高中生物基因的表達第1節(jié)基因指導蛋白質(zhì)的合成課件新人教版必修2

第4章基因的表達第1節(jié)基因指導蛋白質(zhì)的合成課程定位重點難點1.簡述DNA與RNA的主要區(qū)別。2.說明密碼子、反密碼子、遺傳信息之間的關(guān)系。3.掌握遺傳信息的轉(zhuǎn)錄與翻譯的過程。1.理解遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程。(重點)2.理解遺傳信息、密碼子、反密碼子的區(qū)別。(重點)3.理解遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程。(難點)課前預習·教材研讀一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄1．RNA的組成及分類：(1)根本單位及組成：①②③堿基：④磷酸核糖A、U、G、C核糖核苷酸(2)RNA的種類及結(jié)構(gòu)：mRNA

rRNA

tRNA

2．遺傳信息的轉(zhuǎn)錄：(1)轉(zhuǎn)錄概念。①主要場所：

。②模板：

。③原料：四種游離的

。④產(chǎn)物：

。細胞核DNA的一條鏈核糖核苷酸RNA

(2)轉(zhuǎn)錄過程：堿基堿基互補配對一條鏈核糖核苷酸RNA聚合酶mRNADNA雙螺旋二、遺傳信息的翻譯1．翻譯概念(對翻譯概念的解讀連線)：

2．密碼子與反密碼子：密碼子反密碼子種類____種____種實質(zhì)mRNA上決定一個氨基酸的_____________(終止密碼子除外)tRNA上與密碼子發(fā)生_______________的3個相鄰的堿基64613個相鄰的堿基堿基互補配對3.翻譯過程起始：mRNA與

結(jié)合?！\輸：

攜帶氨基酸進入特定位置?！由欤汉颂求w沿

移動，讀取下一個密碼子，由對應

運輸相應的氨基酸加到延伸中的肽鏈上。核糖體tRNAmRNAtRNA↓終止：當核糖體到達mRNA上的

時，合成停止?！撾x：肽鏈合成后從核糖體與mRNA的復合物上脫離，盤曲折疊成具有特定

和

的蛋白質(zhì)分子。終止密碼子空間結(jié)構(gòu)功能1．遺傳信息轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物只有mRNA。(

)2．轉(zhuǎn)錄是以DNA的兩條鏈作為模板，只發(fā)生在細胞核中，以4種核糖核苷酸為原料。(

)3．每種氨基酸僅由一種密碼子編碼。(

)4．反密碼子是位于mRNA上相鄰的3個堿基。(

)提示

1.×

2.×

3.×

4.×[預習小測]DNA與RNA的比較新知探究·核心突破知識點一遺傳信息的轉(zhuǎn)錄[核心提煉]項目DNARNA分布主要存在于細胞核中主要存在于細胞質(zhì)中基本組成單位脫氧核苷酸核糖核苷酸五碳糖脫氧核糖核糖含氮堿基A、G、C、TA、G、C、U空間結(jié)構(gòu)規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)通常呈單鏈分類mRNA、tRNA、rRNA三類功能絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)①作為部分病毒的遺傳物質(zhì)②作為翻譯的模板或搬運工③參與核糖體的構(gòu)成④少數(shù)RNA有催化作用聯(lián)系RNA由DNA轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生，DNA是遺傳信息的儲存者，RNA是遺傳信息的攜帶者，RNA的遺傳信息來自于DNA[特別提醒]①少數(shù)DNA存在于真核細胞的線粒體、葉綠體及原核細胞的質(zhì)粒中。②在DNA和RNA中有相同的堿基(A、G、C)，但與之對應的核苷酸種類不同，因為五碳糖不同。1．對于以下圖解，正確的說法有[對點訓練]①表示DNA復制過程②表示DNA轉(zhuǎn)錄過程③共有5種堿基④共有8種核苷酸⑤共有5種核苷酸⑥A均代表同一種核苷酸A．①②③

B．④⑤⑥C．②③④

D．①③⑤解析由圖可知，此過程是遺傳信息的轉(zhuǎn)錄過程，整個過程涉及5種堿基——A、T、G、C、U，但由于組成DNA鏈的是4種脫氧核苷酸，組成RNA鏈的是4種核糖核苷酸，因此圖解中共有8種核苷酸。答案

C

2．如圖甲、乙表示真核生物遺傳信息傳遞的兩個過程，圖丙為其中局部片段的放大示意圖。以下分析正確的選項是A．圖中酶1和酶2是同一種酶B．圖乙所示過程在高度分化的細胞中不會發(fā)生C．圖丙中b鏈可能是構(gòu)成核糖體的成分D．圖丙是圖甲的局部片段放大解析由題圖可知，圖甲為DNA的復制過程，酶1為DNA聚合酶，圖乙為轉(zhuǎn)錄過程，酶2為RNA聚合酶，圖丙為轉(zhuǎn)錄過程，是圖乙中局部片段的放大，其中b鏈可能為rRNA，A、D項錯誤，C項正確。轉(zhuǎn)錄過程在高度分化的細胞中也可以發(fā)生，B項錯誤。答案C[方法技巧]DNA和RNA的快速界定方法1．轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程分析知識點二遺傳信息的翻譯[核心提煉]2．轉(zhuǎn)錄與翻譯的不同點比較比較項目轉(zhuǎn)錄翻譯場所主要是細胞核細胞質(zhì)原料核糖核苷酸氨基酸堿基配對原則DNAmRNAA－UT－AC－GG－CmRNAtRNAA－UU－AC－GG－C信息傳遞DNA→mRNAmRNA→蛋白質(zhì)時間生物生長發(fā)育的過程中產(chǎn)物RNA有一定氨基酸排列順序的蛋白質(zhì)3.從核糖體上脫離下來的只是多肽鏈，再經(jīng)折疊、加工才能成為具有復雜空間結(jié)構(gòu)的有活性的蛋白質(zhì)。4．密碼子的特性(1)簡并性：①當密碼子中有一個堿基改變時，可能并不會改變其對應的氨基酸，從而減少變異發(fā)生的頻率。②當某種氨基酸使用頻率高時，幾種不同的密碼子都編碼一種氨基酸可保證翻譯的速率。(2)通用性：說明所有生物可能有共同的起源或生命在本質(zhì)上是統(tǒng)一的。[特別提醒]

