基因指导蛋白质的合成人教版必修ppt课件

1、第 4 章基因的表达 Content1.1.补填下面一棵知识树的相关内容补填下面一棵知识树的相关内容【答案】【答案】核糖核苷酸核糖核苷酸mRNAmRNAtRNAtRNArRNArRNA一条链一条链RNARNA核糖核苷酸核糖核苷酸mRNAmRNA核糖体核糖体2.(1)2.(1)密码子密码子.概念：在概念：在 上决议上决议1 1个氨基酸的个氨基酸的3 3个相邻的碱基。个相邻的碱基。.种类：种类： 种，其中决议氨基酸的密码子有种，其中决议氨基酸的密码子有 种。种。(2)tRNA(2)tRNA.构造特点：外形像三叶草，一端有携带构造特点：外形像三叶草，一端有携带 的部位，的部位，另一端有另一端有3 3

2、个碱基可与密码子互补配对，称为个碱基可与密码子互补配对，称为 。.种类：种类： 种。种。6161mRNAmRNA64646161氨基酸氨基酸反密码子反密码子考点一DNADNA与与RNARNA的比较的比较比较工程比较工程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化学组成化学组成根本组成单位根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嘌呤嘌呤腺膘呤腺膘呤鸟嘌呤鸟嘌呤腺嘌呤腺嘌呤鸟嘌呤鸟嘌呤嘧啶嘧啶胞嘧啶胞嘧啶胸腺嘧啶胸腺嘧啶胞嘧啶胞嘧啶尿嘧啶尿嘧啶五碳糖五碳糖脱氧核糖脱氧核糖核糖核糖无机酸

3、无机酸磷酸磷酸磷酸磷酸空间构造空间构造规那么的双螺旋构造规那么的双螺旋构造通常呈单链构造通常呈单链构造比较工程比较工程分类分类通常只需一类通常只需一类mRNAmRNA、tRNAtRNA、rRNArRNA三类三类功能功能主要的遗传物质，只需生主要的遗传物质，只需生物体内存在，就以物体内存在，就以作为遗传物质作为遗传物质生物体内假设无时，生物体内假设无时，是遗传物质，假设存是遗传物质，假设存在时，辅助在时，辅助完胜利能完胜利能 少数具有催化作用少数具有催化作用一样点：一样点：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、二者都是核酸，核酸中的碱基序列就是遗传信息二者都是核酸，核酸中的

4、碱基序列就是遗传信息联络：是以的一条链为模板转录产生的，即的遗联络：是以的一条链为模板转录产生的，即的遗传信息来自传信息来自1.1.在细胞生物中嘌呤碱基数普通不等于嘧啶碱基数，这是在细胞生物中嘌呤碱基数普通不等于嘧啶碱基数，这是为什么？普通哪些生物嘌呤碱基等于嘧啶碱基数？为什么？普通哪些生物嘌呤碱基等于嘧啶碱基数？【答案】细胞生物中【答案】细胞生物中DNADNA和和RNARNA共同存在，共同存在，RNARNA是单链构造，是单链构造，因此细胞生物中嘌呤碱基数普通不等于嘧啶碱基数；因此细胞生物中嘌呤碱基数普通不等于嘧啶碱基数；DNADNA病毒。病毒。2.RNA2.RNA有哪三种？它们都参与翻译过程

5、吗？它们是如何产有哪三种？它们都参与翻译过程吗？它们是如何产生的？生的？【答案】【答案】mRNAmRNA、tRNAtRNA和和rRNArRNA；都参与翻译过程；这三种；都参与翻译过程；这三种RNARNA都是转录产生的。都是转录产生的。1.1.右图为生物体内转运氨基酸右图为生物体内转运氨基酸m m的转运的转运RNARNA， 对此表达正确的选项是对此表达正确的选项是 ( )( ) A. A.该转运该转运RNARNA还能识别并转运其他氨基酸还能识别并转运其他氨基酸 B.B.氨基酸氨基酸m m只能由该转运只能由该转运RNARNA转运转运 C.C.氨基酸氨基酸m m的密码子只是的密码子只是UUAUUA

