高考生物總復(fù)習(xí) 第三章第四節(jié) 遺傳信息的表達(dá) RNA和蛋白質(zhì)的合成課件 浙科版必修2

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1、第四節(jié)第四節(jié)遺傳信息的表達(dá)遺傳信息的表達(dá)RNA和和蛋白質(zhì)的合成蛋白質(zhì)的合成學(xué)習(xí)導(dǎo)航學(xué)習(xí)導(dǎo)航1.列舉列舉DNA的功能。的功能。2比較比較DNA與與RNA的異同。的異同。3掌握遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程。掌握遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程。(重難點(diǎn)重難點(diǎn))4說明遺傳密碼和中心法則。說明遺傳密碼和中心法則。新知初探思維啟動(dòng)新知初探思維啟動(dòng)一、一、DNA的功能的功能1攜帶遺傳信息：以自身為模板，攜帶遺傳信息：以自身為模板，_地進(jìn)地進(jìn)行復(fù)制，保持遺傳信息的穩(wěn)定性。行復(fù)制，保持遺傳信息的穩(wěn)定性。2表達(dá)遺傳信息：所貯存的遺傳信息決定表達(dá)遺傳信息：所貯存的遺傳信息決定_的結(jié)構(gòu)。的結(jié)構(gòu)。二、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄二、遺傳信息的

2、轉(zhuǎn)錄1場所：細(xì)胞核場所：細(xì)胞核(主要主要)。半保留半保留 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)2過程過程(1)結(jié)合：結(jié)合：_與與DNA分子的某分子的某一啟動(dòng)部位相結(jié)合。一啟動(dòng)部位相結(jié)合。(2)解旋：解旋：DNA片段的雙螺旋解開，以其中片段的雙螺旋解開，以其中_為模板。為模板。(3)配對：游離的核苷酸堿基與配對：游離的核苷酸堿基與_上的堿基互補(bǔ)配對。上的堿基互補(bǔ)配對。(4)連接：相鄰的核糖核苷酸通過連接：相鄰的核糖核苷酸通過_聚合成聚合成RNA分子。分子。RNA聚合酶聚合酶一一條條鏈鏈DNA模板鏈模板鏈磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵3產(chǎn)物產(chǎn)物(1)mRNA：傳達(dá)：傳達(dá)_上的遺傳信息。上的遺傳信息。(2)tRNA：把：把_運(yùn)送到核

3、糖體上；識(shí)運(yùn)送到核糖體上；識(shí)別密碼子。別密碼子。(3)rRNA：_的重要成分。的重要成分。三、遺傳信息的翻譯三、遺傳信息的翻譯1場所：場所：_。2過程過程(1)起始：核糖體沿起始：核糖體沿_移動(dòng)。移動(dòng)。DNA氨基酸氨基酸核糖體核糖體核糖體核糖體mRNA(2)延伸：在移動(dòng)中核糖體認(rèn)讀延伸：在移動(dòng)中核糖體認(rèn)讀_上決定上決定氨基酸種類的密碼，選擇相應(yīng)的氨基酸，由對應(yīng)氨基酸種類的密碼，選擇相應(yīng)的氨基酸，由對應(yīng)的的_轉(zhuǎn)運(yùn)，加到延伸中的肽鏈上。多肽轉(zhuǎn)運(yùn)，加到延伸中的肽鏈上。多肽鏈合成時(shí)，在一個(gè)鏈合成時(shí)，在一個(gè)mRNA分子上可以有若干個(gè)核分子上可以有若干個(gè)核糖體同時(shí)進(jìn)行工作。糖體同時(shí)進(jìn)行工作。(3)終止：當(dāng)

4、核糖體到達(dá)終止：當(dāng)核糖體到達(dá)mRNA的的_時(shí)，多肽合成結(jié)束。時(shí)，多肽合成結(jié)束。mRNAtRNA終止密碼子終止密碼子想一想想一想1以信使以信使RNA為模板翻譯形成蛋白質(zhì)，蛋白為模板翻譯形成蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)是以什么方式體現(xiàn)質(zhì)是以什么方式體現(xiàn)DNA的遺傳信息？的遺傳信息？【提示提示】蛋白質(zhì)是以氨基酸序列的形式體蛋白質(zhì)是以氨基酸序列的形式體現(xiàn)現(xiàn)DNA的遺傳信息。的遺傳信息。四、遺傳密碼四、遺傳密碼1含義：決定一種氨基酸的含義：決定一種氨基酸的3個(gè)個(gè)_排列而成的三聯(lián)體。排列而成的三聯(lián)體。2特點(diǎn)特點(diǎn)(1)除少數(shù)密碼子外，生物界的遺傳密碼是除少數(shù)密碼子外，生物界的遺傳密碼是_的。的。(2)除少數(shù)氨基酸只有除少

