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*,*,*,第,1,节基因指导蛋白质的合成,第,4,章基因的表达,1,学习导航,1.,阅读教材图文，辨析三种,RNA,的结构和功能。,2.,结合教材图,4,4,、,4,6,，概述转录、翻译的过程和特点。,3.,理解密码子的概念并熟练查阅密码子表，分析碱基和氨基酸之间的,对应关系。,重难点击,转录、翻译的过程及特点。,2,课堂导入,美国科幻电影侏罗纪公园中，科学家们利用,一只困在琥珀中的、曾吸食过恐龙血的蚊子体内,的恐龙,DNA,制造出了大量的恐龙，并建立了一个,恐龙的,“,侏罗纪公园,”,。,我们知道，生物体的性状是由蛋白质体现的，基,因能够控制生物体的性状，所以，我们推测基因应该是通过控制蛋白质的合成来控制生物体的性状的。基因是怎样指导蛋白质的合成的呢？这一节我们一起来学习基因指导蛋白质的合成。,3,一、遗传信息的转录,当堂检测,二、遗传信息的翻译,内容索引,4,一、遗传信息的转录,5,基础梳理,1.DNA,与,RNA,的比较,种类,DNA,RNA,基本单位,脱氧核糖核苷酸,(4,种,),核糖核苷酸,(4,种,),五碳糖,_,_,特有碱基,_,_,共有碱基,_,空间结构,规则的双螺旋结构,多呈,结构,真核生物中的分布,主要在,中，少量在,、,中,主要在细胞质基质、线粒体、叶绿体、,中，少量在,中,脱氧核糖,核糖,T,U,A,、,G,、,C,单链,细胞核,线粒体,叶绿体,核糖体,细胞核,6,2.,遗传信息的转录,(1),概念：是指在,中，以,为模板，按照,原则合成,的过程。,(2),过程,细胞核,DNA,的一条链,碱基互补配,对,RNA,mRNA,DNA,RNA,聚合酶,7,第,1,步：,DNA,双链解开，,DNA,双链的,得以暴露。,第,2,步：游离的,随机地与,DNA,链上的碱基碰撞，当核糖核苷酸与,DNA,的碱基,时，两者以,结合。,第,3,步：在,酶的作用下，新结合的,连接到正在合成的,分子上。,第,4,步：合成的,mRNA,从,DNA,链上释放，,DNA,双链,。,碱基,核糖核苷酸,互补,氢键,RNA,聚合,核糖核苷酸,mRNA,恢复,8,如图表示某真核生物细胞内,DNA,的转录过程，请据图分析回答下列问题：,答案,b,是胞嘧啶脱氧核苷酸；,c,是胞嘧啶核糖核苷酸。,问题探究,答案,1.,请思考图中,DNA,的转录方向为,(,用,“”,或,“”,表示,),。,2.a,为启动上述过程必需的有机物，其名称是,。,3.b,和,c,的名称分别是什么？,RNA,聚合酶,9,答案,细胞核、线粒体。,4.,在根尖细胞中，上述过程发生的场所是哪里？,答案,不一定。产物有,mRNA,、,tRNA,、,rRNA,。,5.,产物,d,一定是,mRNA,吗？,答案,10,6.,若,d,中,A,占,35%,，,U,占,19%,，则,d,对应的,DNA,分子片段中,T,和,C,分别占,。,答案,分析,d,是以,DNA,的一条链为模板转录来的，若,d,中,A,35%,，,U,19%,，,A,U,54%,，则对应的,DNA,分子片段中,A,T,54%,，,G,C,46%,，故,A,T,27%,，,G,C,23%,。,分析,27%,、,23%,11,知识整合,转录的方向和,RNA,聚合酶移动的方向一致；,DNA,中碱基,C,和脱氧核糖、磷酸一起构成胞嘧啶脱氧核苷酸；,RNA,中则构成胞嘧啶核糖核苷酸；真核生物中转录的主要场所是细胞核，线粒体和叶绿体中也能进行；转录的产物有,mRNA,、,tRNA,、,rRNA,。,12,拓展应用,1.,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,是一种遗传物质,C.RNA,参与构成核糖体,D.RNA,参与构成细胞膜,答案,解析,有些酶是,RNA,，,RNA,是某些病毒的遗传物质，,rRNA,参与构成核糖体。