1、成才之路成才之路 生物生物路漫漫其修远兮路漫漫其修远兮 吾将上下而求索吾将上下而求索人教版人教版 必修必修2 成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 生物生物 必修必修2 第四章基因的表达第四章基因的表达基因的表达基因的表达第四章第四章成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 生物生物 必修必修2 第四章基因的表达第四章基因的表达苯丙酮尿症苯丙酮尿症(PKU)是由于患儿体内先天性苯丙氨酸羟化酶是由于患儿体内先天性苯丙氨酸羟化酶缺陷所引起的苯丙氨酸缺陷所引起的苯丙氨酸(Phe)代谢障碍性疾病。苯丙氨酸代谢障碍性疾病。苯丙氨酸(Phe)
2、是人体的一种必需氨基酸，全由食物供给，不能缺少，但是人体的一种必需氨基酸，全由食物供给，不能缺少，但Phe在体内过多，又会使脑组织萎缩，严重影响儿童的智力。本病在体内过多，又会使脑组织萎缩，严重影响儿童的智力。本病发生率约为发生率约为1/20000，其临床症状主要有三：，其临床症状主要有三：(1)智力低下，约有智力低下，约有1/3的患儿还伴有癫痫；的患儿还伴有癫痫；(2)尿有霉臭味或鼠尿味；尿有霉臭味或鼠尿味；成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 生物生物 必修必修2 第四章基因的表达第四章基因的表达(3)皮肤和眼睛巩膜色素变浅，头发呈黄色、面色白嫩。皮肤和眼
3、睛巩膜色素变浅，头发呈黄色、面色白嫩。到目前为止，尚无治疗到目前为止，尚无治疗PKU的特效药物。控制患儿的饮食，的特效药物。控制患儿的饮食，使其少进食含使其少进食含Phe丰富的食物，从而使血液中的丰富的食物，从而使血液中的Phe浓度降低，浓度降低，是今日治疗是今日治疗PKU的唯一方法。婴儿期患儿要食用特制的无苯丙的唯一方法。婴儿期患儿要食用特制的无苯丙氨酸或低苯丙氨酸奶粉，年长儿童也需进食含低苯丙氨酸的米氨酸或低苯丙氨酸奶粉，年长儿童也需进食含低苯丙氨酸的米或面。要求患儿定期检测血液中的或面。要求患儿定期检测血液中的Phe浓度，调整饮食结构，浓度，调整饮食结构，使使Phe血浓度保持在正常或稍高
4、水平，可保障大脑的正常发育。血浓度保持在正常或稍高水平，可保障大脑的正常发育。成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 生物生物 必修必修2 第四章基因的表达第四章基因的表达科学家进一步研究发现，苯丙酮尿症是由于位于科学家进一步研究发现，苯丙酮尿症是由于位于12号染色号染色体长臂的基因的微小变异引起的，并非由于基因缺失。基因的体长臂的基因的微小变异引起的，并非由于基因缺失。基因的改变是如何决定性状变化的？基因和性状之间又有什么样的关改变是如何决定性状变化的？基因和性状之间又有什么样的关系？通过本章的学习，我们就能回答上面的问题。系？通过本章的学习，我们就能回答上面
5、的问题。本章包括本章包括3节内容：第节内容：第1节节基因指导蛋白质的合成基因指导蛋白质的合成，第，第2节节基因对性状的控制基因对性状的控制，第，第3节节遗传密码的破译遗传密码的破译(选学选学)。基因的表达是通过基因的表达是通过DNA控制蛋白质的合成来实现的，包括转录控制蛋白质的合成来实现的，包括转录和翻译两个阶段。转录是在细胞核内进行的，是以和翻译两个阶段。转录是在细胞核内进行的，是以DNA的一条的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成链为模板，按照碱基互补配对原则，合成mRNA的过程；翻译的过程；翻译是在细胞质中进行的，是指以是在细胞质中进行的，是指以mRNA为模板，合成具有一定氨为模板，
6、合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。基酸顺序的蛋白质的过程。成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 生物生物 必修必修2 第四章基因的表达第四章基因的表达中心法则描述了遗传信息的流动方向，主要内容包括中心法则描述了遗传信息的流动方向，主要内容包括DNA复制、复制、转录、翻译、转录、翻译、RNA复制、逆转录复制、逆转录5个不同的遗传信息流动方向。个不同的遗传信息流动方向。基因控制生物的性状是通过指导蛋白质的合成来实现的，有两基因控制生物的性状是通过指导蛋白质的合成来实现的，有两种方式：一是通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生种方式：一是通过控制酶的合成来控