5、數(shù)氨基酸只有1種遺傳密碼外，大多數(shù)種遺傳密碼外，大多數(shù)氨基酸有兩個(gè)或兩個(gè)以上的遺傳密碼。氨基酸有兩個(gè)或兩個(gè)以上的遺傳密碼。相鄰核苷酸相鄰核苷酸統(tǒng)一統(tǒng)一五、中心法則的提出及發(fā)展五、中心法則的提出及發(fā)展1中心法則的要點(diǎn)中心法則的要點(diǎn)(1)遺傳信息由遺傳信息由_傳遞到傳遞到RNA。(2)RNA決定蛋白質(zhì)的特異性。決定蛋白質(zhì)的特異性。(3)_ 是生物體性狀的體現(xiàn)者。是生物體性狀的體現(xiàn)者。2中心法則的發(fā)展中心法則的發(fā)展(1)RNA逆轉(zhuǎn)錄：在逆轉(zhuǎn)錄酶作用下，以逆轉(zhuǎn)錄：在逆轉(zhuǎn)錄酶作用下，以_為模板反向地合成單鏈為模板反向地合成單鏈DNA。(2)實(shí)例：勞氏肉瘤病毒。實(shí)例：勞氏肉瘤病毒。DNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)RNA

6、3圖解圖解 想一想想一想 2艾滋病是人類第一大殺手，至今沒有辦艾滋病是人類第一大殺手，至今沒有辦法消法消 滅它。你知道它的遺傳物質(zhì)是什么嗎？它的滅它。你知道它的遺傳物質(zhì)是什么嗎？它的遺遺 傳信息傳遞過程是什么？傳信息傳遞過程是什么？ 【提示提示】HIV的遺傳物質(zhì)是的遺傳物質(zhì)是RNA。它的遺。它的遺傳信息傳遞過程是：傳信息傳遞過程是：RNA通過逆轉(zhuǎn)錄合成通過逆轉(zhuǎn)錄合成DNA，DNA再通過轉(zhuǎn)錄形成信使再通過轉(zhuǎn)錄形成信使RNA，然后，然后通過翻譯過程合成蛋白質(zhì)。通過翻譯過程合成蛋白質(zhì)。要點(diǎn)突破講練互動(dòng)要點(diǎn)突破講練互動(dòng)復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的比較復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的比較項(xiàng)目項(xiàng)目復(fù)制復(fù)制轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄翻譯翻譯時(shí)間時(shí)間

7、細(xì)胞分裂間期細(xì)胞分裂間期在生長發(fā)育在生長發(fā)育的連續(xù)過程的連續(xù)過程中中在生長發(fā)育在生長發(fā)育的連續(xù)過程的連續(xù)過程中中場所場所細(xì)胞核細(xì)胞核(主要主要)細(xì)胞核細(xì)胞核(主主要要)細(xì)胞質(zhì)中核細(xì)胞質(zhì)中核糖體上糖體上原料原料4種游離脫氧種游離脫氧核苷酸核苷酸4種游離核種游離核糖核苷酸糖核苷酸20種氨基酸種氨基酸項(xiàng)目項(xiàng)目復(fù)制復(fù)制轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄翻譯翻譯模板模板以以DNA解旋解旋后的兩條鏈后的兩條鏈為模板為模板以以DNA解解旋后的一旋后的一條鏈為模條鏈為模板板以信使以信使RNA為模為模板板條件條件解旋酶、解旋酶、DNA聚合酶、聚合酶、ATP等等RNA聚合聚合酶、酶、ATP等等酶、酶、ATP等等堿基配堿基配對方式對方式AT

8、、TA、GC、CGAU、TA、GC、CGAU、UA、GC、CG遺傳信遺傳信息傳遞息傳遞方向方向DNADNADNARNARNA蛋蛋白質(zhì)白質(zhì)項(xiàng)目項(xiàng)目復(fù)制復(fù)制轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄翻譯翻譯過程過程特點(diǎn)特點(diǎn)邊解旋邊復(fù)制邊解旋邊復(fù)制邊復(fù)旋、半保邊復(fù)旋、半保留復(fù)制留復(fù)制(每個(gè)子每個(gè)子代代DNA含一條含一條母鏈、含一條母鏈、含一條子鏈子鏈)邊解旋邊轉(zhuǎn)邊解旋邊轉(zhuǎn)錄邊復(fù)旋，錄邊復(fù)旋，完成轉(zhuǎn)錄后完成轉(zhuǎn)錄后的的DNA仍保仍保留原來的雙留原來的雙鏈結(jié)構(gòu)鏈結(jié)構(gòu)以以mRNA為模板，為模板，以以tRNA為為運(yùn)載工具，運(yùn)載工具，在核糖體在核糖體中，合成中，合成具有一定具有一定氨基酸順氨基酸順序的蛋白序的蛋白質(zhì)質(zhì)產(chǎn)物產(chǎn)物兩個(gè)雙鏈兩個(gè)雙鏈DN

