程,發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)中。(mRNA)上的終止密碼子沒(méi)有反密碼子對(duì)應(yīng)。1個(gè)(mRNA)上可以同時(shí)結(jié)合多個(gè)核糖體,能明顯提高翻譯速率。(肽鏈)的第一加工場(chǎng)所是內(nèi)質(zhì)網(wǎng),然后進(jìn)入高爾基體內(nèi)再加工。二 中心法則重難歸納1.不同生物中心法則的體現(xiàn)2.解決中心法則問(wèn)題的技巧(1)從模板分析。如果模板是DNA,生理過(guò)程可能是DNA復(fù)制或轉(zhuǎn)錄。如果模板是RNA,生理過(guò)程可能是翻譯、RNA復(fù)制或逆轉(zhuǎn)錄。

11、(2)從原料分析。如果原料為脫氧核苷酸,產(chǎn)物一定是DNA。如果原料為核糖核苷酸,產(chǎn)物一定是RNA。如果原料為氨基酸,產(chǎn)物一定是蛋白質(zhì)。(3)從生物種類分析。如果是細(xì)胞生物,能進(jìn)行DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程。如果是RNA病毒,分兩種情況。a.RNA自我復(fù)制和翻譯。b.逆轉(zhuǎn)錄、DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯。1.下圖為生物遺傳信息的流動(dòng)過(guò)程,請(qǐng)針對(duì)下圖回答下列問(wèn)題。(1)細(xì)胞分裂前的間期發(fā)生了上述哪些過(guò)程?細(xì)胞分裂期發(fā)生了哪些過(guò)程?提示:a、b、c;c。(2)需要tRNA和核糖體同時(shí)參與的是哪個(gè)過(guò)程?能進(jìn)行AU、GC配對(duì)的過(guò)程有哪些?提示:c;b、c、e、d。(3)健康的人體內(nèi)不會(huì)發(fā)生上述哪些過(guò)程?提示:

12、d和e。2.下圖4支試管中分別模擬中心法則中的某個(gè)過(guò)程。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)4支試管分別模擬中心法則中的哪個(gè)過(guò)程?提示:a模擬DNA的復(fù)制;b模擬轉(zhuǎn)錄;c模擬RNA的復(fù)制;d模擬逆轉(zhuǎn)錄。(2)4支試管模擬的過(guò)程分別需要什么酶?提示:a需要解旋酶和DNA聚合酶;b需要RNA聚合酶;c需要RNA聚合酶;d需要逆轉(zhuǎn)錄酶。典例剖析下圖表示某種生理過(guò)程,下列與此圖相關(guān)的敘述,錯(cuò)誤的是()A.圖中的“能量”直接來(lái)源于ATP水解B.若X、Y均表示DNA,則圖中的“酶”為DNA聚合酶和解旋酶C.若X是RNA,則Y只能是蛋白質(zhì),圖中“原料”為氨基酸D.若X是DNA,Y是RNA,則此過(guò)程要以X為模板,“酶”是R

13、NA聚合酶答案:C解析:ATP是生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì),圖中的“能量”直接來(lái)源于ATP水解,A項(xiàng)正確。若X、Y均表示DNA,則該過(guò)程為DNA的復(fù)制過(guò)程,圖中的酶為DNA聚合酶和解旋酶,B項(xiàng)正確。若X是RNA,則Y可能是蛋白質(zhì)、RNA或DNA,該過(guò)程為翻譯、RNA的復(fù)制或逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程,C項(xiàng)錯(cuò)誤。若X是DNA,Y是RNA,則此過(guò)程是轉(zhuǎn)錄過(guò)程,要以DNA為模板,酶是RNA聚合酶,D項(xiàng)正確。學(xué)以致用1.下圖表示生物界的中心法則,下列有關(guān)敘述正確的是()A.健康的人體內(nèi)可以發(fā)生圖中所有過(guò)程B.煙草花葉病毒侵入宿主細(xì)胞后發(fā)生的過(guò)程C.過(guò)程需要逆轉(zhuǎn)錄酶的參與D.該圖揭示了遺傳信息傳遞的一般規(guī)律答案:D解析:分

14、析題圖可知,健康的人體內(nèi)可以發(fā)生圖中DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程,A項(xiàng)錯(cuò)誤。煙草花葉病毒是RNA病毒,侵入宿主細(xì)胞后發(fā)生RNA復(fù)制和翻譯過(guò)程,B項(xiàng)錯(cuò)誤。過(guò)程需要逆轉(zhuǎn)錄酶的參與,C項(xiàng)錯(cuò)誤。2.在其他條件具備的情況下,在試管中加入物質(zhì)X和物質(zhì)Z,可得到相應(yīng)產(chǎn)物Y。下列敘述正確的是()A.若X是DNA,Y是RNA,則Z可能是逆轉(zhuǎn)錄酶B.若X是DNA,Y是mRNA,則Z可能是脫氧核苷酸C.若X是RNA,Y是DNA,則Z可能是RNA聚合酶D.若X是mRNA,Y是在核糖體上合成的大分子,則Z可能是氨基酸答案:D解析:若X是DNA,Y是RNA,則Z可能是RNA聚合酶。若X是DNA,Y是mRNA,則Z可能是核糖

