2019-2020版高中生物3.2.2基因的表达课件中图版必修2.pdf

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1、第三单元 第二章 基因对性状的控制 目标 导航 1.结合教材图文，掌握转录、翻译的过程和特点。 2.结合教材图文，简述中心法则。 栏目 索引 预习导学 挑战自我 点点落实 课堂讲义 重点难点 个个击破 对点练习 即时训练 体验成功 一、转录 答案 预习导学 挑战自我 点点落实 1.探究遗传信息的传递途径 (1)实验1：将A组变形虫培养在 的尿嘧啶核苷酸培养液中。 首先在 中发现有标记的RNA分子，这说明RNA的合成场所在_ 。 A组与B组的变形虫的 进行交换说明，RNA是在细胞核内合成后， 又转移到了 的。 (2)实验2说明 与蛋白质合成直接相关。 同位素标记过 细胞核细胞 核 细胞核 细胞质

2、 RNA (3)由实验1和实验2可得出，遗传信息的传递途径是由DNA 。 场所由细胞核 。 2.转录 (1)转录：DNA mRNA 场所： ； 模板： ； 原料：4种 ； 原则：碱基互补配对原则，但 ； 产物： 。 答案 RNA 蛋白质 细胞质 细胞核 DNA的一条链 核糖核苷酸 U取代T与A配对 RNA (2)过程 配对脱离 转录产物加工成 。 (3)RNA的种类及作用 ：蛋白质合成的模板。 转运RNA(tRNA)： 。 核糖体RNA(rRNA)： 的组成成分。 答案 DNA恢复双链 mRNA 信使RNA(mRNA) 运载氨基酸 核糖体 解旋 二、翻译 1.密码子 (1)概念：在 上决定一个

3、特定氨基酸的。 (2)种类： 种，其中决定氨基酸的密码子有 种。 2.tRNA (1)结构特点：形状像三叶草，一端有携带 的部位，另一端有3个碱 基可与密码子互补配对，称为 。 (2)种类： 种。 mRNA 答案 三个相邻的碱基 6461 氨基酸 反密码子 61 3.翻译 (1)概念：以信使RNA为模板，以转运RNA为运载工具，合成具有一定氨 基酸序列的蛋白质的过程。 (2)场所：细胞质。 (3)过程： 与核糖体结合。 与mRNA上 互补配对后，将 置于特定位置。 核糖体不断移动，氨基酸就连续接上去，直到 为止，形成 的多肽链与核糖体分离。 肽链盘曲折叠，形成成熟的 。 答案 mRNA tRN

4、A 密码子氨基酸 终止密码子 蛋白质分子 预习诊断 判断正误： (1)DNA和RNA中都含有脱氧核糖。 ( ) (2)DNA和RNA共有的碱基是A、G、C，RNA特有的碱基是U，DNA特有的碱基 是T。( ) (3)RNA一般为单链结构。 ( ) (4)DNA解旋后每一条链都可以当作转录的模板。( ) (5)翻译的场所是核糖体，条件是模板(DNA的一条链)、原料(4种核糖核苷酸)、 酶和能量。( ) (6)一种氨基酸最多对应一种密码子。( ) (7)每种tRNA能识别并转运一种或多种氨基酸。( ) 返回答案 课堂讲义 重点难点 个个击破 一、转录 1.DNA与RNA的区别与联系 比较项目DNA

5、RNA 全称脱氧核糖核酸核糖核酸 分布主要存在于细胞核中主要存在于细胞质中 化 学 组 成 基本组成单位脱氧核糖核苷酸核糖核苷酸 碱基 嘌呤 腺嘌呤(A) 鸟嘌呤(G) 腺嘌呤(A) 鸟嘌呤(G) 嘧啶 胞嘧啶(C) 胸腺嘧啶(T) 胞嘧啶(C) 尿嘧啶(U) 五碳糖脱氧核糖(C5H10O4)核糖(C5H10O5) 无机酸磷 酸磷 酸 空间结构规则的双螺旋结构通常呈单链结构 分 类通常只有一类mRNA、tRNA、rRNA三类 功能 主要的遗传物质，只 要生物体内存在DNA， DNA就是遗传物质 生物体内若无DNA时，RNA是遗 传物质；若存在DNA时，RNA辅 助DNA完成其功能；少数RNA有