7、制代谢过程，进而控制生物体的性状；二是通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性物体的性状；二是通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。基因与性状之间并不是简单的一一对应关系。有些性状是状。基因与性状之间并不是简单的一一对应关系。有些性状是由多个基因共同决定的，有的基因可决定或影响多种性状。一由多个基因共同决定的，有的基因可决定或影响多种性状。一般来说，性状是基因与环境共同作用的结果。本章研究的是遗般来说，性状是基因与环境共同作用的结果。本章研究的是遗传学最基本的问题，对于理解生物的遗传有重要意义，也是学传学最基本的问题，对于理解生物的遗传有重要意义，也是学习后面三章内容不可缺少的基础。习后面三
8、章内容不可缺少的基础。成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 生物生物 必修必修2 第四章基因的表达第四章基因的表达学习本章时要注意以下几点：学习本章时要注意以下几点：1在进行遗传信息的转录和翻译过程的学习时，要注意在进行遗传信息的转录和翻译过程的学习时，要注意这一过程中每个步骤及其所涉及的知识的内在联系，建议用一这一过程中每个步骤及其所涉及的知识的内在联系，建议用一条主线将各方面内容贯穿起来，并充分培养自己阅读图文的能条主线将各方面内容贯穿起来，并充分培养自己阅读图文的能力。力。2在本章中，在本章中，“思考与讨论思考与讨论”栏目比较丰富，利用好这栏目比较丰富，
9、利用好这些栏目，能够培养自己的能力，增加对知识内容理解的深度。些栏目，能够培养自己的能力，增加对知识内容理解的深度。3我们在学习书中内容的同时，还应该关注生物科学的我们在学习书中内容的同时，还应该关注生物科学的发展史，认识到科学研究需要有创新精神。发展史，认识到科学研究需要有创新精神。成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 生物生物 必修必修2 第四章基因的表达第四章基因的表达成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 生物生物 必修必修2 第四章基因的表达第四章基因的表达第第1节基因指导蛋白质的合成节基因指导蛋白质的合成第四章第四章
10、第第四四章章第第1节节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 生物生物 必修必修2 学习目标定位学习目标定位2课前自主探究课前自主探究3教材问题释疑教材问题释疑4课堂合作探究课堂合作探究5思维创新升华思维创新升华6方法技巧探究方法技巧探究7课堂知识构建课堂知识构建8课课 时时 作作 业业9本节主攻要点本节主攻要点1第第四四章章第第1节节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 生物生物 必修必修2 本节主攻要点本节主攻要点第第四四章章第第1节节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 生物生物 必修必修
11、2 1RNA有三种：信使有三种：信使RNA(mRNA)、转运、转运RNA(tRNA)和和核糖体核糖体RNA(rRNA)。2转录的主要场所是细胞核，条件是模板转录的主要场所是细胞核，条件是模板(DNA的一条的一条链链)、原料、原料(4种核糖核苷酸种核糖核苷酸)、酶、酶(RNA聚合酶聚合酶)和能量。和能量。3翻译的场所是核糖体，条件是模板翻译的场所是核糖体，条件是模板(mRNA)、原料、原料(20种氨基酸种氨基酸)、酶和能量。、酶和能量。4密码子共有密码子共有64种，其中决定氨基酸的密码子有种，其中决定氨基酸的密码子有61种，种，3种终止密码子不决定氨基酸。种终止密码子不决定氨基酸。第第四四章章第
12、第1节节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 生物生物 必修必修2 5一种氨基酸对应一种或多种密码子，一种密码子最多一种氨基酸对应一种或多种密码子，一种密码子最多只决定一种氨基酸。只决定一种氨基酸。6每种每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸，一种氨基酸可只能识别并转运一种氨基酸，一种氨基酸可由一种或多种由一种或多种tRNA识别和转运。识别和转运。第第四四章章第第1节节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 生物生物 必修必修2 学习目标定位学习目标定位第第四四章章第第1节节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导
