高中生物必修二課件：4-1-1 轉(zhuǎn)錄和翻譯的過(guò)程

第12課時(shí)轉(zhuǎn)錄和翻譯的過(guò)程學(xué)習(xí)目標(biāo)1.簡(jiǎn)述DNA與RNA的主要區(qū)別；2.概述遺傳信息的轉(zhuǎn)錄與翻譯過(guò)程(重、難點(diǎn))；3.說(shuō)明密碼子、反密碼子、遺傳信息之間的關(guān)系(重點(diǎn))。|基礎(chǔ)知識(shí)|一、RNA的組成及種類(lèi)1.RNA的基本單位及組成磷酸①________

②________

③堿基：______________④_______________核糖A、U、G、C核糖核苷酸2.RNA的種類(lèi)及功能

mRNAtRNArRNA名稱(chēng)________________________核糖體RNA結(jié)構(gòu)單鏈單鏈，呈三葉草形單鏈功能傳遞___________，蛋白質(zhì)合成的模板識(shí)別密碼子，運(yùn)載_________參與構(gòu)成核糖體信使RNA轉(zhuǎn)運(yùn)RNA遺傳信息氨基酸二、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄1.概念理解(1)場(chǎng)所：主要在

中。(2)模板：

。(3)原料：4種游離的

。(4)配對(duì)原則：A—

、G—C、C—G、T—

。細(xì)胞核DNA的一條鏈核糖核苷酸UA2.轉(zhuǎn)錄過(guò)程3.遺傳信息的傳遞方向DNA→

。堿基堿基互補(bǔ)配對(duì)一條鏈核糖核苷酸RNA聚合酶mRNADNA鏈上雙螺旋RNA三、遺傳信息的翻譯1.密碼子與反密碼子

密碼子反密碼子種類(lèi)_____種_____種位置___________________實(shí)質(zhì)決定一個(gè)氨基酸的__________________(終止密碼除外)與_________發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì)的3個(gè)相鄰的堿基6461mRNAtRNA3個(gè)相鄰密碼子的堿基2.翻譯(1)概念(對(duì)翻譯概念的解讀連線)：核糖體tRNAmRNAtRNA終止密碼|自查自糾|1.DNA和RNA成分的區(qū)別是五碳糖種類(lèi)不同，堿基和磷酸種類(lèi)均相同(

