高一生物:第三章《第四节 遗传信息的表达-RNA和蛋白质的合成》课件28(浙教版必修2).ppt
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1、第20讲 遗传信息的表达 RNA和蛋白质的合成,一、转录1.DNA的双重功能:。具体含义:(1);(2)。,必备知识梳理,回扣基础要点,携带遗传信息和表达遗传信息,以自身为模板,半保留地进行复制,保,持遗传信息的稳定性,根据它所贮存的遗传信息决,定蛋白质的结构,2.RNA的特点(1)RNA通常为。(2)核苷酸中的糖为(不是)。(3)4种碱基中没有,但含有。(4)配对方式:尿嘧啶专一地与 形成碱基对。3.转录(1)转录的概念:指 的过程,转录的结果是形成。(2)条件:场所:;模板:;原料:4种;原则:;通过 聚合成RNA;三种产物:、。,单链,核糖,脱氧核糖,胸腺嘧啶,尿嘧啶,腺嘌呤,遗传信息由
2、DNA传递到RNA上,RNA,细胞核,DNA的一条单,链,核糖核苷酸,U取代T与A,配对,磷酸二酯键,mRNA,tRNA,rRNA,二、翻译1.mRNA的功能:。2.翻译的场所:。3.遗传密码(密码子):。4.基因表达:。密码子与氨基酸有怎样的对应关系?除终止密码子不能决定氨基酸外,其余61种密码子,每个密码子决定一种氨基酸,而一个氨基酸可由不同的密码子决定,即一种氨基酸可有多个密码子。,传达DNA上的遗传信息,核糖体,核糖体认读mRNA上决定氨基酸种,类的密码,基因形成RNA产物以及mRNA被翻译为基,因的蛋白质产物的过程,想一想,提示,三、中心法则1.“中心法则”的要点:遗传信息由 传递到
3、,然后由RNA决定 的特异性。是生物体性状的体现者。2.RNA病毒(如劳氏肉瘤病毒)能以 反向地合成,因为它们具有能够催化此反应过程的。3.生物性状的遗传信息最初是由决定的。因此,当生物体内外因素引起 时,就可能产生异常的性状或病变。4.基因是 单位,它在适当的环境条件下控制;基因以一定的次序排列在 上。,DNA,RNA,蛋白质,蛋白质,RNA为模板,单链DNA,逆转录酶,核酸中核苷酸的排列方式,DNA损伤或者,某些碱基改变,遗传的一个基本功能,生物的性状,染色体,练一练 一个转运RNA的三个碱基是CGA,它运载的氨基酸是().谷氨酸(GAG).精氨酸(CGA).酪氨酸(UAG).丙氨酸(GC
4、U)解析 考查关于转录和翻译过程中的碱基配对规律。因为转运RNA为CGA,所以信使RNA为GCU,即密码子为GCU的氨基酸是丙氨酸。,构建知识网络,考点一 DNA复制、转录和翻译三大生理过程的比较,高频考点突破,提醒 从核糖体上脱离下来的只是多肽链,多肽链经内质网、高尔基体再折叠、加工,成为具有复杂空间结构的蛋白质。,对位训练1.下列有关DNA复制和转录共同点的叙述,不正确的是()A.需要多种酶参与 B.主要在细胞核内进行C.遵循碱基互补配对原则 D.不需要ATP提供能量解析 生物体内的DNA复制和转录是一个耗能的过程。,D,2.DNA复制、转录和翻译过程中所需要的原料物质分别是()A.脱氧核
5、苷酸、核糖核苷酸、氨基酸B.核糖核苷酸、脱氧核苷酸、氨基酸C.脱氧核苷酸、氨基酸、核糖核苷酸D.核糖核苷酸、氨基酸、核糖核苷酸,A,考点二 遗传信息、密码子和反密码子的比较,三者的对应关系:,规律方法DNA、mRNA和蛋白质的关系1.图示,2.数量关系 在蛋白质的合成过程中,是以DNA(基因)两条链中的一条链为模板,合成一条mRNA单链的,因此,DNA中的碱基数是mRNA中的碱基数目的两倍;在翻译时,mRNA每三个碱基决定一种氨基酸,其数量关系一般可表示为(如图):,提醒 因为DNA(基因)、mRNA上有一些碱基不编码氨基酸(如mRNA上终止密码等),所以实际上编码n个氨基酸,mRNA上所需的
6、碱基数目大于3n,基因上碱基数目大于6n,故一般题干中求氨基酸数有“最多”、求碱基数有“至少”等字样。,对位训练3.已知AUG、GUG为起始密码,UAA、UGA、UAG为终止密码。假设编码某多肽分子的基因中一条链的碱基排列顺序为ACCACAGTCAGGAACTTCGAT(其中“”表示省略了214个碱基,并且不含有编码终止密码的序列),若以此链为模板转录,最终形成的多肽分子中肽键的数目最多是()A.74 B.75 C.77 D.78,解析 可以根据起始密码和终止密码找到与已知DNA链的对应碱基,确定转录的起点和终点:CACAGTCAGGAACT,可知对应的mRNA中碱基有72147228,因为终