13、 人教版人教版 生物生物 必修必修2 目标导航：目标导航：1简述简述DNA与与RNA的主要区别。的主要区别。2说明密码子、反密码子、遗传信息之间的关系。说明密码子、反密码子、遗传信息之间的关系。3概述遗传信息的转录与翻译过程。概述遗传信息的转录与翻译过程。(重、难点重、难点)情境导入：情境导入：俗话说，龙生龙，凤生凤，老鼠的儿子会打洞。生物的后俗话说，龙生龙，凤生凤，老鼠的儿子会打洞。生物的后代在性状表现和生活习性等方面表现出了惊人的遗传性。而我代在性状表现和生活习性等方面表现出了惊人的遗传性。而我们从上一章学习中知道，这一切仅仅是亲代把自己的们从上一章学习中知道，这一切仅仅是亲代把自己的DN
14、A复制复制了一份传给了子代而已。这是多么神奇的现象啊！了一份传给了子代而已。这是多么神奇的现象啊！第第四四章章第第1节节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 生物生物 必修必修2 问题探究：问题探究：1.后代在性状表现和生活习性等方面与亲代相后代在性状表现和生活习性等方面与亲代相似的根本原因是什么？似的根本原因是什么？2基因是怎样控制后代的性状的？基因是怎样控制后代的性状的？提示：提示：1.后代表现与亲代相似的根本原因是获得了亲代复后代表现与亲代相似的根本原因是获得了亲代复制后传递过来的遗传物质制后传递过来的遗传物质(主要是主要是DNA)。2基因是通过控制后代
15、蛋白质的合成来控制后代的性状基因是通过控制后代蛋白质的合成来控制后代的性状的。的。第第四四章章第第1节节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 生物生物 必修必修2 课前自主探究课前自主探究第第四四章章第第1节节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 生物生物 必修必修2 一、遗传信息的转录一、遗传信息的转录1RNA的组成、结构和种类：的组成、结构和种类：预预 习习 导导 学学核糖核苷酸核糖核苷酸 核糖核糖 A 鸟嘌呤鸟嘌呤 胞嘧啶胞嘧啶 尿嘧啶尿嘧啶 单链单链 短短 mRNA、tRNA和和rRNA 第第四四章章第第1节节成才之路
16、成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 生物生物 必修必修2 细胞核细胞核 DNA的一条链的一条链 核糖核苷酸核糖核苷酸 RNA 第第四四章章第第1节节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 生物生物 必修必修2 (2)过程：过程：RNA聚合聚合 碱基碱基 碱基互补配对碱基互补配对 一条链一条链 核糖核苷酸核糖核苷酸 氢键氢键 RNA聚合酶聚合酶 mRNA DNA链链 双螺旋双螺旋 第第四四章章第第1节节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 生物生物 必修必修2 二、遗传信息的翻译二、遗传信息的翻译1概念
17、概念(对翻译概念的解读连线对翻译概念的解读连线)：(1)场所场所 a20种氨基酸种氨基酸(2)模板模板b具有一定氨基酸顺序的蛋白质具有一定氨基酸顺序的蛋白质(3)原料原料 c细胞质的核糖体上细胞质的核糖体上(4)产物产物 dmRNA第第四四章章第第1节节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 生物生物 必修必修2 2密码子和反密码子的比较：密码子和反密码子的比较：项目项目位置位置实质实质种类种类密码子密码子_决定氨基酸的决定氨基酸的_相邻的碱基相邻的碱基共有共有_种，种，决定氨基酸的有决定氨基酸的有_种种反密反密码子码子_与与_上的密码子上的密码子互补配对的互补
18、配对的_相相邻碱基邻碱基共有共有_种种mRNA 3个个 64 61 tRNA mRNA 3个个 61第第四四章章第第1节节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 生物生物 必修必修2 3.翻译过程：翻译过程：核糖体核糖体 tRNA mRNA tRNA 终止密码子终止密码子 空间结构空间结构 功能功能 第第四四章章第第1节节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 生物生物 必修必修2 根据根据mRNA中碱基的排列顺序能否准确写出氨基酸的序中碱基的排列顺序能否准确写出氨基酸的序列？若已知氨基酸的序列，能否确定列？若已知氨基酸的序列，能