6、D. D.转运转运RNARNA是由许多个核糖核苷酸构成的是由许多个核糖核苷酸构成的D D【解析】转运【解析】转运RNARNA是由多个核糖核苷酸脱水缩合而成的，其是由多个核糖核苷酸脱水缩合而成的，其中有三个游离的碱基反密码子能与信使中有三个游离的碱基反密码子能与信使RNARNA上的密码子发上的密码子发生碱基配对。一种转运生碱基配对。一种转运RNARNA只能转运一种氨基酸，而一种氨基只能转运一种氨基酸，而一种氨基酸可以由多种转运酸可以由多种转运RNARNA转运。转运。考点二DNADNA的功能的功能1.1.复制、转录、翻译的比较复制、转录、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有丝分细胞

7、分裂有丝分裂和减数第一次分裂和减数第一次分裂的间期裂的间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细胞质的核糖体体模板模板的两条单链的两条单链的一条链的一条链mRNAmRNA原料原料种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸种核糖核苷酸种核糖核苷酸种氨基酸种氨基酸条件条件酶解旋酶、酶解旋酶、聚合酶等、聚合酶等、酶聚合酶酶聚合酶等、等、酶、酶、tRNAtRNA复制复制转录转录翻译翻译产物产物个双链个双链一个单链一个单链mRNAmRNA、tRNAtRNA、rRNArRNA多肽链多肽链模板模板去向去向分别进入个子代分别进入个子代分子中分子中恢复原

8、样，与非模板恢复原样，与非模板链重新绕成双螺旋构链重新绕成双螺旋构造造分解成单个核苷酸分解成单个核苷酸特点特点半保管复制，边解半保管复制，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mRNAmRNA上结合多个核上结合多个核糖体，依次合成多条肽糖体，依次合成多条肽链链碱基碱基配对配对，, ,，, , ,，, , ,，遗传信遗传信息传送息传送 mRNA mRNAmRNA mRNA 蛋白质蛋白质意义意义使遗传信息从亲代使遗传信息从亲代传给子代传给子代表达遗传信息，使生物表现出各种性状表达遗传信息，使生物表现出各种性状2.2.遗传信息、密码子和反密码子的比较遗传信息、密码子和反密码子的比较(1

9、)(1)区别区别存在位置存在位置含义含义生理作用生理作用遗传遗传信息信息DNADNA脱氧核苷酸脱氧核苷酸( (碱基碱基对对) )的陈列顺序的陈列顺序直接决议直接决议mRNAmRNA中碱基中碱基陈列顺序，间接决议陈列顺序，间接决议氨基酸陈列顺序氨基酸陈列顺序密码子密码子mRNAmRNAmRNAmRNA上上3 3个相邻的个相邻的碱基碱基直接决议翻译的起止直接决议翻译的起止和氨基酸陈列顺序和氨基酸陈列顺序反密反密码子码子tRNAtRNA与密码子互补的与密码子互补的3 3个碱基个碱基识别密码子识别密码子(2)(2)联络联络遗传信息是基因中脱氧核苷酸的陈列顺序，经过转录，使遗传信息是基因中脱氧核苷酸的陈

10、列顺序，经过转录，使遗传信息传送到遗传信息传送到m m的核糖核苷酸的陈列顺序上。的核糖核苷酸的陈列顺序上。m m的密码子直接控制蛋白质分子中氨基酸的陈列顺序，的密码子直接控制蛋白质分子中氨基酸的陈列顺序，反密码子那么起到识别密码子的作用。反密码子那么起到识别密码子的作用。(3)(3)对应关系如下图对应关系如下图1.1.多聚核糖体的构成有何意义？多聚核糖体的构成有何意义？【答案】使少量【答案】使少量mRNAmRNA就可以合成大量蛋白质。就可以合成大量蛋白质。2.2.密码子有多少种？对应氨基酸的密码子有多少种？密码子有多少种？对应氨基酸的密码子有多少种？tRNAtRNA有有多少种？多少种？【答案】

