基因指导蛋白质的合成复习ppt教学课件

第第21讲基因指导蛋白质的合成及讲基因指导蛋白质的合成及对性状的控制对性状的控制走进高考第一关走进高考第一关:教材关教材关基因的表达基因的表达基因指导蛋白质合成基因指导蛋白质合成 过程过程 转录转录场所场所:_(主要主要)模板模板:DNA片段片段(基因基因)的一条链的一条链原料原料:四种游离的四种游离的_和和_产物产物:RNA翻译翻译 场所场所:细胞质中的细胞质中的_模板模板:_原料原料:20种氨基酸种氨基酸细胞核细胞核核糖核苷酸核糖核苷酸RNA聚合酶聚合酶核糖体核糖体mRNA碱基与氨基酸之间的关系碱基与氨基酸之间的关系:3个碱基个碱基(1个密码子个密码子)决定一个氨基决定一个氨基酸酸搬运工搬运工:_(有反密码子有反密码子)产物产物:蛋白质蛋白质中心法则中心法则(信息流信息流):基因对性状的控制基因对性状的控制 单基因对性状的单基因对性状的tRNA逆转录逆转录控制控制:基因控制酶控制代谢蛋白质的结构控制基因控制酶控制代谢蛋白质的结构控制_基因与基因基因与基因基因与基因产物基因与基因产物基因与环境基因与环境 相互作用相互作用 控制控制 生物体性状生物体性状细胞质基因细胞质基因细胞质遗传细胞质遗传(表现为表现为_)遗传遗传性状性状母系母系解读高考第二关解读高考第二关:考点关考点关考点考点1DNA与与RNA的比较的比较比较项目比较项目DNARNA全称全称脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸核糖核酸核糖核酸分布分布主要存在于细胞核中主要存在于细胞核中主要存在于细胞质中主要存在于细胞质中基本组成单位基本组成单位脱氧核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸碱基碱基A T C GA U C G五碳糖五碳糖脱氧核糖脱氧核糖核糖核糖空间结构空间结构规则的双螺旋结构规则的双螺旋结构通常呈单链结构通常呈单链结构分类分类通常只有一类通常只有一类mRNA tRNA rRNA三类三类相同点相同点:化学组成成分中都有磷酸及碱基化学组成成分中都有磷酸及碱基A C G二者都是核酸二者都是核酸,核酸核酸中的碱基序列代表遗传信息联系中的碱基序列代表遗传信息联系:RNA是以是以DNA的一条链为模板转录的一条链为模板转录产生的产生的,即即RNA的遗传信息来自的遗传信息来自DNA总结提升总结提升:DNA与与RNA的判定方法的判定方法若有核糖若有核糖,一定为一定为RNA;若有脱氧核糖若有脱氧核糖,一定为一定为DNA 若含若含T,一定为一定为DNA;若含若含U,一定为一定为RNA 所以用放射性同位素所以用放射性同位素标记标记T或或U,可探知可探知DNA或或RNA,若大量利用若大量利用T,可认为进行可认为进行DNA的的合成合成;若大量利用若大量利用U,可认为进行可认为进行RNA的合成的合成 若嘌呤若嘌呤嘧啶嘧啶,肯定不是双链肯定不是双链DNA(如果含有如果含有T则可能为单链则可能为单链DNA,否则可能为否则可能为RNA)但若是细胞中所有核酸的嘌呤但若是细胞中所有核酸的嘌呤嘧啶嘧啶,则可能既有双链则可能既有双链DNA又有又有RNA 例析例析1下列关于生物体内下列关于生物体内DNA和和RNA有关叙述错误的是有关叙述错误的是()A.DNA和和RNA组成元素都只有组成元素都只有C H O N P五种五种B.在人体中在人体中,由由A,T,U三种碱基构成的核苷酸种类是三种碱基构成的核苷酸种类是4种种C.DNA具有双螺旋结构具有双螺旋结构,RNA则不具有此结构则不具有此结构,所以生物界只以所以生物界只以DNA做遗传物质做遗传物质,有利于遗传信息的稳定传递有利于遗传信息的稳定传递D.