19、否确定mRNA中的碱基排列顺中的碱基排列顺序？序？提示：提示：前者可以，后者不能确定。因为一种密码子对应一前者可以，后者不能确定。因为一种密码子对应一种氨基酸，但一种氨基酸可以有多个密码子。种氨基酸，但一种氨基酸可以有多个密码子。思思 维维 激激 活活第第四四章章第第1节节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 生物生物 必修必修2 教材问题释疑教材问题释疑第第四四章章第第1节节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 生物生物 必修必修2 (一一)问题探讨问题探讨提示：此节问题探讨意在引导学生思考提示：此节问题探讨意在引导学生思考
20、DNA在生物体内有在生物体内有哪些作用，又是如何发挥作用的。一种生物的整套哪些作用，又是如何发挥作用的。一种生物的整套DNA分子中分子中贮存着该种生物生长、发育等生命活动所需的全部遗传信息，贮存着该种生物生长、发育等生命活动所需的全部遗传信息，也可以说是构建生物体的蓝图。但是，从也可以说是构建生物体的蓝图。但是，从DNA到具有各种性状到具有各种性状的生物体，需要通过极其复杂的基因表达及其调控过程才能实的生物体，需要通过极其复杂的基因表达及其调控过程才能实现，因此，在可预见的将来，利用现，因此，在可预见的将来，利用DNA分子来使灭绝的生物复分子来使灭绝的生物复活仍是难以做到的。活仍是难以做到的。
21、第第四四章章第第1节节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 生物生物 必修必修2 (二二)思考与讨论一思考与讨论一1提示：可以从所需条件、过程中的具体步骤和过程中提示：可以从所需条件、过程中的具体步骤和过程中所表现出的规律等角度来分析。例如，转录与复制都需要模所表现出的规律等角度来分析。例如，转录与复制都需要模板、都遵循碱基互补配对规律，等等。碱基互补配对规律能够板、都遵循碱基互补配对规律，等等。碱基互补配对规律能够保证遗传信息传递的准确性。保证遗传信息传递的准确性。2转录成的转录成的RNA的碱基序列，与作为模板的的碱基序列，与作为模板的DNA单链的单链的碱基
22、序列之间的碱基是互补配对关系，与碱基序列之间的碱基是互补配对关系，与DNA双链间碱基互补双链间碱基互补配对不同的是，配对不同的是，RNA链中与链中与DNA链的链的A配对的是配对的是U，不是，不是T；与与DNA另一条链的碱基序列基本相同，只是另一条链的碱基序列基本相同，只是DNA链上链上T的位的位置，置，RNA链上是链上是U。第第四四章章第第1节节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 生物生物 必修必修2 (三三)思考与讨论二思考与讨论二1最多能编码最多能编码16种氨基酸。种氨基酸。2至少需要至少需要3个碱基。个碱基。(四四)思考与讨论三思考与讨论三1对应的氨基
23、酸序列是：甲硫氨酸对应的氨基酸序列是：甲硫氨酸谷氨酸谷氨酸丙氨酸丙氨酸半半胱氨酸胱氨酸脯氨酸脯氨酸丝氨酸丝氨酸赖氨酸赖氨酸脯氨酸。脯氨酸。2提示：这是一道开放性较强的题，答案并不唯一，旨提示：这是一道开放性较强的题，答案并不唯一，旨在培养学生的分析能力和发散性思维，通过这一事实可以想到在培养学生的分析能力和发散性思维，通过这一事实可以想到生物都具有相同的遗传语言，所有生物可能有共同的起源或生生物都具有相同的遗传语言，所有生物可能有共同的起源或生命在本质上是统一的，等等。命在本质上是统一的，等等。第第四四章章第第1节节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 生物生
24、物 必修必修2 3提示：此题具有一定的开放性，旨在促进学生积极思提示：此题具有一定的开放性，旨在促进学生积极思考，不必对答案做统一要求。可以从增强密码子容错性的角度考，不必对答案做统一要求。可以从增强密码子容错性的角度来解释，当密码子中有一个碱基改变时，由于密码子的简并来解释，当密码子中有一个碱基改变时，由于密码子的简并性，可能并不会改变其对应的氨基酸；也可以从密码子使用频性，可能并不会改变其对应的氨基酸；也可以从密码子使用频率来考虑，当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都率来考虑，当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码一种氨基酸可以保证翻译的速度。编码一种氨基酸可以保证翻译的
25、速度。第第四四章章第第1节节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 生物生物 必修必修2 (五五)思考与讨论四思考与讨论四1提示：此题旨在检查对蛋白质合成过程的理解。可以提示：此题旨在检查对蛋白质合成过程的理解。可以参照教材中图的表示方法来绘制。参照教材中图的表示方法来绘制。2提示：根据提示：根据mRNA的碱基序列和密码子表就可以写出的碱基序列和密码子表就可以写出肽链的氨基酸序列。肽链的氨基酸序列。(六六)想像空间想像空间DNA相当于总司令。在战争中，如果总司令总是深入前沿相当于总司令。在战争中，如果总司令总是深入前沿阵地直接指挥，就会影响他指挥全局。阵地直接指