15、核苷酸。若X是RNA,Y是DNA,則Z可能是逆轉(zhuǎn)錄酶。若X是mRNA,Y是在核糖體上合成的大分子,即蛋白質(zhì),則Z可能是氨基酸。1.(2020天津卷)對(duì)于基因如何指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成,克里克認(rèn)為要實(shí)現(xiàn)堿基序列向氨基酸序列的轉(zhuǎn)換,一定存在一種既能識(shí)別堿基序列,又能運(yùn)載特定氨基酸的分子。該種分子后來(lái)被發(fā)現(xiàn)是()A.DNAB.mRNAC.tRNAD.rRNA答案:C解析:基因的表達(dá)是通過(guò)DNA控制蛋白質(zhì)的合成來(lái)實(shí)現(xiàn)的,DNA是轉(zhuǎn)錄的模板,控制蛋白質(zhì)的合成,不能轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸,A項(xiàng)錯(cuò)誤。mRNA是翻譯的模板,B項(xiàng)錯(cuò)誤。在翻譯過(guò)程中,tRNA識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸,C項(xiàng)正確。rRNA是組成核糖體的成分,D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.下列

16、關(guān)于下圖的敘述,錯(cuò)誤的是()A.表示DNA復(fù)制過(guò)程B.表示轉(zhuǎn)錄過(guò)程C.共有5種堿基D.共有8種核苷酸答案:A解析:題圖所示為轉(zhuǎn)錄過(guò)程,A項(xiàng)錯(cuò)誤,B項(xiàng)正確。因?yàn)镈NA與RNA的基本單位不同,故相同堿基代表不同核苷酸,所以圖示的核苷酸有8種,堿基有5種,C、D兩項(xiàng)均正確。3.下列關(guān)于真核生物的轉(zhuǎn)錄過(guò)程的敘述,正確的是()A.轉(zhuǎn)錄以DNA的2條鏈為模板B.轉(zhuǎn)錄可發(fā)生在細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中C.轉(zhuǎn)錄需要DNA聚合酶參與D.轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物與DNA的長(zhǎng)度相等答案:B解析:轉(zhuǎn)錄以DNA的1條鏈為模板,A項(xiàng)錯(cuò)誤。真核細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄主要發(fā)生在細(xì)胞核中,但在線粒體和葉綠體中也可發(fā)生該過(guò)程,B項(xiàng)正確。轉(zhuǎn)錄過(guò)程需要的酶是RNA聚合

17、酶,C項(xiàng)錯(cuò)誤。轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA是DNA上基因選擇性表達(dá)的產(chǎn)物,因此其長(zhǎng)度應(yīng)小于DNA,D項(xiàng)錯(cuò)誤。4.下列有關(guān)蛋白質(zhì)合成的敘述,錯(cuò)誤的是()A.終止密碼子可以編碼氨基酸B.每種tRNA只轉(zhuǎn)運(yùn)1種氨基酸C.tRNA的反密碼子攜帶了決定氨基酸序列的遺傳信息D.核糖體可在mRNA上移動(dòng)答案:C解析:64種密碼子中有3種是終止密碼子,在特殊情況下,終止密碼子UGA可以編碼硒代半胱氨酸。每種tRNA只轉(zhuǎn)運(yùn)1種氨基酸,但1種氨基酸可被1種或多種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)。決定氨基酸序列的遺傳信息通常在DNA分子上。5.克里克提出的中心法則是指()A.遺傳信息的轉(zhuǎn)錄、翻譯過(guò)程B.遺傳信息的轉(zhuǎn)錄、翻譯及表達(dá)過(guò)程C.DNA復(fù)

18、制及轉(zhuǎn)錄、翻譯過(guò)程中的堿基互補(bǔ)配對(duì)原則D.遺傳信息通過(guò)DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄及翻譯的傳遞過(guò)程答案:D解析:克里克提出的中心法則主要包括遺傳信息從DNA傳遞到DNA的自我復(fù)制過(guò)程,以及從DNA傳遞到RNA進(jìn)而傳遞到蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程。6.下圖表示某DNA片段遺傳信息的傳遞過(guò)程,表示物質(zhì)或結(jié)構(gòu),a、b、c表示生理過(guò)程。據(jù)圖回答下列問(wèn)題。(可能用到的密碼子:AUG甲硫氨酸、GCU丙氨酸、AAG賴氨酸、UUC苯丙氨酸、UCU絲氨酸、UAC酪氨酸)(1)完成遺傳信息表達(dá)的是(填字母)過(guò)程,a過(guò)程所需要的酶有。(2)圖中含有核糖的是(填數(shù)字);由指導(dǎo)合成的肽鏈中氨基酸的序列是。(3)該DNA片段第3次復(fù)制需要游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目為個(gè)。(4)若在AUG后插入3個(gè)核苷酸,合成的肽鏈中除在甲硫氨酸后多一個(gè)氨基酸外,其余氨基酸序列沒(méi)有變化。由此證明。答案:(1)b、c解旋酶和DNA聚合酶(2)甲硫氨酸丙氨酸絲氨酸苯丙氨酸(