,解析,13,2.,下列关于转录的叙述，不正确的是,A.,多数发生在细胞核中,B.,以核糖核苷酸为原料,C.DNA,的两条链都可作模板,D.,边解旋边转录,答案,解析,DNA,的两条链中只有其中一条链可作为模板。,解析,14,3.,下,图表示真核细胞某基因的转录过程。有关叙述错误的是,A.,转录结束后,和,重新形成双螺旋结构,B.,不一定是,mRNA,C.,是游离的脱氧核苷酸,D.,该过程中存在,T,与,A,的碱基配对方式,答案,解析,15,解析,转录结束后,和,重新形成双螺旋结构，故,A,正确。,转录的产物有,mRNA,、,tRNA,、,rRNA,等，故,B,正确。,是形成,RNA,的原料，是游离的核糖核苷酸，故,C,错误。,该过程中,DNA,中的,T,可以与,RNA,中的,A,配对，故,D,正确。,16,二、遗传信息的翻译,17,基础梳理,1.,翻译,条件,场所：细胞质的,上,模板：,_,原料：,_,产物：一定氨基酸序列的,_,核糖体,mRNA,20,种氨基酸,蛋白质,2.,密码子和反密码子,(1),密码子：位于,上，其实质是决定一个氨基酸的,个相邻的碱基，有,种。,(2),反密码子：位于,上，其实质是与,发生碱基互补配对的,3,个相邻的碱基。,mRNA,3,64,tRNA,密码子,18,3.,翻译过程,19,起始：,mRNA,与,结合,运输：,携带氨基酸置于特定位置,延伸：核糖体沿,移动，读取下一个密码子，由对应,tRNA,运输相应,的氨基酸加到延伸中的肽链上。,(,一个,mRNA,可以结合多个核糖体,),终止：当核糖体到达,mRNA,上的,时，合成停止,脱离：肽链合成后从核糖体与,mRNA,的复合物上脱离，盘曲折叠成具有,特定,和,的蛋白质,核糖体,tRNA,mRNA,终止密码子,空间结构,功能,20,4.,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。,5.,翻译能高效进行的原因：,1,个,mRNA,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,21,下图是翻译过程的示意图，请据图分析：,答案,、,、,分别是,tRNA,、核糖体、多肽链。,问题探究,答案,1.,图甲中,、,、,分别是哪种分子或结构？,22,答案,起始密码子：,AUG,，编码甲硫氨酸。终止密码子：,UAA,，不编码氨基酸。,2.,是,mRNA,，其中的起始密码子和终止密码子分别是什么？它们都能决定氨基酸吗？,答案,23,答案,一定程度上可以防止由于碱基改变而导致生物性状的改变，维持生物性状的稳定性。,3.,密码子,GCU,编码丙氨酸，如果由于某种原因使,mRNA,中该密码子的第三个碱基由,U,变为了,C,，那么编码的氨基酸还是丙氨酸，这一现象称做密码的简并性。这种特性对生物体的生存发展有什么意义？,答案,这说明所有生物可能有着共同的起源。,4.,遗传密码具有通用性，即地球上几乎所有的生物都共用这一套遗传密码，这说明了什么？,答案,24,答案,、,分别是,mRNA,、核糖体；核糖体移动的方向是由右向左。,5.,图乙中,、,分别是什么分子或结构？核糖体移动的方向是怎样的？,答案,25,答案,相同；因为它们的模板是同一条,mRNA,。,6.,最终合成的多肽链,、,、,、,的氨基酸序列相同吗？为什么？,答案,26,知识整合,起始密码子有,AUG,、,GUG,，分别编码甲硫氨酸和缬氨酸。终止密码子有,UAA,、,UAG,、,UGA,，它们不编码氨基酸；密码子具有简并性，一定程度上可以防止由于碱基改变而导致生物性状的改变，维持生物性状的稳定性；遗传密码具有通用性说明所有生物可能有着共同的起源。,27,拓展应用,4.,下列对蛋白质的翻译过程的说法中，错误的是,A.,以细胞质中游离的氨基酸为原料,B.,以核糖体,RNA,作为遗传信息模板,C.,以转运,RNA,为氨基酸运输工具,D.,合成具有一定氨基酸序列的蛋白质,解析,翻译是以,mRNA,为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程，,B,错误；,由于蛋白质的基本组成单位是氨基酸，故,A,、,D,正确；,在翻译过程中，搬运工是,tRNA,，,C,正确。