高中生物 第4章 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

第4章 理解教材新知 把握熱點考向 知識點一 知識點二 考向一 應(yīng)用創(chuàng)新演練 隨堂基礎(chǔ)鞏固 課時跟蹤訓(xùn)練 第1節(jié) 考向二 1 rna有三種 信使rna mrna 轉(zhuǎn)運rna trna 和核糖體rna rrna 2 轉(zhuǎn)錄的主要場所是細(xì)胞核 條件是模板 dna的一條鏈 原料 4種核糖核苷酸 酶 rna聚合酶 和能量 3 翻譯的場所是核糖體 條件是模板 mrna 原料 20種氨基酸 酶和能量 4 密碼子共有64種 其中決定氨基酸的密碼子有61種 3種終止密碼子不決定氨基酸 5 一種氨基酸對應(yīng)一種或多種密碼子 一種密碼子最多只決定一種氨基酸 6 每種trna只能識別并轉(zhuǎn)運一種氨基酸 一種氨基酸可由一種或多種trna識別和轉(zhuǎn)運 自讀教材 夯基礎(chǔ) 1 rna的組成和種類 判斷正誤 1 dna和rna中都含有脫氧核糖 2 dna和rna共有的堿基是a g c rna特有的堿基是u dna特有的堿基是t 3 rna一般為單鏈結(jié)構(gòu) 2 rna的種類 填空 遺傳信息 氨基酸 氨基酸 3 dna的轉(zhuǎn)錄 填空 1 2 過程 1 現(xiàn)有一核酸片段 欲確定是dna還是rna 你能從哪些方面進(jìn)行判斷 提示 根據(jù)五碳糖不同 根據(jù)含氮堿基不同 利用甲基綠吡羅紅染液進(jìn)行染色 2 下圖是一小段dna片段 鏈?zhǔn)悄０彐?請寫出其轉(zhuǎn)錄生成的rna的堿基序列 并分析rna的堿基序列與dna兩條鏈堿基序列的關(guān)系 提示 1 2 生成的rna的堿基序列與模板鏈互補 與非模板鏈堿基序列基本相同 除t和u外 跟隨名師 解疑難 1 三種rna的比較 2 轉(zhuǎn)錄有關(guān)問題分析 1 堿基互補配對關(guān)系 g c c g t a a u 2 mrna與dna模板鏈堿基互補 但與非模板鏈堿基序列基本相同 只是用u代替t 特別提醒 1 轉(zhuǎn)錄的基本單位是基因 而不是整個dna 2 在真核細(xì)胞內(nèi) 轉(zhuǎn)錄出來的rna需經(jīng)過加工才具有生物活性 自讀教材 夯基礎(chǔ) 1 翻譯的概念 填空 2 密碼子與反密碼子 填表 mrna trna 密碼子 64 3個相鄰的堿基 3 過程 填空 1 若某一多肽鏈片段為 苯丙氨酸 色氨酸 谷氨酸 請寫出指導(dǎo)該多肽合成的mrna中相應(yīng)堿基組成 若某一mrna片段為 auggaagca 請寫出其編碼的氨基酸序列 提示 1 uuuugggaa或uucugggaa或uuuugggag或uucugggag 2 甲硫氨酸 谷氨酸 丙氨酸 2 若指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的基因中某一堿基發(fā)生改變 其控制合成的氨基酸是否一定發(fā)生改變 為什么 提示 不一定 因為一種氨基酸可對應(yīng)一種或多種密碼子 3 一個mrna可結(jié)合多個核糖體 每個核糖體只合成多肽鏈中的一段 還是獨立合成一條完整的多肽鏈 提示 每個核糖體合成一條完整的多肽鏈 跟隨名師 解疑難 1 dna上遺傳信息 密碼子 反密碼子的對應(yīng)關(guān)系 1 密碼子 mrna上決定一個氨基酸的3個相鄰堿基 2 反密碼子 與mrna分子中的密碼子互補配對的trna上的3個堿基 2 dna復(fù)制 轉(zhuǎn)錄和翻譯的比較 特別提醒 1 從核糖體上脫離下來的只是多肽鏈 再經(jīng)折疊 加工成為具有復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)的有活性的蛋白質(zhì) 2 密碼子的特性 簡并性 a 當(dāng)密碼子中有一個堿基改變時 可能并不會改變其對應(yīng)的氨基酸 從而減少變異發(fā)生的頻率 b 當(dāng)某種氨基酸使用頻率高時 幾種不同的密碼子都編碼一種氨基酸可保證翻譯的速率 