26、挥，就会影响他指挥全局。DNA被核膜限制在细胞被核膜限制在细胞核内，使转录和翻译过程分隔在细胞的不同区域进行，有利于核内，使转录和翻译过程分隔在细胞的不同区域进行，有利于这两项重要生命活动的高效、准确进行。这两项重要生命活动的高效、准确进行。第第四四章章第第1节节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 生物生物 必修必修2 课堂合作探究课堂合作探究第第四四章章第第1节节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 生物生物 必修必修2 1.DNA与与RNA的比较的比较遗传信息的转录遗传信息的转录要 点 归 纳比较项目项目比较项目项目DN
27、ARNA化化学学组组成成基本单位基本单位脱氧核苷酸脱氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸碱基碱基A、G、C、TA、G、C、U五碳糖五碳糖脱氧核糖脱氧核糖核糖核糖无机酸无机酸磷酸磷酸磷酸磷酸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分分mRNA、tRNA、rRNA三类三类功能功能主要的遗传物质主要的遗传物质在不存在在不存在DNA的生物里是遗传物质，在的生物里是遗传物质，在存在存在DNA的生物里辅助的生物里辅助DNA完成功能完成功能存在存在(真核生物真核生物)主要存在于细胞核主要存在于细胞核中的染色体上中的染色体上主要存在于细胞质中主要存在
28、于细胞质中第第四四章章第第1节节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 生物生物 必修必修2 2.RNA的分类的分类(1)信使信使RNA(mRNA)：单链结构，由：单链结构，由DNA转录而来，其碱转录而来，其碱基序列包含遗传信息，因将基序列包含遗传信息，因将DNA中遗传信息转录下来故名。遗中遗传信息转录下来故名。遗传密码位于传密码位于mRNA上。上。(2)转运转运RNA(tRNA)：三叶草结构，头端特定的三个碱基：三叶草结构，头端特定的三个碱基叫反密码子，尾端连接特定的氨基酸，在蛋白质合成中运输氨叫反密码子，尾端连接特定的氨基酸，在蛋白质合成中运输氨基酸，所以叫
29、做转运基酸，所以叫做转运RNA。(3)核糖体核糖体RNA(rRNA)：是核糖体的重要组成部分。：是核糖体的重要组成部分。第第四四章章第第1节节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 生物生物 必修必修2 3转录转录(1)转录的概念：转录的概念：RNA是在细胞核中以是在细胞核中以DNA一条链为模板一条链为模板合成的，这一过程称为转录。合成的，这一过程称为转录。转录的场所：细胞核中。转录的场所：细胞核中。模板：以模板：以DNA分子的一条链为模分子的一条链为模板。板。结果：产生结果：产生mRNA。(2)转录的过程：转录的过程：DNA双链解开，双链解开，DNA双链的碱基
30、双链的碱基得以暴露。得以暴露。游离的核糖核苷酸随机地与游离的核糖核苷酸随机地与DNA链上的碱基碰撞，当核糖核苷酸与链上的碱基碰撞，当核糖核苷酸与DNA的碱基互补时，两者以氢键结合。的碱基互补时，两者以氢键结合。第第四四章章第第1节节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 生物生物 必修必修2 (3)转录与转录与DNA分子复制的区别：分子复制的区别：复制复制转录转录时间时间有丝分裂间期和减数第一有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期次分裂前的间期生长发育过程中生长发育过程中场所场所主要在细胞核，少部分在线粒体和叶绿体主要在细胞核，少部分在线粒体和叶绿体原料原料四种脱
31、氧核苷酸四种脱氧核苷酸四种核糖核苷酸四种核糖核苷酸模板模板DNA的两条链的两条链DNA中的一条链中的一条链条件条件特定的酶和特定的酶和ATP过程过程DNA解旋，以两条链为模解旋，以两条链为模板，按碱基互补配对原板，按碱基互补配对原则，合成两条子链，子链则，合成两条子链，子链与对应母链螺旋化与对应母链螺旋化DNA解旋，以一条链为模解旋，以一条链为模板，按碱基互补配对原板，按碱基互补配对原则，形成则，形成mRNA(单链单链)，进入细胞质与核糖体结合进入细胞质与核糖体结合第第四四章章第第1节节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 生物生物 必修必修2 复制复制转录转