用用3H标记的胸苷和标记的胸苷和3H标记的尿苷分别处理活的洋葱根尖标记的尿苷分别处理活的洋葱根尖,一一段时间后检测放射性段时间后检测放射性,前者只部分细胞具有放射性前者只部分细胞具有放射性,后者可见后者可见于所有细胞于所有细胞解析解析:核酸由核酸由C H O N P五种元素组成五种元素组成,其基本组成单位为核其基本组成单位为核苷酸苷酸,构成构成DNA的核苷酸由脱氧核糖的核苷酸由脱氧核糖 磷酸磷酸 碱基碱基(A T C G)组组成成,构成构成RNA的核苷酸由核糖和磷酸及碱基的核苷酸由核糖和磷酸及碱基(A U C G)组成组成 前前者称脱氧核糖核苷酸者称脱氧核糖核苷酸,后者后者称核糖核苷酸称核糖核苷酸,所以所以B项中可构成两种脱氧核苷酸和两种核糖项中可构成两种脱氧核苷酸和两种核糖核苷酸核苷酸 DNA分子是由双链构成的双螺旋结构分子是由双链构成的双螺旋结构,有利于遗传信有利于遗传信息的稳定遗传息的稳定遗传 RNA单链不利于保持遗传物质的稳定性单链不利于保持遗传物质的稳定性,但少但少数病毒仍以数病毒仍以RNA做为遗传物质做为遗传物质 胸苷是合成胸苷是合成DNA的原料的原料,所以所以在分裂的细胞中进行在分裂的细胞中进行DNA复制时才会用到复制时才会用到 而任何活的细胞在而任何活的细胞在合成蛋白质时总要用到由尿苷参与合成的合成蛋白质时总要用到由尿苷参与合成的RNA,所以所以D项正确项正确 答案答案:C互动探究互动探究1:对于下列图解对于下列图解,正确的说法有正确的说法有()表示表示DNA复制过程复制过程表示表示DNA转录过程转录过程共有共有5种碱基种碱基共有共有8种核苷酸种核苷酸共有共有5种核苷酸种核苷酸A均代表同一种核苷均代表同一种核苷酸酸A.B.C.D.解析解析:由图可知由图可知,此过程是此过程是DNA转录过程转录过程,整个过程涉及整个过程涉及5种碱种碱基基:A T C G U,但由于组成但由于组成DNA和和RNA的五碳糖不同的五碳糖不同,故分故分别有别有4种核苷酸种核苷酸,共共8种核苷酸种核苷酸 答案答案:C考点考点2DNA分子的复制分子的复制 转录转录 翻译的比较翻译的比较复制复制转录转录翻译翻译时间时间细胞分裂细胞分裂(有丝分有丝分裂和减数第一裂和减数第一次分裂次分裂)的间的间期期个体生长发育的整个过程个体生长发育的整个过程场所场所主要在细胞核主要在细胞核主要在细胞核主要在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种氨基酸种氨基酸条件条件酶酶(DNA解旋酶解旋酶 DNA聚合酶聚合酶等等)ATP酶酶(RNA聚合酶聚合酶等等)ATP酶酶 ATP tRNA产物产物2个双链个双链DNA一个单链一个单链RNA(mRNA tRNA rRNA)多肽链多肽链模板去向模板去向分别进入分别进入2个子个子代代DNA分子中分子中恢复原样恢复原样,与非模与非模板链重新绕成双板链重新绕成双螺旋结构螺旋结构分解成单个核苷分解成单个核苷酸酸特点特点半保留复制半保留复制,边解边解旋边复制旋边复制边解旋边转录边解旋边转录一个一个mRNA上结上结合多个核糖体合多个核糖体,顺顺次合成多条肽链次合成多条肽链碱基碱基配对配对A-T,T-A,C-GG-CA-U,T-A,C-G,G-CA-U,U-A,C-G,G-C遗传信遗传信息传递息传递DNADNADNAmRNAmRNA蛋白质蛋白质意义意义使遗传信息从亲使遗传信息从亲代传给子代代传给子代表达遗传信息表达遗传信息,使生物表现出各种使生物表现出各种性状性状特别提醒特别提醒:遗传信息遗传信息 密码子密码子 反密码子反密码子:遗传信息是指遗传信息是指DNA上特定的脱氧核苷酸排列顺序上特定的脱氧核苷酸排列顺序 密码子是密码子是mRNA上决定一种氨基酸的三个相邻的碱基上决定一种氨基酸的三个相邻的碱基 密密码子共码子共64种种,但决定氨基酸的只有但决定氨基酸的只有61种种 反密码子是反密码子是tRNA的反密码环上能与的反密码环上能与mRNA的密码子互补配的密码子互补配对的三个相邻碱基对的三个相邻碱基,因此因此tRNA有有61种种 每种氨基酸对应一种或几种密码子每种氨基酸对应一种或几种密码子,可由一种或几种可由一种或几种tRNA转转运运;但一种密码子只能决定一种氨基酸但一种密码子只能决定一种氨基酸,且一种且一种tRNA只能转运只能转运一种氨基酸一种氨基酸 例析例析2-1(2009广东广东,25)有关蛋白质合成的叙述有关蛋白质合成的叙述,正确的是正确的是(多选多选)()A.