9、A一條單鏈的一條單鏈的RNA多肽或蛋多肽或蛋白質(zhì)白質(zhì)下列有關(guān)圖中的生理過程下列有關(guān)圖中的生理過程(圖中代表圖中代表核糖體，代表多肽鏈核糖體，代表多肽鏈)的敘述中，不正確的敘述中，不正確的是的是()例例1 A圖中所示的生理過程主要有轉(zhuǎn)錄和翻譯圖中所示的生理過程主要有轉(zhuǎn)錄和翻譯 B鏈中鏈中(AT)/(GC)的比值與鏈中的比值與鏈中此項(xiàng)比值相同此項(xiàng)比值相同 C一種細(xì)菌的由一種細(xì)菌的由480個(gè)核苷酸組成，它個(gè)核苷酸組成，它所編碼的蛋白質(zhì)的長度一定為所編碼的蛋白質(zhì)的長度一定為160個(gè)氨基酸個(gè)氨基酸 D遺傳信息由傳遞到需要遺傳信息由傳遞到需要RNA作為工作為工具具 【解析解析】選選項(xiàng)項(xiàng)內(nèi)容指向內(nèi)容指向聯(lián)系

10、分析聯(lián)系分析A以以DNA一條鏈一條鏈(鏈鏈)為模板合成的為模板合成的鏈含鏈含堿基堿基U，故，故為為mRNA，此過程為轉(zhuǎn)錄；，此過程為轉(zhuǎn)錄；與與結(jié)合后以結(jié)合后以為模板形成為模板形成肽鏈，此肽鏈，此過程為翻譯過程為翻譯BDNA雙鏈中雙鏈中A與與T配對，配對，G與與C配對，故配對，故(A1T1)/(G1C1)(A2T2)/(G2C2)，即，即鏈中鏈中(AT)/(GC)的比值與的比值與鏈中此項(xiàng)比鏈中此項(xiàng)比值相同值相同選選項(xiàng)項(xiàng)內(nèi)容指向內(nèi)容指向聯(lián)系分析聯(lián)系分析C由由480個(gè)核苷酸即個(gè)核苷酸即160個(gè)密碼子組成，這個(gè)密碼子組成，這些密碼子中有不決定氨基酸的終止密碼，些密碼子中有不決定氨基酸的終止密碼，故編碼

11、的蛋白質(zhì)長度小于故編碼的蛋白質(zhì)長度小于160個(gè)氨基酸個(gè)氨基酸D遺傳信息由遺傳信息由傳遞到傳遞到的過程中，由的過程中，由tRNA作為運(yùn)載工具，才能實(shí)現(xiàn)遺傳信息對蛋白作為運(yùn)載工具，才能實(shí)現(xiàn)遺傳信息對蛋白質(zhì)合成的控制質(zhì)合成的控制【答案】【答案】C互動(dòng)探究互動(dòng)探究1(1)上圖中上圖中的場所是什么？的場所是什么？(2)中顯示幾種密碼子？中顯示幾種密碼子？【提示提示】(1)細(xì)胞核。細(xì)胞核。(2)5種。種。【探規(guī)尋律探規(guī)尋律】有關(guān)蛋白質(zhì)合成過程習(xí)題的有關(guān)蛋白質(zhì)合成過程習(xí)題的注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)(1)基因基因mRNA蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)。堿基數(shù)目堿基數(shù)目堿基數(shù)目堿基數(shù)目氨基酸數(shù)目氨基酸數(shù)目631 (2)轉(zhuǎn)錄中轉(zhuǎn)錄中DN

