高考生物总复习 第4章 遗传的分子基础 第3节 基因控制蛋白质的合成课件 苏教版必修2

第第3节基因控制蛋白质的合成节基因控制蛋白质的合成高频考点突破高频考点突破实验专题探究实验专题探究命题视角剖析命题视角剖析第第3节节基基因因控控制制蛋蛋白白质质的的合合成成基础自主梳理基础自主梳理即时达标训练即时达标训练基础自主梳理基础自主梳理一、从基因到蛋白质一、从基因到蛋白质1基因：基因：DNA分子上具有分子上具有_的片段。的片段。2转录转录(1)概念：在概念：在_中，以中，以DNA的一条链为模板，的一条链为模板，按照按照_原则，合成原则，合成RNA的过程。的过程。(2)过程过程遗传效应遗传效应细胞核细胞核碱基互补配对碱基互补配对信使信使RNAtRNAmRNA 3翻译 (1)概念：是一个严格按照mRNA上密码子的信息指导氨基酸分子合成为多肽链的过程。 (2)条件：mRNA、tRNA、_、多种氨基酸和多种酶的共同参与。 (3)过程：起始延伸终止。 (4)遗传信息传递：mRNA_。核糖体核糖体蛋白质蛋白质 思考感悟 1mRNA携带遗传信息，rRNA和tRNA不携带遗传信息。DNA的转录和复制的主要区别有哪些？ 【提示】mRNA携带遗传信息，rRNA和tRNA不携带遗传信息。DNA的转录和复制的主要区别体现在其合成的产物不同，转录生成RNA，复制生成DNA，其次其模板、原料、酶等也有区别。 4遗传密码子 (1)概念：mRNA上决定一个_的3个相邻的碱基。 (2)种类：_种。其中决定氨基酸的密码子有_种。起始密码子为_；终止密码子为：UAA、UAG和UGA，它们不编码氨基酸。 二、基因对性状的控制 1基因的主要功能：把_转变为特定的氨基酸按一定的顺序构成的_和_，从而决定生物体的性状。氨基酸氨基酸6164AUG遗传信息遗传信息多肽多肽蛋白质蛋白质 2生物体性状的种类：形态特征；生理生化特性。 3生物体性状的影响因素 (1)内在因素：生物体的_； (2)外在因素：_。 4基因与性状的对应关系基因组成基因组成环境环境 其中最常见的是：_(即一个基因_性状)。 5中心法则(信息流)一对一一对一只决定一种只决定一种 思考感悟 2在中心法则中共同遵循的原则是什么？ 【提示】在中心法则的复制、转录与翻译中都遵循的原则是碱基互补配对原则。 三、人类基因组计划 1主要内容：完成人体_染色体(22条_和X、Y两条性染色体)上的全部基因的遗传图、物理图和全部碱基的序列测定。 2参与国家：美、日、德、法、英、中。24条条常染色体常染色体高频考点突破高频考点突破氧化氧化项目项目DNA复制复制转录转录翻译翻译场所场所主要是细胞核主要是细胞核主要是细胞核主要是细胞核细胞质的核糖体细胞质的核糖体模板模板DNA的两条链的两条链DNA的一条链的一条链mRNA原料原料4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸种核糖核苷酸20种氨基酸种氨基酸其他条其他条件件酶酶(解旋酶、解旋酶、DNA聚合酶等聚合酶等)和和ATP酶酶(RNA聚合酶聚合酶等等)和和ATP酶、酶、ATP和和tRNA碱基配碱基配对方式对方式DNADNA AT TA CGGCDNAmRNA AUTA CG GCmRNAtRNA AUUACGGC项目项目DNA复制复制转录转录翻译翻译信息信息传递传递DNADNADNAmRNAmRNA蛋白蛋白质质时间时间 细胞分裂间期细胞分裂间期生物生长发育的过程中生物生长发育的过程中产物产物2个相同的个相同的DNARNA(mRNA、tRNA、rRNA)有一定氨基酸有一定氨基酸排列顺序的蛋排列顺序的蛋白质白质特点特点边解旋边复制边解旋边复制半保留复制半保留复制边解旋边转录边解旋边转录DNA仍保留仍保留1个个mRNA分分子可结合多个子可结合多个核糖体，提高核糖体，提高合成蛋白质的合成蛋白质的速度速度 【易误警示】翻译时，3种RNA均参与反应。 从核糖体上脱离下来的只是多肽链，多肽链再经折叠、加工成为具有复杂空间结构的蛋白质。 