6、 催化作用 相同点化学组成成分中都有磷酸及碱基A、C、G RNA是以DNA的一条链为模板转录产生的，即RNA的遗 传信息来自DNA 2.转录的概念 在细胞核中，DNA分子首先解开双链，以其中的一条链为模板按照碱基 互补配对原则合成RNA，这一过程称为转录。 3.转录的过程 4.转录的结果：形成RNA。 思维激活 1.现有一核酸片段，欲确定是DNA还是RNA，你能从哪些方面进行判断？ 答案 答案 (1)根据五碳糖不同； (2)根据含氮碱基不同。 2.下图是一小段DNA片段，链是模板链，请写出其转录生成的RNA的 碱基序列，并分析RNA的碱基序列与DNA两条链碱基序列的关系。 答案 生成的RNA的

7、碱基序列与模板链互补，与非模板链碱基序列 基本相同(除T和U外)。 答案 3.转录的场所一定是细胞核吗？产物一定是mRNA吗？ 答案 含有DNA的部位(细胞核、线粒体、叶绿体、拟核、质粒)均可转录， 产物有mRNA、tRNA、rRNA等。 答案 应用示例 1.对于下列图解，正确的说法有( ) 问题导析答案 C 表示DNA复制过程 表示DNA转录过程 共有5种碱基 共有8 种核苷酸 共有5种核苷酸 A均代表同一种核苷酸 A. B. C. D. (1)由图可知，此过程是遗传信息的 过程。 (2)由于模板链为 链，生成的是 链，整个过程涉及 种碱基 。 (3)图解中共有 种核苷酸： 种脱氧核苷酸、

8、种核糖核苷酸。 问题导析 返回上页答案 转录 DNARNA5 A、T、G、C、U 844 一题多变 判断正误： (1) RNA有三种：信使RNA(mRNA)、转运RNA(tRNA)和核糖体 RNA(rRNA)。( ) (2)转录除了在细胞核中发生以外，线粒体和叶绿体中也可以进行。( ) (3)转录条件是模板(mRNA)、原料(4种脱氧核苷酸)、酶(RNA聚合酶)和能 量。( ) 答案 二、遗传信息的翻译 1.遗传信息、密码子和反密码子的比较 (1)区别 存在位置含 义生理作用 遗传信息DNA 脱氧核苷酸(碱基对)的排 列顺序 直接决定mRNA中碱 基排列顺序，间接决 定氨基酸的排列顺序 密码子

9、mRNAmRNA上3个相邻的碱基 直接决定翻译的起止 和氨基酸排列顺序 反密码子tRNA与密码子互补的3个碱基 识别密码子 对应关系图 解 (2)联系 遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序，通过转录，使遗传信息传 递到mRNA的核糖核苷酸的排列顺序上。 mRNA的密码子直接控制蛋白质分子中氨基酸的排列顺序，反密码子则 起到翻译的作用。 2.DNA复制、转录和翻译的比较 (1)区别 DNA功 能 传递遗传信息(复制) 表达遗传信息 转录翻译 时间 有丝分裂间期；减数分裂 间期 生长发育的连续过程中 场所 真核细胞主要在细胞核， 部分在线粒体和叶绿体； 原核细胞在细胞质或核区 真核细胞主要在 细胞

10、核；原核细 胞在细胞质或核 区 细胞质 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中的一条链mRNA 条件 解旋酶、DNA聚合酶、能 量 RNA聚合酶、能 量 酶、ATP、 tRNA 碱基配对 AT TA CG GC AU TA CG GC AU UA CG GC 模板去向 分别进入两个 子代DNA分子 中 恢复原样，与非模板 链重新形成双螺旋结 构 分解成单个核苷酸 特点 边解旋边复制； 半保留复制 边解旋边转录，DNA 双链全保留 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 意义 复制遗传信息，使

11、 遗传信息从亲代传 给子代 表达遗传信息，使生物体表现出各种遗 传性状 (2)联系 答案 思维激活 1.所有的密码子和反密码子都是一一对应的关系吗？ 答案 不是。密码子共有64种，其中3个终止密码子不决定氨基酸，没有 反密码子与之相对应。 2.若某一多肽链片段为“苯丙氨酸色氨酸谷氨酸”，请写出指导 该多肽合成的mRNA中相应碱基组成；若某一mRNA片段为“AUG GAA GCA”，请写出其编码的氨基酸序列。 答案 (1)UUUUGGGAA或UUCUGGGAA或UUUUGGGAG或 UUCUGGGAG。 (2)甲硫氨酸谷氨酸丙氨酸。 答案 3.若指导蛋白质合成的基因中某一碱基发生改变，其控制合成