①一個mRNA翻譯出的多肽鏈不一定是一條，可以同時結(jié)合多個核糖體，翻譯出多條多肽鏈。②從核糖體上脫離下來的只是肽鏈，肽鏈還要進一步加工，才能成為具有生物活性的蛋白質(zhì)。1．以下圖是起始甲硫氨酸和相鄰氨基酸形成肽鍵的示意圖，以下表達錯誤的選項是[對點訓練]A．結(jié)構(gòu)1中含有rRNAB．甲硫氨酸處于圖中a的位置C．密碼子位于結(jié)構(gòu)2上D．圖示過程中無A－T堿基配對方式解析由圖可知1是核糖體，主要由rRNA和蛋白質(zhì)組成，A正確；甲硫氨酸是起始密碼子，圖中翻譯方向是向右進行的，所以應是處于圖中b的位置，B錯誤；密碼子是mRNA上能決定一個氨基酸的三個相鄰的堿基，即圖中的2上，C正確；圖示過程中表示的是翻譯，只有A－U的堿基配對方式，而無A－T的堿基配對方式，D正確。答案

B

2．如圖表示a、b、c三個核糖體相繼結(jié)合到一個mRNA分子上，并沿著mRNA移動合成肽鏈的過程。以下表達錯誤的選項是A．最早與mRNA結(jié)合的核糖體是aB．核糖體沿箭頭①方向移動C．圖示過程有水的生成D．圖示過程堿基的配對方式為A－U、G－C解析由題圖可知，核糖體c上合成的肽鏈最長，與mRNA結(jié)合得最早；翻譯時核糖體沿著方向①在mRNA上移動；多肽鏈是由氨基酸經(jīng)過脫水縮合形成的，因此圖示過程有水生成；翻譯時，mRNA與tRNA的堿基配對方式有A－U、G－C。答案

A[方法技巧]翻譯過程中多聚核糖體模式圖解讀1．信息解讀(1)圖甲表示真核細胞中的翻譯過程，圖中①是mRNA，⑥是核糖體，②③④⑤表示正在合成的4條肽鏈，翻譯的方向是自右向左。(2)圖乙表示原核細胞中的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程，圖中①是DNA模板鏈，②③④⑤表示正在合成的4個mRNA，在核糖體上同時進行翻譯過程。2．解題技法(1)分析此類問題要正確分清mRNA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，而在同一個mRNA上結(jié)合的多個核糖體，同時合成的是假設干條肽鏈。(2)解答此類問題還要明確真核細胞的轉(zhuǎn)錄和翻譯不同時進行，而原核細胞能邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯。1．遺傳信息、密碼子、反密碼子的關(guān)系知識點三轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中的數(shù)量關(guān)系[核心提煉]項目遺傳信息密碼子反密碼子作用控制生物的性狀直接決定蛋白質(zhì)中的氨基酸序列識別密碼子，轉(zhuǎn)運氨基酸種類多樣性64種61種圖解2.密碼子、反密碼子、氨基酸數(shù)量的對應關(guān)系由上圖得出如下結(jié)論：(1)由①⑥知：除終止密碼外，一種密碼子對應一種反密碼子。(2)由④⑤知：一種氨基酸對應一種或多種密碼子(或反密碼子)。(3)由②③知：一種密碼子或一種反密碼子只對應一種氨基酸。3．基因表達過程中的相關(guān)數(shù)量計算(如圖)說明：翻譯過程中，mRNA上每3個堿基決定一個氨基酸，所以不考慮終止密碼時，經(jīng)翻譯合成的蛋白質(zhì)分子中的氨基酸數(shù)目是mRNA中堿基數(shù)目的1/3，是DNA(基因)中堿基數(shù)目的1/6。[特別提醒]遺傳信息表達中計算的易錯點(1)密碼子種類與反密碼子種類并不相同，反密碼子只有61種，而密碼子中還包括3種終止密碼，共64種。(2)一種氨基酸對應一種或多種密碼子，多種密碼子可能決定同種氨基酸。(3)終止密碼沒有對應的反密碼子。1．關(guān)于密碼子和反密碼子的表達，正確的選項是A．密碼子位于mRNA上，反密碼子位于tRNA上B．密碼子位于tRNA上，反密碼子位于mRNA上C．密碼子位于rRNA上，反密碼子位于tRNA上D．密碼子位于rRNA上，反密碼子位于mRNA上[對點訓練]解析

mRNA上三個相鄰的堿基決定一個氨基酸，這樣相鄰的三個堿基稱為密碼子；每個tRNA上有三個堿基與密碼于相配對，這樣的三個堿基稱為反密碼子，即密碼子位于mRNA上，反密碼子位于tRNA上，A項正確，B、C、D項錯誤。答案

A2．一個mRNA分子有m個堿基，其中G＋C有n個，由該mRNA