即时应用(随学随练，轻松夺冠) 1在真核细胞的基因表达过程中，需要的物质是() A核糖核苷酸B脱氧核苷酸 C氨基酸D核糖核酸 解析：选B。基因表达过程包括转录和翻译过程，其中转录时以DNA的一条链为模板，合成信使RNA，此时需要核糖核苷酸作原料，翻译时需要转运RNA作运载工具，需要氨基酸作原料。 在蛋白质的合成过程中，是以DNA(基因)的两条链中的一条为模板，合成一条mRNA单链，因此，DNA中的碱基数目是mRNA中的碱基数目的两倍；在翻译时，mRNA每三个碱基决定一种氨基酸，其数目彼此间的关系一般可表示为(如图)：DNA(基因基因)、mRNA上碱基数目与氨上碱基数目与氨基酸数目之间的关系基酸数目之间的关系 综上可知：蛋白质中氨基酸数目1/3mRNA碱基数目1/6DNA(或基因)碱基数目。 【易误警示】因为DNA(基因)、mRNA上有一些碱基不编码氨基酸(如mRNA上的终止密码子等)，所以实际上编码n个氨基酸，mRNA上所需的碱基数目大于3n，基因上碱基数目大于6n，故一般题干中求氨基酸数有“最多”、求碱基数有“至少”等字样。即时应用即时应用(随学随练，轻松夺冠随学随练，轻松夺冠)2(2009年高考上海卷年高考上海卷)某条多肽的相对分子质量为某条多肽的相对分子质量为2778，若氨基酸的平均相对分子质量为，若氨基酸的平均相对分子质量为110，如考虑，如考虑终止密码子，则编码该多肽的基因长度至少是终止密码子，则编码该多肽的基因长度至少是()A75对碱基对碱基 B78对碱基对碱基C90对碱基对碱基 D93对碱基对碱基解析：解析：选选D。设该多肽由。设该多肽由n个氨基酸组成，则个氨基酸组成，则110n(n1)182778，得，得n30，则编码该多肽的基因，则编码该多肽的基因的长度至少为的长度至少为(3n3)个碱基对，即个碱基对，即93对碱基。对碱基。实验专题探究实验专题探究遗传信息传递与表达的相关机理遗传信息传递与表达的相关机理遗传信息的传递与表达、基因对性状的控制是遗遗传信息的传递与表达、基因对性状的控制是遗传学的重要基础知识，通过相关实验，探究基因传学的重要基础知识，通过相关实验，探究基因对蛋白质合成过程的控制机理或基因对性状的控对蛋白质合成过程的控制机理或基因对性状的控制过程可有助于加强对转录、翻译过程、基因与制过程可有助于加强对转录、翻译过程、基因与性状、环境因子对性状的影响等重点知识的理解性状、环境因子对性状的影响等重点知识的理解与掌握，因此在复习中，可有意尝试相关内容的与掌握，因此在复习中，可有意尝试相关内容的实验设计与探究训练，特别要关注实验设计与探究训练，特别要关注“高起点、低高起点、低落点落点”的基础性较强的实验探究题型的训练。的基础性较强的实验探究题型的训练。 实战演练(专项提能，小试牛刀) (2011年南京高三第一次模拟)下图为在实验室中进行的相关模拟实验，请据图回答问题： (1)图中甲、乙模拟实验模拟的过程分别是_、_。 (2)图中乙过程要顺利进行，还需向试管中加入的物质或细胞结构有_、_。 (3)人们通过研究发现，有些抗生素通过阻断细菌细胞内蛋白质的合成，从而抑制细菌的繁殖。现发现一种新型抗生素，请你根据上述模拟实验的方法探究这种抗生素能否阻断细菌DNA和人体DNA的转录过程。 实验步骤： 第一步：取A、B、C、D4支试管，各加入足量的ATP、核糖核苷酸、相关的酶的混合溶液； 第二步： 第三步： 预期实验结果并得出实验结论： 该实验有可能会出现_种实验结果，如果出现_，则说明该抗生素只阻断细菌DNA的转录，不阻断人体DNA的转录。 答案：(1)转录翻译 (2)tRNA核糖体 (3)实验步骤： 第二步：向A试管中滴加适量一定浓度的抗生素水溶液，B试管中滴加等量的蒸馏水，同时A、B试管中加入等量相同的细菌DNA；向C试管中滴加适量一定浓度的抗生素水溶液，D试管中滴加等量的蒸馏水，同时C、D试管中加入等量相同的人体DNA； 第三步：把A、B、C、D4支试管在相同且适宜的条件下培养一段时间后，检测4支试管中有无RNA的生成。 