)2.RNA主要有三種，主要分布于細(xì)胞質(zhì)中(

)3.轉(zhuǎn)錄的模板是DNA解旋后的每一條鏈，產(chǎn)物是RNA(

)4.密碼子位于mRNA上，反密碼子位于tRNA上(

)5.翻譯過(guò)程發(fā)生于核糖體上(

)6.一條mRNA只能與一個(gè)核糖體結(jié)合(

)答案

1.×

2.√

3.×

4.√

5.√

6.×|自查自糾|1.DNA和RNA成分的區(qū)別是五碳糖種類(lèi)不同，堿基和磷酸種類(lèi)均相同(

)2.RNA主要有三種，主要分布于細(xì)胞質(zhì)中(

)3.轉(zhuǎn)錄的模板是DNA解旋后的每一條鏈，產(chǎn)物是RNA(

)4.密碼子位于mRNA上，反密碼子位于tRNA上(

)5.翻譯過(guò)程發(fā)生于核糖體上(

)6.一條mRNA只能與一個(gè)核糖體結(jié)合(

)答案

1.×

2.√

3.×

4.√

5.√

6.×|圖解圖說(shuō)|★核糖體：我只含RNA，沒(méi)有DNA?！锖颂求w：我只含RNA，沒(méi)有DNA。真核細(xì)胞內(nèi)DNA的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄均主要發(fā)生在細(xì)胞核內(nèi)。★密碼子的簡(jiǎn)并性：亮氨酸可由6種密碼子決定。★密碼子的簡(jiǎn)并性：亮氨酸可由6種密碼子決定。★一條mRNA上可相繼結(jié)合多個(gè)核糖體，同時(shí)合成多條肽鏈，而不是多個(gè)核糖體共同完成一條肽鏈的合成。轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程都要進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對(duì)，這兩個(gè)過(guò)程中的堿基配對(duì)方式是否完全相同？提示：不完全相同，轉(zhuǎn)錄過(guò)程中的堿基配對(duì)方式有A－U、T－A、G－C、C－G，而翻譯過(guò)程中的堿基互補(bǔ)配對(duì)方式有A－U、U－A、G－C、C－G。探究點(diǎn)一RNA和DNA的比較RNA和DNA的區(qū)別(請(qǐng)完善下表)：

比較項(xiàng)目DNARNA化學(xué)組成基本組成單位____________________堿基A、G、C、____A、G、C、______五碳糖____________________無(wú)機(jī)酸磷酸磷酸空間結(jié)構(gòu)規(guī)則的__________通常呈__________結(jié)構(gòu)探究點(diǎn)一RNA和DNA的比較RNA和DNA的區(qū)別(請(qǐng)完善下表)：

比較項(xiàng)目DNARNA化學(xué)組成基本組成單位____________________堿基A、G、C、____A、G、C、______五碳糖____________________無(wú)機(jī)酸磷酸磷酸空間結(jié)構(gòu)規(guī)則的__________通常呈__________結(jié)構(gòu)提示：脫氧核苷酸核糖核苷酸T

U脫氧核糖核糖雙螺旋結(jié)構(gòu)單鏈【典例1】

經(jīng)測(cè)定，甲、乙、丙3種生物的核酸中堿基之比如下表，這3種生物的核酸分別為：________、________、________。嘗試解答________解析根據(jù)堿基種類(lèi)判斷，甲、乙是DNA，丙是RNA，再根據(jù)堿基比例判定甲是單鏈DNA，乙是雙鏈DNA。答案單鏈DNA雙鏈DNA

RNA項(xiàng)目AGCTU甲60406040

乙30202030

丙412344

28【跟蹤訓(xùn)練】1.經(jīng)過(guò)對(duì)某生物體內(nèi)的核酸成分的化學(xué)分析得知，該生物體內(nèi)的核酸中，嘌呤占58%，嘧啶占42%，由此可以判斷(

)A.此生物體內(nèi)的核酸一定是DNAB.該生物一定不含DNA而只含RNAC.若此生物只含DNA，則一定是單鏈的D.若此生物含DNA，則一定是雙鏈的解析因該生物核酸中嘌呤數(shù)和嘧啶數(shù)不等，故可能是只含有RNA，或同時(shí)含有DNA和RNA，或只含單鏈DNA。答案C【方法技巧】DNA與RNA的判定方法(1)根據(jù)五碳糖種類(lèi)判定：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)含氮堿基判定：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A≠T、G≠C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。探究點(diǎn)二

遺傳信息的轉(zhuǎn)錄1.轉(zhuǎn)錄的模板、原料、產(chǎn)物及所需的酶分別是什么？

提示：模板是DNA的一條鏈，原料是核糖核苷酸，產(chǎn)物是RNA。原核細(xì)胞中,轉(zhuǎn)錄需要解旋酶和RNA聚合酶，真核細(xì)胞中,轉(zhuǎn)錄只需RNA聚合酶，RNA聚合酶同時(shí)具有解旋酶的作用。2.轉(zhuǎn)錄過(guò)程中發(fā)生怎樣的堿基互補(bǔ)配對(duì)？

