《基因指导蛋白质的合成》基因的表达PPT

第4章基因的表达第1节基因指导蛋白质的合成1.说出三种RNA的结构和功能。2.描述转录和翻译的过程。3.阐述密码子、反密码子与氨基酸间的关系。4.阐述中心法则的内容。1.生命观念：通过掌握遗传信息的表达过程，明确蛋白质作为生命活动主要承担者的意义。2.科学思维：运用数学方法，分析转录和翻译过程中DNA上碱基、密码子、氨基酸数量间的对应关系。课标要求素养要求内容索引一、RNA的组成及分类二、遗传信息的转录随堂演练知识落实三、遗传信息的翻译四、中心法则01一、RNA的组成及分类RNADEZUCHENGJIFENLEI基础梳理·夯实教材基础1.RNA的结构(1)基本单位及组成①；②；③碱基：；④。(2)空间结构：一般是，且比DNA短。磷酸核糖A、U、G、C核糖核苷酸单链2.RNA与DNA的比较比较项目DNARNA组成单位基本组成单位不同__________________________五碳糖不同______________碱基不同特有的是____________特有的是__________结构不同_________________一般为_____脱氧核糖核苷酸核糖核苷酸脱氧核糖核糖胸腺嘧啶(T)尿嘧啶(U)单链规则的双螺旋结构3.RNA的种类及其作用(1)(2)(3)信使RNADNA核糖体RNA转运RNA识别并转运氨基酸(1)DNA和RNA都含有核糖()(2)RNA是某些病毒的遗传物质()×正误判断·矫正易混易错√深化探究·解决问题疑难现有一核酸分子，若从化学组成入手，如何判断其是DNA还是RNA？(不考虑特殊情况)提示(1)根据五碳糖种类判断：若有核糖，一定为RNA；若有脱氧核糖，一定为DNA。(2)根据含氮碱基种类判断：若含T，一定为DNA；若含U，一定为RNA。(3)根据含氮碱基含量的比较判断：若嘌呤数≠嘧啶数，则肯定不是双链DNA。02二、遗传信息的转录YICHUANXINXIDEZHUANLU基础梳理·夯实教材基础1.概念：RNA是在中，通过RNA聚合酶以为模板合成的，这一过程叫作转录。2.过程细胞核DNA的一条链碱基碱基互补配对一条链核糖核苷酸RNA聚合酶mRNADNA双螺旋(1)转录不是转录整个DNA，是转录其中的基因，不同种类的细胞，由于基因的选择性表达，mRNA的种类和数量不同，但tRNA和rRNA的种类没有差异。(2)细胞核中转录形成的RNA通过核孔进入细胞质，穿过0层膜，需要能量。(3)完成正常使命的RNA易迅速降解，保证生命活动的有序进行。(4)质基因(线粒体和叶绿体中的基因)控制蛋白质合成过程中也进行转录。(1)遗传信息转录的产物只有mRNA()(2)转录以DNA的两条链作为模板，以4种核糖核苷酸为原料()(3)细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生()×正误判断·矫正易混易错××深化探究·解决问题疑难结合下列有关图解，回答相关问题。1.甲、乙两过程有何相同之处？这对保证遗传信息的准确转录有什么意义？提示甲表示DNA复制，乙表示转录。转录与复制都需要模板，都遵循碱基互补配对原则，在真核细胞中主要发生在细胞核。碱基互补配对原则能够保证遗传信息传递的准确性。2.甲、乙两过程有何不同之处？提示(1)DNA复制中A与T配对，转录中会有A与U配对。(2)DNA复制时一个DNA分子完整复制，形成两个DNA分子；转录是以基因为单位进行的，在DNA分子中，只有处于表达状态的片段(基因)才会被转录，转录形成一条单链RNA。3.转录形成的RNA的碱基序列与其DNA模板链和非模板链的碱基序列相比，有什么异同？提示转录形成的RNA的碱基序列与其DNA模板链的碱基序列是互补配对关系；和非模板链的碱基序列基本相同，只是DNA链上T的位置，RNA链上是U。