终止密码子不编码氨基酸终止密码子不编码氨基酸B.每种每种tRNA只转运一种氨基酸只转运一种氨基酸C.tRNA的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息D.核糖体可在核糖体可在mRNA上移动上移动解析解析:终止密码子不编码氨基酸终止密码子不编码氨基酸,所以所以A项对项对;每种每种tRNA只转运只转运一种氨基酸一种氨基酸,所以所以B项对项对;遗传信息储存在遗传信息储存在DNA中中,tRNA的密码的密码子不携带遗传信息子不携带遗传信息,所以所以C项错项错;核糖体可在核糖体可在mRNA上移动上移动,所所以以D项对项对 答案答案:ABD方法技巧方法技巧:复制和转录发生在复制和转录发生在DNA存在的部位存在的部位,如细胞核如细胞核 叶叶绿体绿体 线粒体线粒体 拟核拟核 质粒等部位质粒等部位 转录转录RNA有有3类类,但携带遗传信息的只有但携带遗传信息的只有mRNA 翻译发生的场所翻译发生的场所:原核生物转录发生的场所即是翻译发生原核生物转录发生的场所即是翻译发生的场所的场所,这种情况也可以发生在真核生物的线粒体和叶绿体这种情况也可以发生在真核生物的线粒体和叶绿体,真核生物的核基因的转录发生在核内真核生物的核基因的转录发生在核内,翻译则发生在细胞质内翻译则发生在细胞质内的核糖体上的核糖体上 一个一个mRNA分子上可相继结合多个核糖体分子上可相继结合多个核糖体,同时合成多条相同时合成多条相同的肽链同的肽链 从核糖体上脱离下来的只是多肽链从核糖体上脱离下来的只是多肽链,多肽链还要在相应的多肽链还要在相应的细胞器细胞器(内质网内质网 高尔基体高尔基体)内加工内加工,最后才形成具有一定空间结最后才形成具有一定空间结构的蛋白质构的蛋白质,但不能认为原核生物缺少上述两种细胞器就不能但不能认为原核生物缺少上述两种细胞器就不能进行对多肽的加工进行对多肽的加工(例如糖蛋白的合成例如糖蛋白的合成)例析例析2-2下图为原核细胞中转录下图为原核细胞中转录 翻译的示意图翻译的示意图 据图判断据图判断,下下列描述中正确的是列描述中正确的是(多选多选)()A.图中表示图中表示4条多肽链正在合成条多肽链正在合成B.转录尚未结束转录尚未结束,翻译即已开始翻译即已开始C.多个核糖体共同完成一条多肽链的翻译多个核糖体共同完成一条多肽链的翻译D.一个基因在短时间内可表达出多条多肽链一个基因在短时间内可表达出多条多肽链解析解析:图中的图中的4条链是条链是4条结合了多核糖体的条结合了多核糖体的mRNA,而不是而不是4条条多肽链多肽链;由图可知由图可知,原核细胞的转录和翻译是同时进行的原核细胞的转录和翻译是同时进行的;在合在合成多肽链过程中成多肽链过程中,每个核糖体均可以同时合成一条多肽链每个核糖体均可以同时合成一条多肽链,大大大提高了蛋白质的合成速率大提高了蛋白质的合成速率 答案答案:BD互动探究互动探究2-1:DNA分子模板链上的碱基序列携带的遗传信息分子模板链上的碱基序列携带的遗传信息最终翻译的氨基酸如下表最终翻译的氨基酸如下表,则则tRNA(CGU)所携带的氨基酸是所携带的氨基酸是()TTT CGT ACG TGC赖氨酸赖氨酸 丙氨酸丙氨酸 半胱氨酸半胱氨酸 苏氨酸苏氨酸A.赖氨酸赖氨酸B.丙氨酸丙氨酸C.半胱氨酸半胱氨酸D.苏氨酸苏氨酸解析解析:考查基因转录和翻译过程中的碱基配对规律考查基因转录和翻译过程中的碱基配对规律 根据碱基根据碱基互补配对原则互补配对原则,DNA分子模板链上的碱基序列分子模板链上的碱基序列,与与mRNA上碱基上碱基序列互补序列互补,mRNA上碱基序列与上碱基序列与tRNA头部特定的三个碱基互补头部特定的三个碱基互补,因此因此,tRNA碱基序列与碱基序列与DNA分子模板链上的碱基序列相同分子模板链上的碱基序列相同(U用用T代替即可代替