通用性 說明所有生物可能有共同的起源或生命在本質(zhì)上是統(tǒng)一的 例1 2011 安徽高考 下面的甲 乙圖示為真核細(xì)胞內(nèi)兩種物質(zhì)的合成過程 下列敘述正確的是 a 甲 乙所示過程通過半保留方式進(jìn)行 合成的產(chǎn)物是雙鏈核酸分子b 甲所示過程在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行 乙在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行c dna分子解旋時 甲所示過程不需要解旋酶 乙需要解旋酶d 一個細(xì)胞周期中 甲所示過程在每個起點只起始一次 乙可起始多次 思路點撥 精講精析 圖甲表示dna分子的復(fù)制過程 圖乙表示轉(zhuǎn)錄過程 乙的產(chǎn)物是單鏈的mrna分子 甲 乙過程主要在細(xì)胞核中進(jìn)行 甲 乙過程均需要解旋酶的參與 在一個細(xì)胞周期中 核中dna分子只復(fù)制一次 而轉(zhuǎn)錄可以進(jìn)行多次 答案 d 1 對于下列圖解 正確的說法有 表示dna復(fù)制過程 表示dna轉(zhuǎn)錄過程 共有5種堿基 共有8種核苷酸 共有5種核苷酸 a均代表同一種核苷酸a b c d 解析 由圖可知 此過程是遺傳信息的轉(zhuǎn)錄過程 整個過程涉及5種堿基 a t g c u 但由于組成dna鏈的是4種脫氧核苷酸 組成rna鏈的是4種核糖核苷酸 因此圖解中共有8種核苷酸 答案 c 例2 下圖表示真核細(xì)胞內(nèi)合成某種分泌蛋白過程中由dna到蛋白質(zhì)的信息流動過程 表示相關(guān)過程 請據(jù)圖回答下列問題 1 過程的產(chǎn)物是dna 則 過程發(fā)生在 期 催化過程 的酶是 2 已知甲硫氨酸和酪氨酸的密碼子分別是aug uac 某trna一端的三個堿基是uac 該trna所攜帶的氨基酸是 3 a b為mrna的兩端 核糖體在mrna上的移動方向是 過程進(jìn)行的場所有 4 一個mrna上連接多個核糖體叫做多聚核糖體 多聚核糖體形成的意義是 從原核細(xì)胞中分離的多聚核糖體常與dna結(jié)合在一起 這說明 5 如合成胰島素 共含51個氨基酸 控制其合成的基因上至少含有脫氧核苷酸 個 思路點撥 精講精析 1 據(jù)圖分析可知 過程指dna的復(fù)制 在真核細(xì)胞中發(fā)生在有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂前的間期 過程指轉(zhuǎn)錄過程 催化dna轉(zhuǎn)錄為rna的酶為rna聚合酶 2 決定氨基酸的密碼子在mrna上 據(jù)trna上的反密碼子uac可推知密碼子為aug aug決定的氨基酸是甲硫氨酸 3 據(jù)圖可知 越接近b端的核糖體上翻譯出的肽鏈越長 說明越接近b端的核糖體在mrna上移動的距離越長 由此推 出核糖體在mrna上的移動方向為a b 過程是對蛋白質(zhì)加工和運輸?shù)倪^程 相應(yīng)的場所有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體 4 當(dāng)一個mrna上連接多個核糖體以后 可以同時合成多條相同的肽鏈 提高蛋白質(zhì)的合成速率 在原核細(xì)胞中分離的多聚核糖體常與dna結(jié)合在一起 說明在原核細(xì)胞中邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯 轉(zhuǎn)錄和翻譯可同時同地點進(jìn)行 5 信使rna上每3個相鄰堿基決定1個特定的氨基酸 據(jù)此 合成含51個氨基酸的蛋白質(zhì) 基因上脫氧核苷酸數(shù)至少為306個 答案 1 有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂前的間rna聚合酶 2 甲硫氨酸 3 由a b內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體 4 