11、【答案】6464；6161；6161。3.3.一种氨基酸只对应一种密码子吗？一种一种氨基酸只对应一种密码子吗？一种tRNAtRNA只对应一种氨只对应一种氨基酸吗？基酸吗？【答案】不一定；是。【答案】不一定；是。2.2.以下图表示细胞中蛋白质合成的部分过程，相关表达不正确的以下图表示细胞中蛋白质合成的部分过程，相关表达不正确的选项是选项是 A.A.丙的合成能够遭到一个以上基因的控制丙的合成能够遭到一个以上基因的控制 B.B.图示过程没有遗传信息的传送图示过程没有遗传信息的传送 C.C.过程过程a a在核糖体上进展在核糖体上进展 D.D.甲、乙中均含有起始密码子甲、乙中均含有起始密码子B B【解析

12、】由图可以看出，甲、乙是【解析】由图可以看出，甲、乙是mRNAmRNA，a a是翻译过程，丙是翻译过程，丙是蛋白质，因此图示过程有遗传信息的传送过程，所以是蛋白质，因此图示过程有遗传信息的传送过程，所以B B错误。错误。* *拓展演练拓展演练* *染色质是由、组蛋白和非组蛋白等成分组成的。为了探求染色质是由、组蛋白和非组蛋白等成分组成的。为了探求非组蛋白在转录过程中的作用，科学家从一只兔的体内分别取出非组蛋白在转录过程中的作用，科学家从一只兔的体内分别取出胸腺细胞和骨髓细胞的染色质进展了如下图的分别重组实验注：胸腺细胞和骨髓细胞的染色质进展了如下图的分别重组实验注：试管内满足合成的有关条件。试

13、管内满足合成的有关条件。兔的胸腺细胞和骨髓细胞都是由兔的胸腺细胞和骨髓细胞都是由 细胞细胞经过经过 和和 产生的，其形状和功能不同产生的，其形状和功能不同的直接缘由是的直接缘由是 。试管内试管内“满足合成的有关条件主要是指满足合成的有关条件主要是指。本实验的设计思绪是本实验的设计思绪是。本实验的结果阐明了本实验的结果阐明了。受精卵受精卵细胞分裂细胞分裂细胞分化细胞分化合成的蛋白质不同合成的蛋白质不同原料四种核糖核苷酸分子、能量、酶、模板原料四种核糖核苷酸分子、能量、酶、模板 先把染色质各组分分开，先把染色质各组分分开，在重组过程中，再经过控制非组蛋白的添加，确定非组在重组过程中，再经过控制非组

14、蛋白的添加，确定非组蛋白在转录中能否有作用蛋白在转录中能否有作用 非组蛋白对基因转录有影非组蛋白对基因转录有影响，短少非组蛋白不能进展正常的转录响，短少非组蛋白不能进展正常的转录【解析】根据分别重组实验幅图，对比察看，分析参与【解析】根据分别重组实验幅图，对比察看，分析参与组蛋白、非组蛋白的差别与组蛋白、非组蛋白的差别与m m能否产生的关系。能否产生的关系。题型一题型一 基因对生物性状的控制基因对生物性状的控制【例【例1 1】20212021年浙江模拟题铁蛋白是细胞内储存多余年浙江模拟题铁蛋白是细胞内储存多余Fe3+Fe3+的蛋白，的蛋白，铁蛋白合成的调理与游离的铁蛋白合成的调理与游离的Fe3

15、+Fe3+、铁调理蛋白、铁应对元件等有关。、铁调理蛋白、铁应对元件等有关。铁应对元件是位于铁蛋白铁应对元件是位于铁蛋白mRNAmRNA起始密码上游的特异性序列，能与铁起始密码上游的特异性序列，能与铁调理蛋青丝生特异性结合，阻遏铁蛋白的合成。当调理蛋青丝生特异性结合，阻遏铁蛋白的合成。当Fe3+Fe3+浓度高时，浓度高时，铁调理蛋白由于结合铁调理蛋白由于结合Fe3+Fe3+而丧失与铁应对元件的结合才干，核糖体而丧失与铁应对元件的结合才干，核糖体能与铁蛋白能与铁蛋白mRNAmRNA一端结合，沿一端结合，沿mRNAmRNA挪动，遇到起始密码后开场翻译挪动，遇到起始密码后开场翻译( (如下图如下图)