12、的氨基酸是 否一定发生改变？为什么？ 答案 不一定。因为一种氨基酸可对应一种或多种密码子。 4.一个mRNA可结合多个核糖体，每个核糖体只合成多肽链中的一段，还 是独立合成一条完整的多肽链？ 答案 每个核糖体合成一条完整的多肽链。 答案 5.(1)下面哪个图可表示真核细胞的翻译过程？其中的数字代表什么含义？ 翻译的方向如何？ 答案 图1表示真核细胞的翻译过程。图中是mRNA，是核糖体，、 、表示正在合成的4条多肽链，翻译的方向是自右向左。 答案 (2)另一个图表示原核细胞的什么过程？其中的数字代表什么含义？该图 可体现原核细胞的什么特点？ 答案 图2表示原核细胞的转录和翻译过程，图中是DNA模

13、板链，、 、表示正在合成的4条mRNA，在核糖体上同时进行翻译过程。 原核生物由于没有核膜，核糖体可以靠近核DNA分子，因此原核生物具 有边转录边翻译的特点。 应用示例 2.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( ) 问题导析答案 D 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 问题导析 (1)图中过程是DNA的复制，过程是 ，过程是 。 (2)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 。 (3)过程需要 酶，过

14、程需要 酶。 (4)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 。 答案返回上页 转录翻译 细胞质 解旋酶和DNA聚合RNA聚合 左向右 一题多变 判断正误： (1)密码子共有64种，其中决定氨基酸的密码子有61种，3种终止密码子不 决定氨基酸。( ) (2)一种密码子决定一种或多种氨基酸。( ) (3)一种氨基酸可由一种或多种tRNA识别和转运。( ) 答案 三、中心法则的理解及其相关数目的计算 1.中心法则的理解 (1)DNADNA(或基因基因)：以DNA作为遗传物质的生物的DNA自我 复制。 (2)RNARNA：以RN

15、A作为遗传物质的生物的RNA自我复制。 (3)DNARNA：细胞中的转录过程。 答案 思维激活 1.中心法则的解读 下图表示完善后的中心法则，请据图回答： (1)克里克提出的中心法则中，包括图中的哪些过程？ 答案 克里克提出的中心法则包括(DNA的复制)、(转录)和(翻译)。 (2)请据图写出以DNA为遗传物质的生物中遗传信息是如何传递的。 答案 答案 (3)请据图写出以RNA为遗传物质的生物中遗传信息是如何传递的。 含有RNA复制酶的生物 答案 含逆转录酶的生物 答案 答案 2.中心法则中遗传信息准确流动的原因 (1)为什么中心法则中的遗传信息可以准确地流动？ 答案 因为有精确的模板并严格遵

16、守碱基互补配对原则。 (2)这种准确性是绝对的还是相对的？ 答案 是相对的，在一定条件下可能会发生差错。 应用示例 3.结合图表分析，下列有关说法正确的是( ) 问题导析答案 抗菌药 物 抗菌机理 青霉素 抑制细菌细胞壁的合 成 环丙沙 星 抑制细菌DNA解旋酶 (可促进DNA螺旋化) 红霉素能与核糖体结合 A.可发生在人体健康细胞中 B.青霉素和利福平能抑制DNA的复制 C.结核杆菌的和都发生在细胞质中 D.环丙沙星和红霉素分别抑制细菌的 和 D 问题导析 (1)判定出图中各个过程的名称：为DNA复制，为 ，为翻译， 为RNA复制，为 。 (2)青霉素的作用对象是细胞壁，与DNA复制 关。