32、录模板模板去向去向分别进入两个子代分别进入两个子代DNA分子中分子中恢复原样，恢复原样，DNA分子重分子重新形成双螺旋结构新形成双螺旋结构特点特点边解旋边复制，半保留边解旋边复制，半保留复制复制边解旋边转录，边解旋边转录，DNA双双链全保留链全保留产物产物两个双链两个双链DNA分子分子一条单链一条单链mRNA意义意义复制遗传信息，使遗传复制遗传信息，使遗传信息从亲代传给子代信息从亲代传给子代传递遗传信息，为翻译传递遗传信息，为翻译作准备作准备第第四四章章第第1节节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 生物生物 必修必修2 1转录区别于转录区别于DNA分子自我复
33、制的地方为原料是核糖核分子自我复制的地方为原料是核糖核苷酸。遵循碱基互补配对原则，但苷酸。遵循碱基互补配对原则，但DNA单链中的单链中的A(腺嘌呤腺嘌呤)与与U(尿嘧啶尿嘧啶)配对。配对。2新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子分子上，此处用到的酶为上，此处用到的酶为RNA聚合酶。聚合酶。3合成的合成的mRNA从从DNA分子上释放，而后分子上释放，而后DNA双链恢双链恢复。复。4DNA分子的两条链中，被转录的那条链叫模板链，也分子的两条链中，被转录的那条链叫模板链，也叫有意义链或信息链。叫有意义链或信息链。第第四四章章第第1节节成才之路成才之路 高中新
34、课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 生物生物 必修必修2 (2015景德镇质检景德镇质检)对如图所示片段的分析不对如图所示片段的分析不正确的是正确的是()A该图所示的情况仅发生于转录过程中该图所示的情况仅发生于转录过程中B彻底水解该片段得到彻底水解该片段得到5种碱基、种碱基、2种五碳糖、种五碳糖、1种磷酸种磷酸C该片段中共含有该片段中共含有8种核苷酸种核苷酸D一般情况下，该图所示过程主要发生于细胞核或拟核一般情况下，该图所示过程主要发生于细胞核或拟核中中 典典 例例 导导 析析第第四四章章第第1节节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 生物生物 必
35、修必修2 解析解析 由于一条链中含由于一条链中含T碱基，另一条链中含碱基，另一条链中含U碱基，因碱基，因此该片段是由此该片段是由DNA和和RNA组成的。该图所示也可以是由组成的。该图所示也可以是由RNADNA过程中的一个片段，过程中的一个片段，A项错误；彻底水解该片段得项错误；彻底水解该片段得到到A、T、C、G、U这这5种碱基、核糖和脱氧核糖种碱基、核糖和脱氧核糖2种五碳糖、种五碳糖、1种磷酸，种磷酸，B项正确；该片段中共含有项正确；该片段中共含有4种核糖核苷酸和种核糖核苷酸和4种脱氧种脱氧核苷酸，核苷酸，C项正确；一般情况下，该图表示转录过程，主要发项正确；一般情况下，该图表示转录过程，主要
36、发生于细胞核或拟核中，生于细胞核或拟核中，D项正确。项正确。 答案答案 A第第四四章章第第1节节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 生物生物 必修必修2 下图是真核生物下图是真核生物mRNA合成过程图，请据图判断下列说法合成过程图，请据图判断下列说法中正确的是中正确的是()AR表示的节段表示的节段正处于解旋状态，形成这种状态需要正处于解旋状态，形成这种状态需要解旋酶解旋酶B图中图中是以是以4种脱氧核苷酸为原料合成的种脱氧核苷酸为原料合成的C如果图中如果图中表示酶分子，则它的名称是表示酶分子，则它的名称是DNA聚合酶聚合酶D图中的图中的合成后，在细胞核中与核糖
37、体结合并控制蛋合成后，在细胞核中与核糖体结合并控制蛋白质的合成白质的合成第第四四章章第第1节节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 生物生物 必修必修2 答案答案 A 解析解析 R所示的节段所示的节段正处于解旋状态，正处于解旋状态，DNA解旋需要解旋需要解旋酶参与，解旋酶参与，A项正确；合成项正确；合成mRNA需要的原料为需要的原料为4种核糖核种核糖核苷酸，苷酸，B项错误；项错误；是合成是合成RNA的酶，名称为的酶，名称为RNA聚合酶，聚合酶，C项错误；在真核细胞内项错误；在真核细胞内mRNA合成后，要通过核孔进入到细合成后，要通过核孔进入到细胞质中与核糖体结