03三、遗传信息的翻译YICHUANXINXIDEFANYI基础梳理·夯实教材基础1.翻译场所：细胞质的上模板：______原料：21种_______能量：ATP搬运工具：tRNA产物：具有一定氨基酸顺序的_______核糖体mRNA氨基酸蛋白质2.tRNA的形态和功能特点(1)形态：RNA链经过，形成形。(2)功能特点：每种tRNA只能识别并转运氨基酸。折叠三叶草一种3.密码子和反密码子(1)属于密码子的是(填序号)，位于[④](填名称)上，其实质是决定一个氨基酸的的碱基。(2)属于反密码子的是(填序号)，位于[③](填名称)上，其实质是与发生碱基互补配对的3个相邻的碱基。(3)密码子的种类为种，正常情况下，反密码子的种类为种。②mRNA3个相邻①tRNA密码子64614.翻译过程核糖体tRNAmRNA终止密码子mRNA的复合物5.翻译能精确进行的原因(1)为翻译提供了精确的模板。(2)通过，保证了翻译能够准确地进行。6.翻译能高效进行的原因一个mRNA分子上可以相继结合个核糖体，同时进行多条肽链的合成。mRNA碱基互补配对多(1)DNA上遗传信息、密码子、反密码子的对应关系(2)基因表达过程中相关的数量关系比较(不考虑终止密码子)数目/个DNA中的碱基数(脱氧核苷酸数)6nmRNA中的碱基数(核糖核苷酸数)3n蛋白质中的氨基酸数n参与转运氨基酸的tRNA数n蛋白质中的肽链数m蛋白质中的肽键数(脱水数)n－m基因表达过程中，蛋白质中氨基酸的数目＝参加转运的tRNA数目＝mRNA的碱基数目＝基因中的碱基数目。1316(3)原核生物和真核生物基因的转录和翻译真核细胞的转录主要发生在细胞核中，翻译发生在细胞质中，在空间和时间上被分隔开进行，而原核细胞的转录和翻译没有分隔，可以同时进行，边转录边翻译。(1)DNA是蛋白质合成的直接模板()(2)密码子位于mRNA上，ATC一定不是密码子()(3)mRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质()(4)每种转运RNA能识别并转运一种或多种氨基酸()×正误判断·矫正易混易错√××深化探究·解决问题疑难下图是翻译过程的示意图，请据图分析：1.图甲中Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ分别是哪种分子或结构？提示Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ分别是tRNA、核糖体、多肽链。2.图乙中①、⑥分别是什么分子或结构？核糖体移动的方向是怎样的？提示①、⑥分别是mRNA、核糖体；核糖体移动的方向是由右向左。3.最终合成的多肽链②、③、④、⑤的氨基酸序列相同吗？为什么？提示相同；因为它们的模板是同一条mRNA。04四、中心法则ZHONGXINFAZE基础梳理·夯实教材基础1.提出者：。2.内容克里克①DNA的复制：遗传信息从流向。②：遗传信息从流向。③翻译：遗传信息从流向。④：遗传信息从流向。⑤：遗传信息从流向。DNADNA转录DNARNARNA蛋白质RNA的复制RNARNA逆转录RNADNA(1)中心法则表示的是遗传信息的流动过程()(2)遗传信息只能从DNA流向RNA，进而流向蛋白质()(3)DNA病毒中没有RNA，其遗传信息的传递不遵循中心法则()正误判断·矫正易混易错√××写出下列各类生物遗传信息传递过程：原核生物；真核生物；DNA病毒；RNA复制病毒；逆转录病毒。学以致用·链接典例拓展生物种类遗传信息的传递过程原核生物真核生物DNA病毒RNA复制病毒逆转录病毒提示学习小结05随堂演练知识落实SUITANGYANLIANZHISHILUOSHI1.