高中生物 第4章 基因的表達(dá) 第1節(jié) 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成課件 新人教版必修2.ppt

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第4章基因的表達(dá),第1節(jié)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成,要點(diǎn)探究,探究一遺傳信息的轉(zhuǎn)錄1．概念：在細(xì)胞核中，以DNA雙鏈中的一條鏈為模板，合成mRNA的過程。2．條件。(1)模板：DNA的一條鏈。(2)原料：游離的核糖核苷酸。(3)能量：ATP。(4)酶：RNA聚合酶。,3．場所：主要在細(xì)胞核中，在線粒體、葉綠體中也能發(fā)生。4．產(chǎn)物：mRNA。5．過程。,(1)第1步(解旋)：DNA雙鏈解開，DNA雙鏈的堿基得以暴露。(2)第2步(配對)：游離的核糖核苷酸隨機(jī)地與DNA鏈上的堿基碰撞，當(dāng)核糖核苷酸與DNA的堿基互補(bǔ)時(shí)，兩者以氫鍵結(jié)合。(3)第3步(連接)：在RNA聚合酶的作用下，新結(jié)合的核糖核苷酸連接到正在合成的mRNA分子上。(4)第4步(釋放)：合成的mRNA從DNA鏈上釋放。而后，DNA雙鏈恢復(fù)。,小貼士,DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的比較,歸納提煉,,1．如圖為真核生物細(xì)胞核內(nèi)轉(zhuǎn)錄過程的示意圖，下列說法正確的是(B)A．①鏈的堿基A與②鏈的堿基T互補(bǔ)配對B．②是以4種核糖核苷酸為原料合成的C．如果③表示酶分子，則它的名稱是DNA聚合酶D．轉(zhuǎn)錄完成后，②需通過兩層生物膜才能與核糖體結(jié)合,跟蹤訓(xùn)練,解析：圖中①鏈為模板鏈，②鏈為RNA，①鏈中A與②鏈中U互補(bǔ)配對；③表示RNA聚合酶；轉(zhuǎn)錄完成后，②通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，穿過0層膜。,跟蹤訓(xùn)練,2．如圖表示轉(zhuǎn)錄的過程，則此段中含有多少種核苷酸(B)A．5B．6C．8D．4解析：DNA和RNA中所含有的核苷酸種類不同。由圖可知DNA鏈上含有3種脫氧核苷酸，RNA鏈上含有3種核糖核苷酸，故此段圖示中共含有6種核苷酸。,跟蹤訓(xùn)練,探究二遺傳信息的翻譯過程,1．翻譯概述。(2)場所[B]核糖體。(3)產(chǎn)物[C]具有一定氨基酸順序的肽鏈。,2．翻譯的過程。,(1)起始階段：利用ATP供能，攜帶甲硫氨酸的tRNA識別位于核糖體位點(diǎn)1上的mRNA上的起始密碼子AUG，mRNA、tRNA與核糖體三者相結(jié)合，翻譯開始。(2)延伸階段：①進(jìn)位：攜帶著特定氨基酸的tRNA按堿基互補(bǔ)配對原則識別并進(jìn)入位點(diǎn)2。,②轉(zhuǎn)肽：兩個(gè)氨基酸通過脫水縮合形成肽鍵而轉(zhuǎn)移到占據(jù)位點(diǎn)2的tRNA上。③移位：核糖體讀取下一個(gè)密碼子，原占據(jù)位點(diǎn)1的tRNA離開，占據(jù)位點(diǎn)2的tRNA進(jìn)入位點(diǎn)1，新的攜帶氨基酸的tRNA進(jìn)入位點(diǎn)2，繼續(xù)肽鏈的合成。④重復(fù)：以后依次重復(fù)①②③這三個(gè)步驟，直到讀取到mRNA上的終止密碼。,小貼士,小貼士,轉(zhuǎn)錄與翻譯的不同點(diǎn)比較,歸納提煉,3．如圖代表人體胰島細(xì)胞中發(fā)生的某一過程(AA代表氨基酸)，下列敘述正確的是(D)A．直接給該過程提供遺傳信息的是DNAB．