提示：A—U，T—A，G—C，C—G。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，而后模板鏈又與DNA的另一條脫氧核苷酸鏈恢復(fù)雙鏈。探究點(diǎn)三遺傳信息的翻譯1.什么是密碼子？為什么密碼子有64種？提示：密碼子是mRNA上3個(gè)相鄰的能決定一個(gè)氨基酸的堿基，由于堿基有四種，所以密碼子的種類(lèi)數(shù)＝4×4×4＝64(種)。2.如圖為tRNA，請(qǐng)思考下列問(wèn)題：(1)圖中甲、乙、丙的含義分別是什么？提示：甲是結(jié)合氨基酸的部位，乙是堿基對(duì)，丙是反密碼子。(2)密碼子和反密碼子的種類(lèi)是否相同？如果不同，請(qǐng)闡述原因。提示：不相同，因?yàn)槿N終止密碼子不決定氨基酸，所以也就沒(méi)有與這三種對(duì)應(yīng)的反密碼子。(3)如圖表示翻譯過(guò)程，翻譯的效率為什么較高？圖中的多肽完成合成后是否相同？為什么？請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出翻譯的方向。提示：因?yàn)橐粭lmRNA能同時(shí)與多個(gè)核糖體結(jié)合，所以能同時(shí)翻譯出較多的多肽，從而提高了翻譯的效率。由于這些核糖體所用的模板是同一條mRNA，所以合成的多肽都是相同的。轉(zhuǎn)錄、翻譯過(guò)程中的四個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)(1)轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物不只是mRNA，還有tRNA、rRNA，但只有mRNA攜帶遺傳信息，3種RNA都參與翻譯過(guò)程，只是作用不同。(2)翻譯過(guò)程中mRNA并不移動(dòng)，而是核糖體沿著mRNA移動(dòng)，進(jìn)而讀取下一個(gè)密碼子。(3)轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程中的堿基配對(duì)不是A－T，而是A－U。(4)并不是所有的密碼子都決定氨基酸，其中終止密碼子不決定氨基酸?！镜淅?】

如圖表示某真核生物細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的一系列生理變化，Y表示某種功能的酶，請(qǐng)據(jù)圖分析下面有關(guān)敘述不正確的是(

)A.Y為RNA聚合酶B.該圖中最多含5種堿基、8種核苷酸C.過(guò)程Ⅰ在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行，過(guò)程Ⅱ在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)進(jìn)行D.b部位發(fā)生的堿基配對(duì)方式可能有T—A、A—U、C—G、G—C嘗試解答________解析分析題圖可知，該圖表示真核生物轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程，故Y為RNA聚合酶，A正確；圖中有DNA和RNA分子，因此最多含有5種堿基和8種核苷酸，B正確；過(guò)程Ⅰ為轉(zhuǎn)錄過(guò)程，主要在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行，此外在線粒體和葉綠體內(nèi)也可進(jìn)行，Ⅱ?yàn)榉g過(guò)程，在細(xì)胞質(zhì)中的核糖體上進(jìn)行，C錯(cuò)誤；b部位發(fā)生DNA的轉(zhuǎn)錄，因此b部位發(fā)生的堿基配對(duì)方式可能有T—A、A—U、C—G、G—C，D正確。答案C真核細(xì)胞的基因表達(dá)過(guò)程，轉(zhuǎn)錄主要在細(xì)胞核中進(jìn)行，翻譯形成的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。但是，原核細(xì)胞的基因表達(dá)過(guò)程中，轉(zhuǎn)錄和翻譯可以同時(shí)進(jìn)行，這也是區(qū)分原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的基因表達(dá)的主要依據(jù)?！靖櫽?xùn)練】2.如圖為原核細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄、翻譯的示意圖。據(jù)圖判斷，下列敘述中正確的是(

)A.圖中表示4條多肽鏈正在合成B.轉(zhuǎn)錄結(jié)束后，翻譯才開(kāi)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)出多條多肽鏈解析據(jù)圖可知，一個(gè)DNA分子上正轉(zhuǎn)錄4條mRNA，而4條mRNA分子上相繼結(jié)合了多個(gè)核糖體，分別同時(shí)進(jìn)行多條肽鏈的合成。所以一個(gè)基因在短時(shí)間內(nèi)可表達(dá)出多條肽鏈。轉(zhuǎn)錄尚未結(jié)束，翻譯即已開(kāi)始了。答案D1.如圖表示轉(zhuǎn)錄的過(guò)程，則此段中含有多少種核苷酸(