下列关于RNA的叙述，错误的是A.有些RNA可催化细胞内的某些生化反应B.RNA的基本单位由磷酸、核糖和含氮碱基组成C.RNA参与构成核糖体D.RNA参与构成细胞膜√解析有些酶的化学本质为RNA；RNA的基本单位是核糖核苷酸，由磷酸、核糖和含氮碱基组成；rRNA参与构成核糖体。12345解析分析题图可知，①是磷酸基团，②是五碳糖，③是含氮碱基。DNA与RNA在核苷酸上的不同主要有两点，一是在DNA中②为脱氧核糖，在RNA中②为核糖；二是在DNA中③有A、T、C、G4种，在RNA中③有A、U、C、G4种，A错误；如果要构成ATP，要在①位置上加上两个磷酸基团，②应为核糖，③应为腺嘌呤，B错误；人的遗传物质是DNA，在DNA中③只有4种(A、G、C、T)，C正确；DNA分子的一条脱氧核苷酸链中多数②与两个①相连，D错误。2.(2019·邢台校级月考)如图为核苷酸的模式图，下列相关说法正确的是A.DNA与RNA在核苷酸上只有②不同B.如果要构成ATP，在①位置上加上两个磷酸基团即可C.③在人的遗传物质中只有4种D.DNA分子中每个②均只与一个①相连√123453.(2019·曲阜师大高一检测)关于密码子和反密码子的叙述，正确的是A.密码子位于mRNA上，反密码子位于tRNA上B.密码子位于tRNA上，反密码子位于mRNA上C.密码子位于rRNA上，反密码子位于tRNA上D.密码子位于rRNA上，反密码子位于mRNA上√解析mRNA上三个相邻的碱基决定一个氨基酸，这样相邻的三个碱基称为密码子；每个tRNA上有三个碱基与密码子相配对，这样的三个碱基称为反密码子，即密码子位于mRNA上，反密码子位于tRNA上，A正确，B、C、D错误。123454.(2018·吉林二中月考)如图是基因表达的示意图，下列有关叙述正确的是12345A.过程①是转录过程，在植物细胞中只能发生在细胞核中B.过程②在核糖体上进行，需要的原料是4种核糖核苷酸C.过程①②在原核生物体内可以同时进行D.过程①②中的碱基配对方式完全相同√解析图中过程①表示转录，在植物细胞中，主要发生在细胞核内，也可发生在叶绿体或线粒体中，A错误；过程②表示翻译，在核糖体上进行，以21种氨基酸为原料，B错误；原核生物没有以核膜为界限的细胞核，转录和翻译在时间和空间上可以同时进行，C正确；过程①②中的碱基配对方式不完全相同，过程①中有T—A配对，而过程②中没有，D错误。12345解析图中核糖体上进行的是翻译过程，此过程需要的条件是模板、原料、能量、酶等。5.如图表示某真核生物基因表达的部分过程，请回答下列问题：12345(1)图中表示遗传信息的_____过程，发生的场所是________，此过程除图中所示条件外，还需要_________等。翻译核糖体酶和能量(2)图中③表示_______，合成的主要场所是________，通过_____运输到细胞质中，穿过___层膜，_____(填“需要”或“不需要”)能量。12345mRNA细胞核核孔0需要解析③为mRNA，主要在细胞核中合成，通过核孔转移到细胞质中，此过程穿过0层膜，需要能量。12345解析密码子存在于mRNA分子上，与tRNA上的反密码子进行碱基互补配对，故图中方框内的碱基为UUU，对应的密码子为AAA，相应氨基酸是赖氨酸。(3)图中方框内的碱基应为_____，对应的aa5应为________(赖氨酸的密码子为AAA，苯丙氨酸的密码子为UUU)。UUU赖氨酸(4)图中的氨基酸共对应____个密码子。核糖体的移动方向是_________。123457从左到右解析图中共有7个氨基酸，对应7个密码子。根据图中最后一个氨基酸的加入位置可知，核糖体的移动方向为从左到右。