内容正文:
第4章 基因的表达
第1节 基因指导蛋白质的合成
生物学
学习目标 素养定位
1.说出RNA适于作DNA信使的条件。
2.描述遗传信息的转录和翻译过程。
3.分析基因表达过程中的相关数量关系。
4.比较中心法则各过程 1.基于地球上几乎所有的生物都共用一套遗传密码的事实,阐明生物界的统一性,形成生物进化观;通过了解中心法则的提出和修正过程,认同科学是不断发展的,形成生命是物质、能量和信息的统一体的生命观念。(生命观念)
2.通过分析与归纳,描述遗传信息的转录和翻译的过程,并运用数学分析方法,分析基因中碱基、RNA的碱基与氨基酸之间的对应关系。(科学思维)
3.通过对比分析,归纳中心法则各过程的模板、原料、条件和产物。(科学思维)
生物学
预习案·自主学习
探究案·互动探究
联系实际·素养落实
生物学
预习案·自主学习
梳理必备知识,储备素养根基
一、遗传信息的转录
1.RNA适于作DNA信使的条件
(1)RNA的基本组成单位是 ,含有4种碱基,可以储存遗传信息。
(2)RNA一般是 ,比DNA短,能通过 ,从细胞核转移到细胞质中。
2.遗传信息的转录
(1)概念:在细胞核中,通过 以 为模板合成RNA的过程。
核糖核苷酸
单链
核孔
RNA聚合酶
DNA的一条链
生物学
(2)过程。
RNA聚合酶
DNA的一条链
游离的4种核糖核苷酸
RNA聚合酶
生物学
[特别提醒]
(1)RNA聚合酶的作用是破坏氢键(解旋)和连接磷酸二酯键,故转录过程中不需要解旋酶。
(2)mRNA、tRNA、rRNA都是转录产物。
二、遗传信息的翻译
1.概念
游离在细胞质中的各种 ,以 为模板合成 .
的过程。
氨基酸
mRNA
具有一定氨基酸
顺序的蛋白质
生物学
2.密码子、tRNA与反密码子
(1)密码子: 上决定 的3个相邻的碱基。
(2)tRNA:结构看上去像三叶草的叶形,每种tRNA只能 ,其一端(3′端)是 的部位,另一端有3个相邻的碱基,是与mRNA上的密码子互补配对的 。
(3)密码子的种类:密码子有64个,终止密码子有3个,分别为 ,正常情况下不编码任何氨基酸,是翻译过程终止的信号;特殊情况下,UGA可编码硒代半胱氨酸。
mRNA
1个氨基酸
识别并转运一种氨基酸
携带氨基酸
反密码子
UAA、UGA、UAG
生物学
3.过程
mRNA
tRNA
mRNA
tRNA
终止密码
脱离
子
生物学
[特别提醒]
(1)1个mRNA分子上可相继结合多个核糖体,保证少量的mRNA分子可以迅速合成大量相同的多肽链。
(2)翻译过程的实质是将mRNA的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列。
(3)翻译过程需要三种RNA的参与,即mRNA作模板、tRNA是转运氨基酸的工具、rRNA是核糖体的组成成分。
三、中心法则
1.提出者
。
克里克
生物学
2.补充后的内容图解
3.生命是物质、能量和信息的统一体
(1)DNA、RNA是 的载体。
(2)蛋白质是信息的 。
(3) 为信息的流动提供能量。
复制
逆转录
信息
表达产物
ATP
生物学
自学检测
判断正误
(1)所有生物基因表达过程中用到的RNA和蛋白质均由DNA转录而来。( )
提示:以DNA为遗传物质的生物,其基因表达过程中用到的RNA和蛋白质均由DNA编码,细胞生物的蛋白质是经过DNA转录、RNA翻译形成的;RNA病毒基因表达过程中用到的RNA和蛋白质均由RNA编码。
(2)不同的DNA分子可能表达出相同的蛋白质。( )
(3)DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点分别在DNA和RNA上。( )
提示:DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点都在DNA上。
(4)密码子决定了蛋白质的氨基酸种类以及翻译的起始和终止。( )
(5)新型冠状病毒遗传信息的传递过程遵循中心法则。( )
×
√
×
√
√
生物学
探究案·互动探究
探究一 基因表达的过程及数量关系分析
问题情境
如图表示真核细胞内蛋白质的合成过程。思考回答下列问题。
逐点击破疑难,提升关键能力
(1)写出图中数字所表示的物质或结构的名称。
③ ,④ ,⑤ ,⑥ 。
mRNA(或信使RNA)
tRNA(或转运RNA)
核糖体
多肽