)A.5 B.6C.8 D.4解析DNA和RNA中所含有的核苷酸種類(lèi)不同。由圖可知DNA鏈上含有3種脫氧核苷酸，RNA鏈上含有3種核糖核苷酸，故此段圖示中共含有6種核苷酸。答案B2.由DNA分子蘊(yùn)藏的信息所支配合成的RNA在完全水解后，得到的化學(xué)物質(zhì)是(

)A.氨基酸、葡萄糖、堿基B.氨基酸、核苷酸、葡萄糖C.核糖、堿基、磷酸D.脫氧核糖、堿基、磷酸解析DNA的基本結(jié)構(gòu)單位脫氧核苷酸是由脫氧核糖、磷酸和含氮堿基組成的，RNA的基本結(jié)構(gòu)單位核糖核苷酸是由核糖、磷酸和含氮堿基組成的，它們是核酸水解后形成的最小分子。答案

C3.關(guān)于RNA和DNA的區(qū)別，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.DNA是規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)，而RNA一般是單鏈B.DNA中的五碳糖是核糖，RNA中的五碳糖是脫氧核糖C.DNA特有的堿基是T，而RNA特有的堿基是UD.DNA中的嘧啶和嘌呤相等，但RNA中不一定解析DNA中的五碳糖是脫氧核糖，RNA中的五碳糖是核糖。答案B4.由表可推知決定絲氨酸的密碼子是(

)A.TCGB.UCGC.UGCD.AGC解析轉(zhuǎn)運(yùn)RNA上具有反密碼子，與信使RNA上的密碼子可以堿基互補(bǔ)配對(duì)，由轉(zhuǎn)運(yùn)RNA的第一個(gè)堿基可知，絲氨酸的密碼子第一個(gè)堿基應(yīng)是A，所以選D。答案DDNA

G

CG信使RNA

G

轉(zhuǎn)運(yùn)RNAU

氨基酸絲氨酸5.下列對(duì)mRNA的描述，不正確的是(

)A.mRNA可作為合成蛋白質(zhì)的直接模板B.mRNA上的每三個(gè)相鄰的堿基決定一個(gè)氨基酸C.mRNA上有四種核糖核苷酸，編碼20種氨基酸的密碼子有61種D.mRNA只有與核糖體結(jié)合后才能發(fā)揮作用解析mRNA是合成蛋白質(zhì)的直接模板，但只有與核糖體結(jié)合后才能發(fā)揮作用，mRNA上的密碼子有64種，其中有3個(gè)終止密碼子不決定氨基酸，61種密碼子決定20種氨基酸。答案B3.關(guān)于RNA和DNA的區(qū)別，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.DNA是規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)，而RNA一般是單鏈B.DNA中的五碳糖是核糖，RNA中的五碳糖是脫氧核糖C.DNA特有的堿基是T，而RNA特有的堿基是UD.DNA中的嘧啶和嘌呤相等，但RNA中不一定解析DNA中的五碳糖是脫氧核糖，RNA中的五碳糖是核糖。答案B1.如圖表示轉(zhuǎn)錄的過(guò)程，則此段中含有多少種核苷酸(

)A.5 B.6C.8 D.4解析DNA和RNA中所含有的核苷酸種類(lèi)不同。由圖可知DNA鏈上含有3種脫氧核苷酸，RNA鏈上含有3種核糖核苷酸，故此段圖示中共含有6種核苷酸。答案B核糖體tRNAmRNAtRNA終止密碼三、遺傳信息的翻譯1.密碼子與反密碼子

密碼子反密碼子種類(lèi)_____種_____種位置___________________實(shí)質(zhì)決定一個(gè)氨基酸的__________________(終止密碼除外)與_________發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì)的3個(gè)相鄰的堿基6461mRNAtRNA3個(gè)相鄰密碼子的堿基|基礎(chǔ)知識(shí)|