短時間內(nèi)能合成較多的蛋白質(zhì)原核細(xì)胞中的轉(zhuǎn)錄和翻譯是同時同地點進(jìn)行的 5 306 1 轉(zhuǎn)錄 翻譯過程中dna 基因 堿基數(shù) mrna堿基數(shù) 多肽鏈氨基酸數(shù) 6 3 1 圖解如下 2 以上關(guān)系應(yīng)理解為 每合成1個氨基酸至少需要mrna中3個堿基 基因中6個堿基 其原因如下 dna中有的片段無遺傳效應(yīng) 不能轉(zhuǎn)錄出mrna 在基因片段中 有的片段起調(diào)控作用 不轉(zhuǎn)錄 轉(zhuǎn)錄出的mrna中有終止密碼子 終止密碼子不對應(yīng)氨基酸 所以基因或dna上堿基數(shù)目比蛋白質(zhì)氨基酸數(shù)目的6倍多 2 一段原核生物的mrna通過翻譯可合成一條含有11個肽鍵的多肽 則此mrna分子至少含有的堿基個數(shù)及合成這段多肽需要的trna個數(shù)以及轉(zhuǎn)錄此mrna的基因中至少含有的堿基數(shù)依次為 a 33 11 66b 36 12 72c 12 36 24d 11 36 72 解析 此多肽含有11個肽鍵 所以是由12個氨基酸脫水縮合而成的 推出mrna上的密碼子至少有12個 mrna上的堿基數(shù)至少為12 3 36 個 決定氨基酸的密碼子是12個 所以最多需要的trna也是12個 因為mrna上的堿基至少有36個 所以轉(zhuǎn)錄它的基因中的堿基數(shù)至少為36 2 72 個 答案 b 1 模擬遺傳密碼的破譯 2 探究影響基因表達(dá)的過程和因素 典例剖析 抗生素是臨床上治療各種由細(xì)菌引起的疾病的特效藥 能夠有效地抑制細(xì)菌蛋白質(zhì)的合成 而不影響人的蛋白質(zhì)的合成 抗生素是通過什么機制抑制細(xì)菌蛋白質(zhì)的合成的呢 有人提出了如下兩種假設(shè) 抗生素能抑制細(xì)菌dna的轉(zhuǎn)錄過程 而不影響人體dna的轉(zhuǎn)錄過程 抗生素能抑制細(xì)菌體內(nèi)的翻譯過程 而不影響人體內(nèi)的翻譯過程 請你設(shè)計實驗 探究抗生素抑制細(xì)菌蛋白質(zhì)合成的原因 假設(shè)抗生素不影響人體的任何生理功能 1 實驗設(shè)計的思路 先設(shè)計兩組實驗 甲 乙兩組 體外模擬細(xì)菌 的過程 甲組加適量 乙組加等量蒸餾水 檢測兩組實驗中 的生成量 通過這兩組實驗探究是否為第一種假設(shè) 再設(shè)計兩組實驗 丙 丁兩組 體外模擬細(xì)菌 的過程 丙組加適量 丁組加等量蒸餾水 檢測兩組實驗中 的生成量 以此來探究是否為第二種假設(shè) 2 實驗結(jié)果及結(jié)論 若甲組 生成量明顯少于乙組 丙 丁兩組蛋白質(zhì)生成量相似 則說明抗生素是通過抑制 來抑制細(xì)菌蛋白質(zhì)合成的 若甲 乙兩組rna生成量相似 丙組 生成量明顯少于丁組 則說明抗生素是通過抑制 來抑制細(xì)菌蛋白質(zhì)合成的 若甲組rna生成量明顯少于乙組 丙組蛋白質(zhì)生成量明顯少于丁組 則說明抗生素是通過抑制 來抑制細(xì)菌蛋白質(zhì)合成的 解析 由題干信息可知 實驗?zāi)康氖翘骄靠股赜绊懠?xì)菌蛋白質(zhì)的原理 若抗生素只抑制細(xì)菌的轉(zhuǎn)錄 則其體內(nèi)rna的含量將減少 若只抑制翻譯過程 則細(xì)菌體內(nèi)蛋白質(zhì)含量會減少 若細(xì)菌體內(nèi)rna和蛋白質(zhì)的含量都減少 則說明抗生素既能抑制轉(zhuǎn)錄 又能抑制翻譯過程 答案 1 轉(zhuǎn)錄抗生素rna 翻譯抗生素蛋白質(zhì) 2 rna細(xì)菌的轉(zhuǎn)錄 蛋白質(zhì)細(xì)菌的翻譯 細(xì)菌的轉(zhuǎn)錄和翻譯 歸納拓展 探究實驗設(shè)計的思路 1 把握實驗的目的 確認(rèn)自變量 實驗?zāi)康氖菍嶒灥暮诵?通過思考要明確 探究什么 其中要把握三個要素 即 探究的因素 探究的對象 觀察的指標(biāo) 2 確定實驗的原理 實驗原理通常根據(jù)實驗?zāi)康暮皖}目所給的材料進(jìn)行分析處理 確定實驗變量的檢測方案 再根據(jù)我們所學(xué)