38、合并控制蛋白质的合成，胞质中与核糖体结合并控制蛋白质的合成，D项错误。项错误。第第四四章章第第1节节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 生物生物 必修必修2 1.翻译的概念翻译的概念游离在细胞质中的各种氨基酸，以游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质，这一过程叫翻译。一定氨基酸顺序的蛋白质，这一过程叫翻译。(1)部位：细胞质。部位：细胞质。(2)原料：各种游离氨基酸。原料：各种游离氨基酸。(3)模板：模板：mRNA。(4)结果：一定氨基酸顺序的蛋白质。结果：一定氨基酸顺序的蛋白质。(5)实质：将实质：将mRN
39、A中的碱基序列中的碱基序列(携带遗传信息携带遗传信息)翻译为蛋翻译为蛋白质的氨基酸序列白质的氨基酸序列(具体性状具体性状)。遗传信息的翻译遗传信息的翻译要 点 归 纳第第四四章章第第1节节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 生物生物 必修必修2 2碱基与氨基酸之间的对应关系碱基与氨基酸之间的对应关系DNA、RNA各自只有各自只有4种碱基，而组成生物体蛋白质的氨种碱基，而组成生物体蛋白质的氨基酸有基酸有20种，种，4种碱基和种碱基和20种氨基酸的对应关系是怎样的呢？种氨基酸的对应关系是怎样的呢？若若1个碱基决定个碱基决定1个氨基酸，则个氨基酸，则4种碱基只能决
40、定种碱基只能决定4种氨基种氨基酸，这显然是不够的；若酸，这显然是不够的；若2个碱基编码个碱基编码1个氨基酸，最多能编码个氨基酸，最多能编码4416个氨基酸，这与个氨基酸，这与20种氨基酸相比也是不够的。由以上种氨基酸相比也是不够的。由以上分析可知，分析可知，1个氨基酸的编码至少需要个氨基酸的编码至少需要3个碱基，个碱基，3个碱基有个碱基有44464种组合，才足以组合出构成蛋白质的种组合，才足以组合出构成蛋白质的20种氨基种氨基酸。酸。密码子：密码子：mRNA上决定上决定1个氨基酸的个氨基酸的3个相邻碱基叫做密码个相邻碱基叫做密码子，共子，共64个遗传密码子。个遗传密码子。第第四四章章第第1节节
41、成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 生物生物 必修必修2 3氨基酸的氨基酸的“搬运工搬运工”tRNAtRNA的基本结构单位为核糖核苷酸，为的基本结构单位为核糖核苷酸，为RNA的一种。的一种。tRNA种类众多，但每一种种类众多，但每一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。只能识别并转运一种氨基酸。tRNA呈三叶草形，其一端为携带氨基酸的部位，另一端有呈三叶草形，其一端为携带氨基酸的部位，另一端有3个个碱基。每个碱基。每个tRNA上的这上的这3个碱基可以与个碱基可以与mRNA上的密码子互补上的密码子互补配对，称反密码子。配对，称反密码子。第第四四章章第第1节节成才
42、之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 生物生物 必修必修2 4翻译过程翻译过程(1)比较转录和翻译的不同点比较转录和翻译的不同点步步骤骤场所场所模板模板条件条件原料原料 产物产物其他其他转转录录细胞核细胞核基因一基因一条链条链RNA聚合酶聚合酶核苷核苷酸酸mRNAmRNA从核孔穿从核孔穿出，移到细胞质的出，移到细胞质的核糖体上核糖体上翻翻译译细胞质细胞质的核糖的核糖体体mRNA酶、酶、tRNA为运载为运载工具工具氨基氨基酸酸多肽多肽链链一条或几条多肽链一条或几条多肽链再进一步形成蛋白再进一步形成蛋白质的空间结构质的空间结构第第四四章章第第1节节成才之路成才之路 高
43、中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 生物生物 必修必修2 (2)蛋白质合成过程中的重难点归纳与突破蛋白质合成过程中的重难点归纳与突破转运转运RNA(tRNA)具有两个特异性端，一为氨基酸臂，具有两个特异性端，一为氨基酸臂，是携带一定氨基酸的，一为反密码子环，其上裸露着三个碱是携带一定氨基酸的，一为反密码子环，其上裸露着三个碱基，称反密码子，不同的转运基，称反密码子，不同的转运RNA其反密码子是不同的。其反密码子是不同的。氨基酸的遗传密码是在信使氨基酸的遗传密码是在信使RNA(mRNA)上而不是在氨上而不是在氨基酸上，氨基酸上是没有碱基的。这一点容易误解，应注意。基酸上，氨基酸上
44、是没有碱基的。这一点容易误解，应注意。若一个若一个tRNA的反密码子是的反密码子是CGA，那么它运载的氨基酸，那么它运载的氨基酸一定是丙氨酸，因为丙氨酸的遗传密码一定是丙氨酸，因为丙氨酸的遗传密码(GCU)是与其反密码子是与其反密码子(CGA)具有互补配对关系的。也就是说，具有互补配对关系的。也就是说，tRNA所携带的氨基所携带的氨基酸，其遗传密码一定是与该酸，其遗传密码一定是与该tRNA的反密码子互补配对。的反密码子互补配对。第第四四章章第第1节节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 生物生物 必修必修2 蛋白质的合成过程比较难理解，让我们打个比方来理解蛋白