16、)。回答以下问题：。回答以下问题：1 1图中甘氨酸的密码子是图中甘氨酸的密码子是 ，铁蛋白基因中决议，铁蛋白基因中决议 的模板链碱基序列为的模板链碱基序列为 。2 2Fe3+Fe3+浓度低时，铁调理蛋白与铁应对元件结合干扰了浓度低时，铁调理蛋白与铁应对元件结合干扰了，从而抑制了翻译的起始；，从而抑制了翻译的起始；Fe3+Fe3+浓度高时，浓度高时，铁调理蛋白由于结合铁调理蛋白由于结合Fe3+Fe3+而丧失与铁应对元件的结合才干，铁蛋白而丧失与铁应对元件的结合才干，铁蛋白mRNAmRNA可以翻译。这种调理机制既可以防止可以翻译。这种调理机制既可以防止 对细胞的毒性影对细胞的毒性影响，又可以减少响

17、，又可以减少 。3 3假设铁蛋白由假设铁蛋白由n n个氨基酸组成，指点其合成的个氨基酸组成，指点其合成的mRNAmRNA的碱基数的碱基数远大于远大于3n3n，主要缘由是，主要缘由是 。(4)(4)假设要改造铁蛋白分子，将图中色氨酸变成亮氨酸假设要改造铁蛋白分子，将图中色氨酸变成亮氨酸( (密码子为密码子为UUAUUA、UUGUUG、CUUCUU、CUCCUC、CUACUA、CUG)CUG)，可以经过改动，可以经过改动DNADNA模板链上的一模板链上的一个碱基来实现，即由个碱基来实现，即由 。GGUGGUCCACTGACCCCACTGACC核糖核糖体在体在mRNAmRNA上的结合挪动上的结合挪动

18、Fe3+Fe3+细胞内物质和能量的浪费细胞内物质和能量的浪费mRNAmRNA两端存在不翻译的序列两端存在不翻译的序列CACA【解析】此题调查了遗传信息的传送过程及同窗们的识图才干以【解析】此题调查了遗传信息的传送过程及同窗们的识图才干以及重新情景中获取信息分析问题、处理问题的才干。及重新情景中获取信息分析问题、处理问题的才干。1 1根据携带根据携带甘氨酸的甘氨酸的tRNAtRNA的反密码子的反密码子CCACCA可以判别甘氨酸的密码子为可以判别甘氨酸的密码子为GGU,GGU, 对应的密码子为对应的密码子为GGUGACUGGGGUGACUGG可判别模板链碱可判别模板链碱基序列为基序列为CCACTG

19、ACCCCACTGACC。2 2当当Fe3+Fe3+浓度较低时，铁调理蛋白与浓度较低时，铁调理蛋白与铁应对原件结合，使蛋白质的翻译短少起始密码，从而阻止核糖体在铁应对原件结合，使蛋白质的翻译短少起始密码，从而阻止核糖体在mRNAmRNA上挪动，遏制铁蛋白的合成。由于上挪动，遏制铁蛋白的合成。由于Fe3+Fe3+具有很强的氧化性，因此具有很强的氧化性，因此这种机制既能减弱其毒性，又能在其含量较低时减少铁蛋白的合成，这种机制既能减弱其毒性，又能在其含量较低时减少铁蛋白的合成，从而减少细胞内物质和能量的耗费。从而减少细胞内物质和能量的耗费。3 3mRNAmRNA并不是一切序列都参并不是一切序列都参与

20、蛋白质的翻译，有一部分是不具有遗传效应的。与蛋白质的翻译，有一部分是不具有遗传效应的。4 4色氨酸的密色氨酸的密码子为码子为UGG,UGG,对应模板链的碱基序列为对应模板链的碱基序列为ACC,ACC,当第二个碱基当第二个碱基C C变为变为A A时，此时，此序列对应的密码子变为序列对应的密码子变为UUG,UUG,恰为亮氨酸的密码子。恰为亮氨酸的密码子。深度突破深度突破1 11 1密码子位于密码子位于 上，上，DNADNA转录构成转录构成 。由于。由于 对应的密码子为对应的密码子为GGUGACUGGGGUGACUGG，根据碱基互补，根据碱基互补配对原那么，铁蛋白基因中模板链的碱基序列为配对原那么，