12、A分子雙鏈中一條為模板鏈，另分子雙鏈中一條為模板鏈，另一條鏈無轉(zhuǎn)錄功能。一條鏈無轉(zhuǎn)錄功能。 (3)轉(zhuǎn)錄中的配對關(guān)系：轉(zhuǎn)錄中的配對關(guān)系：GC、CG、TA、AU。 (4)tRNA與密碼子的關(guān)系為：與密碼子的關(guān)系為：tRNA一端為反密一端為反密碼子，可與碼子，可與mRNA的相應(yīng)密碼子進(jìn)行配對；一的相應(yīng)密碼子進(jìn)行配對；一種種tRNA只能轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸，一種氨基酸可只能轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸，一種氨基酸可被多種被多種tRNA運(yùn)輸。運(yùn)輸。遺傳信息、密碼子、反密碼遺傳信息、密碼子、反密碼子的比較子的比較遺傳信息遺傳信息密碼子密碼子反密碼子反密碼子存存在在位位置置在在DNA上，是上，是基因中脫氧核基因中脫氧核苷酸的排

13、列順苷酸的排列順序序在在RNA上，上，是是mRNA上上決定決定1個(gè)氨個(gè)氨基酸的基酸的3個(gè)個(gè)相鄰堿基相鄰堿基在在tRNA上，是與上，是與密碼子互密碼子互補(bǔ)配對的補(bǔ)配對的3個(gè)堿基個(gè)堿基遺傳信息遺傳信息密碼子密碼子反密碼子反密碼子作用作用決定氨基酸的排列決定氨基酸的排列順序，是間接作用順序，是間接作用直接決定蛋直接決定蛋白質(zhì)分子中白質(zhì)分子中氨基酸的排氨基酸的排列順序列順序識(shí)別密碼子識(shí)別密碼子對應(yīng)對應(yīng)關(guān)系關(guān)系聯(lián)系聯(lián)系(1)遺傳信息是基因中脫氧核苷酸的排列順序，遺傳信息是基因中脫氧核苷酸的排列順序，通過轉(zhuǎn)錄，使遺傳信息傳遞到通過轉(zhuǎn)錄，使遺傳信息傳遞到mRNA的核糖的核糖核苷酸的排列順序上核苷酸的排列順序

14、上(中心法則中心法則)(2)mRNA的密碼子直接決定蛋白質(zhì)分子中氨的密碼子直接決定蛋白質(zhì)分子中氨基酸的排列順序，反密碼子則起到識(shí)別密碼基酸的排列順序，反密碼子則起到識(shí)別密碼子的作用子的作用(2010高考天津卷高考天津卷)根據(jù)表中的已知條件，根據(jù)表中的已知條件，判斷蘇氨酸的密碼子是判斷蘇氨酸的密碼子是()例例2DNA雙鏈雙鏈TGmRNAtRNA反密碼子反密碼子A氨基酸氨基酸蘇氨酸蘇氨酸A.TGUBUGACACU DUCU【解析解析】mRNA上決定上決定1個(gè)氨基酸的個(gè)氨基酸的3個(gè)相鄰的個(gè)相鄰的堿基，稱做堿基，稱做1個(gè)密碼子。個(gè)密碼子。mRNA的密碼子和的密碼子和tRNA上的反密碼子互補(bǔ)配對，可推知

15、上的反密碼子互補(bǔ)配對，可推知mRNA的密碼子的密碼子最后的堿基為最后的堿基為U；DNA的一條鏈為的一條鏈為TG，另一條鏈，另一條鏈為為AC，若，若DNA轉(zhuǎn)錄時(shí)的模板鏈為轉(zhuǎn)錄時(shí)的模板鏈為TG所在的鏈所在的鏈,則則mRNA的密碼子為的密碼子為ACU，若，若DNA轉(zhuǎn)錄時(shí)的模板鏈轉(zhuǎn)錄時(shí)的模板鏈為為AC所在的鏈，則所在的鏈，則mRNA的密碼子為的密碼子為UGU。【答案答案】C【探規(guī)尋律】【探規(guī)尋律】遺傳信息、密碼子遺傳信息、密碼子(遺傳密碼遺傳密碼)、反密碼子的區(qū)分反密碼子的區(qū)分 如圖表示如圖表示DNA控制蛋白質(zhì)合成的過程。下控制蛋白質(zhì)合成的過程。下列有關(guān)說法不正確的是列有關(guān)說法不正確的是()A遺傳信息

16、存在于遺傳信息存在于鏈上鏈上B密碼子存在于密碼子存在于鏈上鏈上C氨基酸與氨基酸與tRNA在種類上是一一對應(yīng)的關(guān)系在種類上是一一對應(yīng)的關(guān)系D圖中圖中DNA片段最多可控制片段最多可控制20種氨基酸來合成種氨基酸來合成蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)解析：選解析：選C。遺傳信息是指。遺傳信息是指DNA上脫氧核苷酸的上脫氧核苷酸的排列順序，轉(zhuǎn)錄時(shí)作為模板的單鏈即為信息鏈。排列順序，轉(zhuǎn)錄時(shí)作為模板的單鏈即為信息鏈。密碼子是指信使密碼子是指信使RNA中決定一個(gè)氨基酸的三個(gè)相中決定一個(gè)氨基酸的三個(gè)相鄰的堿基，它只存在于鄰的堿基，它只存在于mRNA上。一種氨基酸可上。一種氨基酸可由一種或幾種由一種或幾種tRNA來攜帶，但一種來攜