17、(3)环丙沙星可促进DNA螺旋化， 利于DNA复制和转录。 (4)红霉素能与核糖体结合，抑制 过程。 (5)利福平抑制RNA聚合酶的活性，进而抑制 和 复制。 (6)和只有 病毒才能进行。 答案返回上页 转录 逆转录 无 不 翻译 转录RNA RNA 一题多变 判断正误： (1)中心法则表示的是遗传信息流动过程。( ) (2)遗传信息只能从DNA流向RNA，进而流向蛋白质。( ) 答案 课堂小结 返回答案 遗传信息 tRNA 细胞核 一 核糖 密码子 mRNA 20种氨基酸 对点练习 1.在蛋白质合成的翻译过程中，碱基互补配对发生于哪两者之间( ) A.氨基酸与转运RNA B.信使RNA与转运

18、RNA C.DNA与信使RNA D.核糖体与信使RNA B 解析 A、D中不存在碱基互补配对关系，C项是发生在细胞核内DNA转 录过程中的碱基互补配对。 解析答案 2.“转录”与“复制”过程相同的是( ) A.只以DNA的一条链为模板B.以碱基U与碱基A配合成对 C.合成的产物是mRNAD.按照碱基互补配对原则进行 D 解析 转录时以DNA的一条链为模板，而复制时DNA的两条链同时作模 板；复制的产物为DNA，转录的产物为mRNA；mRNA中无T，以碱基U 与A配对；复制和转录时都遵循碱基互补配对原则。 解析答案 3.DNA复制、转录和翻译过程中所需要的原料物质分别是( ) A.脱氧核苷酸、核

19、糖核苷酸、氨基酸 B.核糖核苷酸、脱氧核苷酸、氨基酸 C.脱氧核苷酸、氨基酸、核糖核苷酸 D.核糖核苷酸、氨基酸、核糖核苷酸 A 解析 DNA复制、转录和翻译过程中所合成的物质分别是DNA、RNA、 蛋白质，所需要的原料分别是脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸。 解析答案 4.下列关于密码子的叙述，不正确的是( ) A.密码子由信使RNA上三个相邻的碱基组成 B.一种氨基酸可以有一种或几种密码子决定 C.信使RNA上密码子与密码子之间没有任何不编码的核苷酸存在 D.64个密码子中有三个终止密码子，两个起始密码子，所以有效的密码 子有59个 解析答案 解析 密码子也称“三联体密码子”，即是指mRNA

20、上决定一个氨基酸的 三个相邻的碱基，故A正确。 mRNA上有A、U、C、G四种碱基，故有4364种密码子，其中有三个不 决定任何氨基酸的密码子，是肽链合成的终止信号。另外AUG、GUG分 别是甲硫氨酸、缬氨酸的密码子，又是肽链合成的起始密码，所以决定氨 基酸的密码子有61个，故D正确。 密码子在mRNA上的排列是连续的，如果密码子之间加入或删减一个碱基， 这一点以后的密码子将发生错误，故C正确。 答案 D 5.如图表示真核细胞中遗传信息的传递过程，请据图回答： (1)科学家克里克提出的中心法则包括图中 _所示的遗传信息的传递过程。 A过程发生在_的间 期，B过程需要的原料是_。 解析答案 解析

21、 克里克提出的中心法则包括图中的A(DNA的复制)、B(转录)和C(翻 译)三个过程。A为DNA分子复制过程，发生在分裂间期，即有丝分裂间 期和减数第一次分裂前的间期；B为转录过程，需要以四种游离的核糖核 苷酸为原料；DNA复制过程需要解旋酶，即图中A过程需要解旋酶。 答案 A、B、C 有丝分裂和减数第一次分裂前 游离的4种核糖核苷酸 (2)D过程表示tRNA运输氨基酸参与翻译，已 知甲硫氨酸和酪氨酸的密码子分别是AUG、 UAC，某tRNA上的反密码子是AUG，则该 tRNA所携带的氨基酸是_。 解析答案 解析 某tRNA上的反密码子是AUG，其对应的密码子为UAC，则该 tRNA所携带的氨基酸是酪氨酸。 答案 酪氨酸 (3)图中a、b为mRNA的两端，核糖体在mRNA 上的移动方向是_。图中的不同核糖 体最终形成的肽链_(填“相同” 或“不同”)。 返回解析答案 解析 根据多肽链的长度可知，核糖体在mRNA上的移动方向是由a到b； 这些多肽链是以同一个mRNA为模板合成的，因此不同核糖体最终合成 的多肽链相同。 答案 由a到b 相同 返回