該過程合成的產(chǎn)物一定是酶或激素,跟蹤訓(xùn)練,C．有多少個(gè)密碼子，就有多少個(gè)反密碼子與之對應(yīng)D．該過程有水產(chǎn)生解析：翻譯的直接模板是mRNA而不是DNA；翻譯的產(chǎn)物是多肽，經(jīng)過加工后形成蛋白質(zhì)，而蛋白質(zhì)不全是酶與激素；終止密碼子不與氨基酸對應(yīng)，所以沒有與終止密碼子對應(yīng)的反密碼子；氨基酸脫水縮合形成多肽時(shí)，此過程有水的生成。,跟蹤訓(xùn)練,4．一段原核生物的mRNA通過翻譯可合成一條含有11個(gè)肽鍵的多肽，則此mRNA分子至少含有的堿基個(gè)數(shù)及合成這段多肽最多需要的tRNA個(gè)數(shù)，依次為(B)A．33，11B．36，12C．12，36D．11，36解析：由題干知此多肽有11個(gè)肽鍵，可推知此多肽應(yīng)由12個(gè)氨基酸脫水縮合而成，對應(yīng)mRNA上的堿基數(shù)目至少應(yīng)為123＝36(個(gè))，對應(yīng)DNA上的堿基數(shù)目至少為126＝72(個(gè))，而12個(gè)氨基酸最多需要12個(gè)tRNA來轉(zhuǎn)運(yùn)。,跟蹤訓(xùn)練,探究三基因表達(dá)中相關(guān)數(shù)量的計(jì)算氨基酸是構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單位，有關(guān)氨基酸縮合的計(jì)算在前面已講過。在本節(jié)知識中，蛋白質(zhì)的合成受基因控制，那么基因、mRNA以及蛋白質(zhì)中氨基酸之間有什么關(guān)系呢？結(jié)合下圖分析。,1．轉(zhuǎn)錄時(shí)，組成基因的兩條鏈中只有一條鏈能轉(zhuǎn)錄，另一條鏈則不能轉(zhuǎn)錄。基因?yàn)殡p鏈結(jié)構(gòu)而RNA為單鏈結(jié)構(gòu)，因此轉(zhuǎn)錄形成的mRNA分子中堿基數(shù)目是基因中堿基數(shù)目的1/2。2．mRNA中堿基數(shù)與氨基酸的關(guān)系：翻譯過程中，mRNA中每3個(gè)相鄰的堿基決定一個(gè)氨基酸，每個(gè)氨基酸需要一個(gè)tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)，所以經(jīng)翻譯合成的蛋白質(zhì)分子中的氨基酸數(shù)目是mRNA堿基數(shù)目的1/3。,3．綜上可知：基因中堿基數(shù)目∶mRNA堿基數(shù)目∶tRNA數(shù)目∶蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目＝6∶3∶1∶1。圖解如下：,基因表達(dá)過程中相關(guān)數(shù)量的計(jì)算,歸納提煉,5．由n個(gè)堿基對組成的基因，控制合成由m條多肽鏈組成的蛋白質(zhì)，氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為a，則該蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量最大為(D),跟蹤訓(xùn)練,6．一種動(dòng)物體內(nèi)的某種酶是由2條多肽鏈構(gòu)成的，含有150個(gè)肽鍵，則控制這種酶合成的基因中核苷酸的分子數(shù)至少是(A)A．912個(gè)B．456個(gè)C．450個(gè)D．906個(gè)解析：首先根據(jù)縮合的概念及肽鏈條數(shù)計(jì)算出酶具有的氨基酸數(shù)等于150＋2＝152(個(gè))，再根據(jù)其中的關(guān)系求出控制這種酶合成的基因中核苷酸的分子數(shù)至少是1526＝912(個(gè))。,跟蹤訓(xùn)練,