21、铁蛋白基因中模板链的碱基序列为 。2 2当当Fe3+Fe3+浓度较低时，铁调理蛋白与铁应对原件结合，使蛋浓度较低时，铁调理蛋白与铁应对原件结合，使蛋白质的白质的 填填“转录或转录或“翻译短少起始密码，从而阻翻译短少起始密码，从而阻止核糖体在止核糖体在 上挪动，遏制铁蛋白的合成。由于上挪动，遏制铁蛋白的合成。由于Fe3+Fe3+具有具有很强的氧化性，因此这种机制既能减弱其毒性，又能在其含量较低很强的氧化性，因此这种机制既能减弱其毒性，又能在其含量较低时减少铁蛋白的合成，从而减少细胞内时减少铁蛋白的合成，从而减少细胞内 的耗费。的耗费。3 3由于由于mRNAmRNA两端存在不翻译两端存在不翻译 的

22、碱基序列，因此，假的碱基序列，因此，假设铁蛋白由设铁蛋白由n n个氨基酸组成，指点其合成的个氨基酸组成，指点其合成的mRNAmRNA的碱基数远大于的碱基数远大于3n3n。4 4由图知色氨酸的密码子为由图知色氨酸的密码子为 , ,对应模板链的碱基序列对应模板链的碱基序列为为 , ,当第二个碱基当第二个碱基 变为变为 时，此序列对应的密时，此序列对应的密码子变为码子变为UUG,UUG,恰为亮氨酸的密码子。恰为亮氨酸的密码子。mRNAmRNAmRNAmRNACCACTGACCCCACTGACC翻译翻译mRNAmRNA物质和能量物质和能量氨基酸氨基酸UGGUGGACCACCC CA A 右图为原核细胞

23、内基因控制蛋白质合成的表示右图为原核细胞内基因控制蛋白质合成的表示 图，据图分析正确的选项是图，据图分析正确的选项是 A. A.两处都有大分子的物质合成，图中两处都有大分子的物质合成，图中DNADNA 可以与有关蛋白质结合成染色体可以与有关蛋白质结合成染色体 B. B.两处都发生碱基互补配对，配对方式仅两处都发生碱基互补配对，配对方式仅 有有A A和和U U、G G和和C C C. C.处有处有DNADNA聚合酶参与，处没有聚合酶参与，处没有DNADNA聚合酶聚合酶 参与参与 D. D.处有处有DNARNADNARNA杂合双链片段，处没有杂合双链片段，处没有 DNARNA DNARNA杂合双链

24、片段杂合双链片段D D【解析】【解析】处合成处合成mRNAmRNA，处合成蛋白质，由于是原核生物，图处合成蛋白质，由于是原核生物，图中的中的DNADNA不能与蛋白质结合成染色体；不能与蛋白质结合成染色体；处发生的碱基互补配对方式处发生的碱基互补配对方式有有A A和和U U、G G和和C C、T T和和A A；处合成处合成mRNAmRNA需求解旋酶，不需求需求解旋酶，不需求DNADNA聚合酶聚合酶参与；参与；处合成处合成mRNAmRNA，有，有DNARNADNARNA杂合双链片段，杂合双链片段，处合成蛋白质，处合成蛋白质，没有没有DNARNADNARNA杂合双链片段。杂合双链片段。探求课题探求课

25、题 探求性实验和验证性实验探求性实验和验证性实验* *实际归纳实际归纳* *1.1.二者的区别二者的区别探求性实验探求性实验验证性实验验证性实验实验实验目的目的探求研讨对象的未知属性、探求研讨对象的未知属性、特征以及与其他要素的关系特征以及与其他要素的关系验证研讨对象的知属性、验证研讨对象的知属性、特征以及与其他要素的关特征以及与其他要素的关系系实验实验假设假设假设普通采用假设普通采用“假设假设A A，那，那么么B B的方式表述，是根据的方式表述，是根据现有的科学实际、现实，对现有的科学实际、现实，对所要研讨的对象想象出一种所要研讨的对象想象出一种或几种能够的答案、解释或几种能够的答案、解释由于结论是知的，所以不由于结论是知的，所以不存在假设问题存在假设问题探求性实验探求性实验验证性实验验证性实验实验原理实验原理 因探求内容而异因探求内容而异因验证内容而异因验证内容而异实验过程实验过程应有的实验步骤实践上应有的实验步骤实践上并未完成，因探求内容并未完成