7、止密码不编码氨基酸,所以合成的多肽中氨基酸数最多是(2283)375,其中肽键数目是74个。答案 A,4.如图代表人体胰岛细胞中发生的某一过程(AA代表氨基酸),下列叙述正确的是(),A.能给该过程提供遗传信息的只能是DNAB.该过程合成的产物一定是酶或激素C.有多少个密码子,就有多少个反密码子与之对应D.该过程中有水产生,解析 翻译的直接模板是mRNA而不是DNA,A项不对;翻译的产物是多肽,经过加工后形成蛋白质,而酶与激素不都是蛋白质,B项不对;终止密码子不与氨基酸对应,所以没有与终止密码子对应的反密码子,C项也不对;氨基酸脱水缩合形成多肽,D项正确。答案 D,考点三 中心法则和基因1.中
8、心法则的理解和分析(1)DNADNA(或基因基因):以DNA作为遗传物质的生物的DNA自我复制。(2)RNARNA:以RNA作为遗传物质的某些病毒的RNA自我复制。(3)DNARNA:大多数细胞中的转录过程。(4)RNADNA:少数以RNA作为遗传物质的病毒(如劳氏肉瘤病毒)在宿主细胞中的逆转录过程。,(5)RNA蛋白质:细胞质中核糖体上的翻译过程。中心法则是对遗传信息的传递过程的概括,是对DNA基本功能的概括,也是对生物遗传物质和性状的关系以及传递途径的概括。,2.细胞内基因、脱氧核苷酸、DNA、染色体和生物性状之间的关系(1)基因与脱氧核苷酸的关系脱氧核苷酸是基因的基本组成单位,每个基因中
9、含有成百上千个脱氧核苷酸。在基因中脱氧核苷酸的排列顺序就代表遗传信息。在特定的基因中,脱氧核苷酸的排列顺序是特定的,这构成了基因的特异性。同时,在不同的基因中,脱氧核苷酸的排列顺序是不同的,这构成了基因的多样性。,(2)基因与DNA的关系基因是遗传的一个基本功能单位,一个DNA分子上含有多个基因。(3)DNA与染色体的关系染色体主要由DNA和蛋白质构成。通常情况下一条染色体上含有1个DNA分子,染色体是DNA的主要载体。(4)基因与染色体的关系由于基因在DNA上,而DNA的主要载体是染色体,因此基因的主要载体是染色体。由于基因在DNA上呈线性排列,因此基因在染色体上呈线性排列。(5)四者之间的
10、数量关系,1条染色体 DNA分子 基因 脱氧核苷酸,一个,许多,成百上千个,对位训练5.在生物体内,性状的表达一般遵循“DNARNA蛋白质”的表达原则,以下叙述不正确的是()A.一个成熟细胞的核DNA含量通常不变,但RNA和蛋 白质含量不断变化B.DNARNA的过程主要在细胞核中完成C.RNA蛋白质的过程主要在细胞质中完成D.同一个体的不同体细胞中,核DNA一般相同,RNA 和蛋白质一般也相同,D,6.下列有关染色体、DNA、基因三者关系的叙述,错误 的是()A.每条染色体上含有一个DNA(复制后含两个),DNA 分子上含有多个基因B.生物的传宗接代中,染色体的行为决定着DNA和基 因的行为C
11、.三者能复制、分离和传递,且三者行为一致D.三者都是生物细胞内的主要遗传物质,解析 每条染色体含有1个(未复制时)或2个(复制后)DNA。染色体是DNA和基因的主要载体,因而染色体的行为决定着DNA和基因的行为(复制、分离、组合、传递)。染色体是遗传物质的主要载体,染色体的遗传作用是由DNA或基因决定的,因而不能说染色体是遗传物质。答案 D,思维误区警示易错清单 对翻译过程的特点理解(1)时间:个体生长发育的整个过程。(2)场所:主要是细胞质。(3)模板:mRNA。(4)特点:mRNA在翻译结束后即降解。错因分析(1)误认为每一个核糖体合成多肽链的一部分。(2)不能正确的识图析图,分析其翻译方
12、向。,解题思路探究,下图为细胞中多聚核糖体合成蛋白质的示意图,下列说法正确的是()A.该过程表明生物体内少量的mRNA可以迅速合成大量 的蛋白质B.该过程的模板是核糖核苷酸,原料是20种游离的氨基 酸C.核糖体移动的方向从左向右D.合成的场所一定在细胞核,合成的场所一定在细 胞质,纠正训练,解析 该过程是翻译过程,模板是mRNA。由图中翻译出的肽链长短就可以推断出核糖体移动的方向是从右向左。合成的场所不一定在细胞核,可以在线粒体和叶绿体,合成的场所也不只是在细胞质。答案 A,多年来多个科学家总结得出如下图所示的中心法则。中心法则揭示了核酸与蛋白质合成之间的密切联系和共同规律,它包含五方面的含义