17、帶，但一種tRNA只能攜帶只能攜帶一種氨基酸。一種氨基酸。中心法則的理解與分析中心法則的理解與分析1圖解分析圖解分析圖解表示出遺傳信息的傳遞有圖解表示出遺傳信息的傳遞有5個(gè)過程。個(gè)過程。(1)以以DNA為遺傳物質(zhì)的生物遺傳信息的傳遞為遺傳物質(zhì)的生物遺傳信息的傳遞 2中心法則體現(xiàn)了中心法則體現(xiàn)了DNA的兩大基本功能的兩大基本功能 (1)對遺傳信息的傳遞功能，它是通過對遺傳信息的傳遞功能，它是通過DNA復(fù)制完成的，發(fā)生于親代產(chǎn)生子代的生殖復(fù)制完成的，發(fā)生于親代產(chǎn)生子代的生殖過程或細(xì)胞增殖過程中。過程或細(xì)胞增殖過程中。 (2)對遺傳信息的表達(dá)功能，它是通過轉(zhuǎn)錄對遺傳信息的表達(dá)功能，它是通過轉(zhuǎn)錄和翻譯

18、完成的，發(fā)生在個(gè)體發(fā)育過程中。和翻譯完成的，發(fā)生在個(gè)體發(fā)育過程中。中心法則揭示了生物遺傳信息由中心法則揭示了生物遺傳信息由DNA向蛋白質(zhì)傳遞與表達(dá)的過程。下列說法不向蛋白質(zhì)傳遞與表達(dá)的過程。下列說法不正確的是正確的是()例例3 Aa、b、c、d所表示的四個(gè)過程依次分所表示的四個(gè)過程依次分別是別是DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯、逆轉(zhuǎn)錄復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯、逆轉(zhuǎn)錄 B需要需要tRNA和核糖體同時(shí)參與的過程是和核糖體同時(shí)參與的過程是c，需要逆轉(zhuǎn)錄酶參與的過程是需要逆轉(zhuǎn)錄酶參與的過程是d Ca、b、c過程只發(fā)生在真核細(xì)胞中，過程只發(fā)生在真核細(xì)胞中，d、e過程只發(fā)生在原核細(xì)胞和一些病毒中過程只發(fā)生在原核細(xì)胞和一些病

19、毒中 D在真核細(xì)胞中，在真核細(xì)胞中，a和和b兩個(gè)過程發(fā)生的兩個(gè)過程發(fā)生的主要場所相同，但需要的關(guān)鍵酶種類不同主要場所相同，但需要的關(guān)鍵酶種類不同【解析解析】圖解中圖解中a、b、c、d、e分別表示分別表示DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯、逆轉(zhuǎn)錄、的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯、逆轉(zhuǎn)錄、RNA的復(fù)的復(fù)制，其中制，其中c過程進(jìn)行的場所是核糖體，在合成過程進(jìn)行的場所是核糖體，在合成蛋白質(zhì)時(shí)需要蛋白質(zhì)時(shí)需要tRNA運(yùn)載氨基酸，運(yùn)載氨基酸，a、b、c在細(xì)在細(xì)胞生物中均能發(fā)生，胞生物中均能發(fā)生，d、e只發(fā)生在只發(fā)生在RNA病毒中病毒中。在真核細(xì)胞中，。在真核細(xì)胞中，a和和b兩個(gè)過程發(fā)生的主要場兩個(gè)過程發(fā)生的主要場所都是細(xì)胞核，但所需的關(guān)鍵酶不同，前者需所都是細(xì)胞核，但所需的關(guān)鍵酶不同，前者需要要DNA聚合酶，而后者需要聚合酶，而后者需要RNA聚合酶，兩者聚合酶，兩者都需要解旋酶。都需要解旋酶?！敬鸢复鸢浮緾互動(dòng)探究互動(dòng)探究2(1)上述圖解中哪兩個(gè)過程所需原料相同？上述圖解中哪兩個(gè)過程所需原料相同？(2)高度分化的活細(xì)胞內(nèi)可發(fā)生上述哪些過程？高度分化的活細(xì)胞內(nèi)可發(fā)生上述哪些過程？【提示提示】(1)a與與d相同，相同，b與與e相同。相同。(2)b、c。