《基因指导蛋白质的合成》基因的表达PPT课件

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【归纳总结】 RNA和DNA的区别
比较项目
基本组成元素
化学组成
基本组成单位 碱基
五碳糖
无机酸
空间结构
DNA
RNA
均只含有C、H、O、N、P五种元素
脱氧核苷酸
核糖核苷酸
A、G、C、T
A、G、C、U
脱氧核糖
核糖
磷酸
磷酸
规则的双螺旋结构 通常呈单链结构
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联想质疑
【归纳】 DNA与RNA的判定方法 (1)根据五碳糖种类判定：若核酸分子中含核糖，一定为RNA；含脱氧核糖，一定 为DNA。 (2)根据含氮碱基判定：含T的核酸一定是DNA；含U的核酸一定是RNA。 (3)DNA中单、双链的判定：若A≠T、G≠C或嘌呤≠嘧啶，则为单链DNA；若A ＝T，G＝C，A＋G＝T＋C，则一般认为是双链DNA。
举例 烟草花叶病毒
RNA_逆__转__录___
遗传信息从__R__N_A__流向__D__N_A__
HIV
完善后的中心法则，用图解表示为：
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4.生命是物质、能量和信息的统一体 在遗传信息的流动过程中， DNA、RNA
是信息的载体蛋，白质
是信息的表达AT产P物，而
为信息的流动提供能量。
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[典例4] (2019·浙南名校联盟期末)某病毒的遗传物质是单链RNA(－RNA)，宿主细胞 内病毒的增殖过程如图，－RNA和＋RNA的碱基序列是互补的。下列叙述正确的 是( )
位置
__m_R__N_A__上
__t_R_N_A___一端
决定一个氨基酸的3个相邻的碱 与 mRNA__密__码__子___ 发 生 碱 基互 补 配 对
实质
基
的3个相邻的碱基
翻译时，mRNA与tRNA局部反向平行，密码子与反密码子碱基 互补配对，碱基配对的方式有两种，即A与U配对，G与C配对。
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[对点练4] 在其他条件具备的情况下，在试管中加入物质X和物质Z，可得到相应产 物Y。下列叙述正确的是( ) A.若X是DNA，Y是RNA，则Z是逆转录病毒 B.若X是DNA，Y是mRNA，则Z是脱氧核苷酸 C.若X是RNA，Y是DNA，则Z是RNA复制酶 D.若X是mRNA，Y是核糖体上合成的生物大分子，则Z是氨基酸 解析 以DNA为模板合成RNA，属于转录过程，需要RNA聚合酶的催化，需要消 耗核糖核苷酸，A、B错误；以RNA为模板，合成DNA，属于逆转录过程，需要逆 转录酶催化，需要消耗脱氧核苷酸，C错误；以mRNA为模板合成蛋白质，属于翻 译过程，需要消耗氨基酸，D正确。 答案 D
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解析 R表示的节段①正处于解旋状态，形成这种状态不需要解旋酶，只需要RNA 聚合酶，A错误；图中②是RNA分子，以4种核糖核苷酸为原料合成的，B错误；如 果图中③表示酶分子，它能催化转录，则它的名称是RNA聚合酶，C正确；图中的 ②是mRNA，合成后从细胞核出来，与核糖体结合并控制蛋白质的合成，D错误。 答案 C
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[对点练2] (2019·南菁中学期中)如图是真核生物mRNA合成过程图，请据图判断下列 说法中正确的是( )
A.R表示的节段①正处于解旋状态，形成这种状态需要解旋酶 B.图中②是以4种脱氧核苷酸为原料合成的 C.如果图中③表示酶分子，则它的名称是RNA聚合酶 D.图中的②合成后，在细胞核中与核糖体结合并控制蛋白质的合成
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联想质疑
★RNA有三种，均来自于DNA的转录
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★密码子的简合多个核糖体。
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【归纳总结】 (1)转录的产物不只是mRNA，还有tRNA、rRNA等，但只有mRNA携带遗传信息， 3种RNA都参与翻译过程，只是作用不同。 (2)转录和翻译过程中的碱基配对不是A－T，而是A－U。 (3)并不是所有的密码子都决定氨基酸，如终止密码子UAA和UAG。 (4)真核细胞的核基因表达过程，转录在细胞核中进行，转录形成的mRNA要通过核 孔进入细胞质中与核糖体结合，转录和翻译在时间和空间上均不同，表现为先转录 后翻译。 (5)原核细胞的基因表达过程中，由于没有核膜的阻挡，转录和翻译可以同时进行， 表现为边转录边翻译。
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[典例2] (2016·10月浙江选考)遗传信息表达的过程中，mRNA的三个碱基是5′— UAC—3′，则DNA模板链上对应的三碱基是( ) A.5′—GTA—3′ B.5′—CAT—3′ C.5′—CUT—3′ D.5′—GUA—3′ 解析 mRNA的三个碱基是5′—UAC—3′，而mRNA与转录的模板DNA单链是方向 相反、碱基互补的，所以DNA模板链上对应的三个碱基是5′—GTA—3′。 答案 A
A.Y为RNA聚合酶 B.该图中最多含5种碱基、8种核苷酸 C.过程Ⅰ在细胞核内进行，过程Ⅱ在细胞质内进行 D.b部位发生的碱基配对方式可能有T—A、A—U、C—G、G—C