13、,而且都表现出碱基互补配对原则。DNA复制;遗传信息从DNA传递给RNA的转录;在逆转录酶的作用下,以RNA为模板合成DNA;以RNA为模板合成蛋白质,体现生物性状;以RNA为模板复制RNA(如某些RNA病毒)。,知识综合应用重点提示,中心法则揭示了生物遗传信息由DNA向蛋白质传递与表达的过程。请回答下列问题:(1)a、b、c、d所表示的四个过程依次分别是、和。(2)需要tRNA和核糖体同时参与的过程是(用图中的字母回答)。(3)a过程发生在真核细胞分裂的 期。(4)在真核细胞中,a和b两个过程发生的主要场所是。,典例分析,(5)能特异性识别信使RNA上密码子的分子是,它所携带的分子是。(6)
14、RNA病毒的遗传信息传递与表达的途径有(用类似本题图中的形式表述):;。,解析 由图可知,a过程为DNA的复制,发生在细胞分裂的间期;b为转录,在真核细胞中,主要发生在细胞核中,少量也发生在叶绿体或线粒体中;c为翻译过程,发生在细胞质中;d过程为逆转录,主要是少数病毒侵入宿主细胞后发生的遗传信息传递过程;e为RNA的复制;tRNA是翻译过程的翻译者,能识别mRNA上的密码子;RNA病毒遗传信息的传递和表达途径有RNA蛋白质或RNADNARNA蛋白质。答案(1)DNA复制 转录 翻译 逆转录(2)c(3)间(4)细胞核(5)tRNA(转运RNA)氨基酸(6)RNADNARNA蛋白质 RNA蛋白质
15、,变式训练 在生物体内性状的表达一般遵循“DNARNA蛋白质”的原则,下面是几种与此有关的说法,不正确的是()A.在细胞的一生中,DNA一般是不变的,RNA和蛋白 质分子是变化的B.DNARNA主要是在细胞核中完成的,RNA蛋白 质是在细胞质中完成的C.在同一个体不同的体细胞中,DNA相同,RNA和蛋 白质不一定相同D.在细胞的一生中,DNA、RNA和蛋白质的种类和数 量是不变的,解析 DNA是细胞中的遗传物质,一般是不变的;由于同一个体不同的体细胞中的基因存在着选择性表达,因此不同细胞中的DNA相同,而RNA和蛋白质却不一定相同。答案 D,题组一:遗传信息的转录和翻译1.生物体的细胞与细胞之
16、间可通过激素等化学信号分子精确高效地发送接收信息,从而对环境做出综合反应。不同的信号分子必须与相应的受体(化学本质多是糖蛋白)特异性结合方能发挥作用。下图是雌激素与相应受体结合情况示意图。,随堂过关检测,由图可知,雌激素与相应的受体结合后形成“激素受体”复合体,并作用于核内基因的某区域,从而直接影响遗传信息的 过程。()A.DNA复制B.转录C.翻译D.逆转录解析 解该题的关键在于识图,把图中给予的信息挖掘出来。由图可知,“激素受体”复合体从核孔进入细胞核,作用于DNA,从而转录出相应的mRNA并合成相应的多肽,可见该复合体影响转录过程。答案 B,2.下列关于遗传信息传递过程的叙述,不正确的是
17、()A.DNA复制、转录都是以DNA一条链为模板,翻译则 是以mRNA为模板B.核基因转录形成的mRNA穿过核孔进入细胞质中进 行翻译过程C.DNA复制、转录与翻译过程都遵循碱基互补配对 原则D.DNA复制、转录和翻译的原料依次是脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸解析 DNA复制时,分别以其两条链为模板,进行边解旋边复制和半保留复制。,A,题组二:有关碱基和氨基酸数目的计算3.艾滋病病毒属于RNA病毒,具有逆转录酶,如果它的 一段RNA含碱基A 23%、C 19%、G 31%,则通过逆 转录过程形成的双链DNA中碱基A的比例为()A.23%B.25%C.31%D.50%,B,4.由n个碱基组成的基
18、因,控制合成由一条多肽链组成的蛋白质,氨基酸的平均相对分子质量为a,则该蛋白质的相对分子质量最大为()A.na/6B.na/3-18(n/3-1)C.na-18(n-1)D.na/6-18(n/6-1)解析 该基因共n个碱基,所以DNA单链有n/2个碱基,合成的mRNA最多有n/2个碱基,即最多有n/6个密码子,所以该基因合成的蛋白质中最多有n/6个氨基酸,含一条肽链的蛋白质脱去的水分数为n/6-1,则该蛋白质的相对分子质量最大为na/6-18(n/6-1)。,D,题组三:中心法则和基因5.若下图是果蝇染色体上一段DNA分子的示意图,则该片段中()A.含有5种碱基B.白眼基因是有遗传效应的DN
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- 第四节 遗传信息的表达-RNA和蛋白质的合成 高一生物:第三章第四节 遗传信息的表达-RNA和蛋白质的合成课件28浙教版必修2 生物 第三 第四 遗传信息 表达 RNA 蛋白质 合成 课件 28
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