45、质的合成过程比较难理解，让我们打个比方来理解这个过程：许多大人各自领着自己的孩子，将他们安排到电影这个过程：许多大人各自领着自己的孩子，将他们安排到电影院的一排座位上看电影，就类似于蛋白质的合成过程。大人院的一排座位上看电影，就类似于蛋白质的合成过程。大人(转运转运RNA)有两个特异性端，即左手和右手，左手拿着电影票有两个特异性端，即左手和右手，左手拿着电影票(反密码子反密码子)，右手领着自己的小孩，右手领着自己的小孩(氨基酸氨基酸)，来到电影院，来到电影院(核糖核糖体体)，找到座号，找到座号(遗传密码遗传密码)，将自己的小孩安排下，离开电影，将自己的小孩安排下，离开电影院。这样，这许多小孩院
46、。这样，这许多小孩(氨基酸氨基酸)，就通过大人，就通过大人(tRNA)领着领着(携携带带)，按照影院座号，按照影院座号(mRNA上的遗传密码上的遗传密码)，排成了一定顺序，排成了一定顺序(多肽多肽)。第第四四章章第第1节节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 生物生物 必修必修2 1密码子是在密码子是在mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱上决定一个氨基酸的三个相邻碱基。基。tRNA上与其配对的三个碱基称为反密码子。从理论上上与其配对的三个碱基称为反密码子。从理论上讲，讲，4种碱基可以组合成种碱基可以组合成64个密码子个密码子(4364个个)，决定，决定20种氨
47、基种氨基酸，所以有的氨基酸不只有一种密码子。酸，所以有的氨基酸不只有一种密码子。2一种密码子只能决定一种氨基酸，一种氨基酸可以有一种密码子只能决定一种氨基酸，一种氨基酸可以有几种密码子对应着。一种几种密码子对应着。一种tRNA只能转运一种氨基酸，但一种只能转运一种氨基酸，但一种氨基酸可由多种氨基酸可由多种tRNA转运。转运。第第四四章章第第1节节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 生物生物 必修必修2 3UAA、UAG、UGA三种密码子不能决定氨基酸，称为三种密码子不能决定氨基酸，称为蛋合质合成的终止密码。蛋合质合成的终止密码。4密码子在生物界是通用的，说明
48、生物是由共同的原始密码子在生物界是通用的，说明生物是由共同的原始祖先进化来的，彼此之间存在着或远或近的亲缘关系。祖先进化来的，彼此之间存在着或远或近的亲缘关系。第第四四章章第第1节节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 生物生物 必修必修2 典典 例例 导导 析析第第四四章章第第1节节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 生物生物 必修必修2 解析解析 翻译的直接模板是翻译的直接模板是mRNA，而不是，而不是DNA，A项错项错误。翻译的产物是多肽，经加工后形成蛋白质，但并不是所有误。翻译的产物是多肽，经加工后形成蛋白质，但并不
49、是所有的蛋白质都是酶或激素，的蛋白质都是酶或激素，B项错误。终止密码子不与氨基酸对项错误。终止密码子不与氨基酸对应，所以没有与终止密码子对应的反密码子，应，所以没有与终止密码子对应的反密码子，C项错误。氨基项错误。氨基酸脱水缩合形成多肽，酸脱水缩合形成多肽，D项正确。项正确。 答案答案 D第第四四章章第第1节节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 生物生物 必修必修2 (2015潍坊检测潍坊检测)正常出现肽链终止，是因为正常出现肽链终止，是因为()A一个与一个与mRNA链终止密码子相应的链终止密码子相应的tRNA不能携带氨不能携带氨基酸基酸B不具有与不具有与m
50、RNA链终止密码子相应的反密码子链终止密码子相应的反密码子CmRNA在在mRNA链终止密码子处停止合成链终止密码子处停止合成DtRNA上出现终止密码子上出现终止密码子 答案答案 B 解析解析 终止密码子不对应反密码子；终止密码子不对应反密码子；tRNA上没有终止密上没有终止密码子，终止密码子位于码子，终止密码子位于mRNA上。上。第第四四章章第第1节节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 生物生物 必修必修2 思维创新升华思维创新升华第第四四章章第第1节节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 生物生物 必修必修2 1.基因表达