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解析 分析题图可知，过程Ⅰ和过程Ⅱ分别表示真核生物转录和翻译过程，故Y为 RNA聚合酶，A正确；图中有DNA和RNA分子，因此最多含有5种碱基和8种核苷酸， B正确；过程Ⅰ为转录过程，主要在细胞核内进行，此外在线粒体和叶绿体内也可进 行，Ⅱ为翻译过程，在细胞质中的核糖体上进行，C错误；b部位发生转录，因此b部 位发生的碱基配对方式可能有T—A、A—U、C—G、G—C，D正确。 答案 C
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遗传信息的转录
———————————————自主梳理———————————————
细胞核 一条链
4种游离的核糖核苷酸 RNA聚合酶
碱基 碱基互补配对
一条链 核糖核苷酸
RNA聚合酶 mRNA
DNA链上 双螺旋
mRNA、tRNA、rRNA
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(1)转录时，需要解旋吗？需要解旋酶吗？为什么？ 提示 需要解旋，因为DNA双链只有解开螺旋才能为转录提供模板；不需要解旋酶， 因为RNA聚合酶本身就兼有解旋的作用。 (2)转录时，RNA子链的延伸方向如何？与RNA聚合酶的移动方向一致吗？ 提示 5′端→3′端；一致。 (3)转录时，RNA子链与其模板链之间进行碱基互补配对，碱基互补配对的方式共有几 种？分别是什么？所形成的碱基对共有几种？分别是什么？ 提示 3种，A与U、T与A、G与C；4种，A－U、T－A、G－C和C－G。 (4)转录只能形成mRNA一种RNA吗？转录形成的RNA中一定没有氢键吗？ 提示 转录可以形成mRNA、tRNA和rRNA等；不一定，转录形成的tRNA中含有氢键。
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[典例3] (2019·华师大一附中期末)抗生素P能有效抑制细胞内蛋白质的合成，原因是 具有与tRNA结构中“结合氨基酸部位”类似的结构。在进行试管内翻译时，将足 量抗生素P加到反应试管内，可能会观察到的现象是( ) A.试管内翻译的最终产物为不完整蛋白质 B.携带氨基酸的tRNA无法与mRNA进行碱基互补配对 C.mRNA无法与核糖体结合 D.抗生素P与游离的核糖核苷酸结合
第1节 基因指导蛋白质的合成
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课程标准要求
核心素养对接
学业质量水平
1.生命观念——结合DNA双螺旋结构模型，阐明DNA分子通过转录和翻
译等过程表达遗传信息；理解多聚核糖体现象的本质，利用结构与功能 水平二
概 述 DNA 分 子 上 的 观，认识到其对提高翻译效率的意义。
遗 传 信 息 通 过 RNA 2.科学思维——利用分析与综合的方法，比较归纳转录和翻译在时间、
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[对点练1] 经测定，甲、乙、丙3种生物的核酸中碱基之比如下表，这3种生物的核酸 分别为：________、________、________。
项目 甲 乙 丙
A
G
C
T
U
60
40
60
40
30
20
20
30
41
23
44
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解析 根据碱基种类判断，甲、乙是DNA，丙是RNA，再根据碱基比例判定甲是单 链DNA，乙是双链DNA。 答案 单链DNA 双链DNA RNA
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中心法则
———————————————自主梳理———————————————
1.提出者
克里克
。
2.内容
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①DNA复制：遗传信息从 DNA 流向DNA
。
②转录：遗传信息从 DNA 流向 RNA
。
③翻译：遗传信息从 RNA 流向 蛋白质 。
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3.发展 发展内容
RNA自我复制
信息流动 遗传信息从__R__N_A__流向__R_N__A__
A.－RNA和＋RNA均可与核糖体结合作为翻译的模板 B.据图推测，只有－RNA上有RNA聚合酶的结合位点 C.过程①所需的嘌呤数和过程③所需的嘧啶数相同 D.过程②需要的tRNA来自病毒，原料及场所都由宿主细胞提供
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解析 由图示可得，只有＋RNA可与核糖体结合作为翻译的模板，A错误；图中既 能以－RNA为模板合成＋RNA，也能以＋RNA为模板合成－RNA，说明－RNA和＋ RNA均有RNA聚合酶的结合位点，B错误；由于－RNA和＋RNA的碱基是互补配对 的，所以过程①所需嘌呤数量与过程③所需嘧啶数量相同，C正确；②为翻译过程， 该过程需要的tRNA、原料及场所都由宿主细胞提供，D错误。 答案 C
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联想质疑
★真核细胞内DNA的复制和转录均主要发生在细胞核内。
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遗传信息的翻译
———————————————自主梳理———————————————
1.翻译的概念 mRNA
核糖体
顺序 蛋白质
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2.密码子与反密码子 (1)密码子与反密码子的比较
密码子
反密码子
种类
__6_4_种
目前发现有很多种
①在正常情况下，UGA是
终止密码子
；但在特殊情况下，UGA可
以编码硒代半胱氨酸。
②在原核生物中，GUG也可以作 起始密码子