,答案,解析,28,5.,如图表示真核细胞中某基因表达过程的一部分，下列分析正确的是,答案,解析,A.,图示,mRNA,中起始密码子位于,RNA,链上的左侧,B.mRNA,上决定甘氨酸的密码子都是,GGU,C.,图中碱基的配对方式有,A,U,、,C,G,、,A,T,D.,图示过程的正常进行需要,ATP,和,RNA,聚合酶,29,解析,根据肽链的长度判断，核糖体移动的方向是从左向右，,A,正确；,一种氨基酸可由一种或一种以上密码子决定，,B,错误；,题图表示翻译过程，碱基的配对方式有,A,U,、,C,G,，,C,错误；,RNA,聚合酶在转录过程中起作用，,D,错误。,30,6.,下图表示真核细胞中核基因遗传信息的传递和表达过程。下列相关叙述正确的是,答案,解析,A.,过程中碱基配对情况相同,B.,过程发生的场所相同,C.,过程所需要的酶相同,D.,过程中核糖体的移动方向是由左向右,31,解析,图中,过程是,DNA,的复制，,过程是转录，,过程是翻译。复制是,DNA,DNA,，转录是,DNA,mRNA,，不同的碱基配对方式是,AT,、,AU,；核基因的转录场所是细胞核，翻译的场所是细胞质；,过程需要解旋酶和,DNA,聚合酶，,过程需要,RNA,聚合酶；从图,可以看出，最右边的一个核糖体上的多肽链最长，其翻译的时间也应该长于左边的两个核糖体，故核糖体的移动方向是由左向右。,32,易混辨析,真核生物,DNA,复制、转录和翻译的辨析,DNA,功能,传递遗传,信息,(,复制,),表达遗传信息,转录,翻译,场所,主要在细胞核，部分在线粒体和叶绿体,主要在细胞核,核糖体,原料,四种脱氧核苷酸,四种核糖核苷酸,20,种氨基酸,模板,DNA,的两条链,DNA,的一条链,mRNA,33,条件,解旋酶、,DNA,聚合酶、能量,RNA,聚合酶、能量,酶、,ATP,、,tRNA,、能量,碱基,配对,A,T,、,T,A,、,C,G,、,G,C,A,U,、,T,A,、,C,G,、,G,C,A,U,、,U,A,、,C,G,、,G,C,特点,边解旋边复制；,半保留复制,边解旋边转录,一个,mRNA,分子上可结合多个核糖体，同时合成多条肽链,产物,两个双链,DNA,分子,一条单链,mRNA,蛋白质,34,课堂小结,遗传信息,细胞核,一,核糖,tRNA,密码子,mRNA,20,种氨基酸,35,当堂检测,36,1.,下列关于,RNA,的叙述，错误的是,A.,有些生物中的,RNA,具有催化功能,B.tRNA,上的碱基只有三个,C.mRNA,与,tRNA,在核糖体上发生配对,D.RNA,也可以作为某些生物的遗传物质,2,3,4,5,1,答案,解析,解析,tRNA,是运载氨基酸的工具，是,RNA,中的一种，与其他种类的,RNA,一样，是单链结构，属于生物大分子。,tRNA,并非只有三个碱基，,tRNA,在某些部分配对并扭曲成双螺旋状，它的平面形状如三叶草的叶形，其中有三个碱基与,mRNA,上的密码子配对，称为反密码子。,37,2.,下图代表的是某种转运,RNA,，对此分析正确的是,答案,2,3,4,1,5,解析,A.,此转运,RNA,含有五种元素、两种含氮碱基,B.,该结构参与蛋白质合成中的翻译过程,C.,合成此转运,RNA,的场所是核糖体,D.,若与此转运,RNA,上的反密码子相对应的密码子中的碱基发生改变，一,定会引起蛋白质结构的改变,38,2,3,4,1,5,解析,此转运,RNA,含有,C,、,H,、,O,、,N,、,P,五种元素，,A,、,C,、,G,、,U,四种含氮碱基；转运,RNA,主要在细胞核中合成；由于密码子具有简并性，信使,RNA,中的碱基发生改变，翻译出的蛋白质结构不一定改变。,39,2,3,4,1,5,3.,四环素、链霉素、氯霉素、红霉素等抗生素能抑制细菌的生长，它们有的能干扰细菌核糖体的形成，有的能阻止,tRNA,和,mRNA,结合
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