预期实验结果并得出实验结论： 4A试管中无RNA生成，B试管中有RNA生成，C、D试管中均有RNA生成命题视角剖析命题视角剖析紧扣教材重点紧扣教材重点基因的表达过程基因的表达过程尽管在基因表达中一般讲尽管在基因表达中一般讲DNA mRNA 氨基酸氨基酸6 3 1，但由于，但由于mRNA中存在终止密码子等中存在终止密码子等原因，故在原因，故在mRNA上碱基数应大于蛋白质中氨基上碱基数应大于蛋白质中氨基酸数的酸数的3倍，基因或倍，基因或DNA上的碱基数目比对应的上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的蛋白质中氨基酸数目的6倍还要多一些。倍还要多一些。A图中所示的生理过程主要有转录和翻译图中所示的生理过程主要有转录和翻译B链中链中(AT)/(GC)的比值与链中此项比值的比值与链中此项比值相等相等C一种细菌的由一种细菌的由480个核苷酸组成，它所编码的个核苷酸组成，它所编码的蛋白质的长度一定为蛋白质的长度一定为160个氨基酸个氨基酸D遗传信息由传递到需要遗传信息由传递到需要tRNA作工具作工具【思路点拨思路点拨】解决此类问题要抓好以下关键点：解决此类问题要抓好以下关键点：正确识图，明确图解中的生理过程及特点；正确识图，明确图解中的生理过程及特点；明确转录明确转录、翻、翻译过程中各对应链的碱基比值关系；译过程中各对应链的碱基比值关系；明确碱基与氨基酸个数之间的对应关系。明确碱基与氨基酸个数之间的对应关系。 【尝试解答】_C_ 互动探究(1)图示过程中所需要的酶主要有哪些？ (2)DNA上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸一定是6倍关系吗？ 【提示】(1)解旋酶、RNA聚合酶、蛋白质合成酶等。 (2)不是。 密码子、反密码子，遗传信息的比较 RNA的功能归纳： 1mRNA蛋白质合成的直接模板； 2tRNA氨基酸的转运工具； 3rRNA核糖体的重要组成成分； 4有些RNA可作为“酶”，催化某些化学反应的完成； 5RNA病毒中，RNA可作为遗传物质。洞察高考热点洞察高考热点 (2010年高考天津卷)根据下表中的已知条件，判断苏氨酸的密码子是()DNA双链双链TGmRNAtRNA反密反密码子码子A氨基酸氨基酸苏氨酸苏氨酸 A.TGUBUGA CACUDUCU 【思路点拨】解答本题时必须明确遗传信息和遗传密码与DNA、RNA的关系，简单表示如下： 【尝试解答】_C_ 【解析】密码子是指mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。根据碱基互补配对原则和DNA上的碱基序列可知，苏氨酸的密码子前两个碱基分别是AC或UG，根据反密码子的碱基序列可知第三个碱基是U，结合选项可知，只有C项正确。解题过程中要注意mRNA上与反密码子中的碱基A配对的碱基是U。 变式训练下列关于遗传信息和遗传密码在核酸中的位置和碱基构成的叙述中，正确的是() A遗传信息位于mRNA上，遗传密码位于DNA上，碱基构成相同 B遗传信息位于DNA上，遗传密码位于mRNA、tRNA或rRNA上，碱基构成相同 C遗传信息和遗传密码都位于DNA上，碱基构成相同 D遗传信息位于DNA上，遗传密码位于mRNA上，碱基构成不同 解析：选D。遗传信息是DNA分子上脱氧核苷酸的排列顺序。RNA分为mRNA、tRNA和rRNA，mRNA上具有密码子，tRNA具有运载氨基酸的作用。构成DNA的碱基是A、T、G、C，构成RNA的碱基是A、U、G、C，故它们的碱基构成不同。 对中心法则适用范围模糊不清 明确发生中心法则几个过程的生物类群： 1以DNA为遗传物质的生物遗传信息的传递突破易错疑点突破易错疑点 自我挑战如图所示的过程，正常情况下动植物细胞中都可能发生的是() AB CD 【尝试解答】_B_ 【解析】正常情况下，动植物细胞中可能发生DNA复制、转录和翻译，不可能发生逆转录、RNA复制和。