第三章 第四节 第1课时 基因与基因表达(课件PPT)-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中生物必修2 遗传与进化（浙科版2019）

第四节　基因控制蛋白质合成 第1课时　基因与基因表达 [课标要求]1.概述遗传信息的传递和表达过程。 2.阐明遗传密码及其在遗传信息表达中的作用。 [主干知识梳理] 一、基因通常是DNA分子的功能片段 1．基因的本质 基因是具有__________的DNA片段(包括部分病毒的RNA片段)，是遗传物质结构和功能的基本单位，是DNA(部分生物是RNA)分子上含特定遗传信息的____________的总称。 遗传效应 核苷酸序列 2．DNA分子的功能 (1)DNA以自身为模板，通过半保留复制，保持__________的稳定性。 (2)DNA根据它所存储的遗传信息决定________的结构。 遗传信息 蛋白质 二、DNA分子上的遗传信息通过转录传递给RNA 1．RNA与DNA的区别、RNA的结构与分类 2．转录的概念及过程 (1)概念：是指遗传信息由_______传递到______上。 (2)具体过程 DNA RNA 三、遗传信息通过翻译指导蛋白质的合成 1．翻译的场所、条件及特点等 核糖体 mRNA 氨基酸 转运RNA 碱基互补配对 多肽链 若干 效率 2.遗传密码与反密码子 遗传密码 含义 _________上每3个相邻的核苷酸排列成的_______，决定一种________，也称为密码子 种类 共有_____种。决定氨基酸的密码子有____种；终止密码有____种，不决定氨基酸；起始密码子有____种，决定氨基酸 特点 除少数密码子外，生物界的遗传密码是______的 反密码子 定义 tRNA的一端有三个核苷酸序列，能与mRNA密码子的核苷酸互补配对，以此来识别密码子，称为反密码子 种类 含有61种反密码子 mRNA 三联体 氨基酸 64 61 3 2 统一 3．基因的表达 (1)基因表达的概念：指基因形成_________以及_____________________的过程。 (2)过程：以DNA自身为模板，在________中合成RNA，然后RNA转移到_______，在细胞质中控制_________的合成。 RNA产物 mRNA被翻译为蛋白质 细胞核 细胞质 蛋白质 [预习效果自评] 1．判断下列叙述的正误 (1)基因既可以是DNA片段，也可以是RNA片段。 ( ) (2)转录发生在细胞核内，产物是mRNA。 ( ) 提示：转录可发生在原核细胞的拟核，真核细胞中，转录可发生在细胞核、线粒体或叶绿体内，其产物包括mRNA、tRNA、rRNA等。 (3)RNA聚合酶能使DNA分子内侧碱基间的氢键断裂。 ( ) √ × √ (4)一个基因的两条DNA链可转录出两条相同的RNA。 ( ) 提示：转录以DNA的一条链为模板，且一个基因的两条DNA链转录形成的RNA不同。 (5)反密码子与密码子能互补配对，并且种类数目相同。 ( ) 提示：密码子共64种，其中3种终止密码子不决定氨基酸，没有对应的反密码子。因此反密码子的数量是61种，与密码子的数目不同。 (6)mRNA与核糖体结合后会沿着核糖体运行，直至完成多肽链的合成。 ( ) 提示：翻译时，核糖体沿着mRNA运行，直至完成多肽链的合成。 × × × 2．如图所示生理过程有几种核苷酸？DNA和RNA分子的主要区别是什么？ 提示：①分析图示可知，DNA链中含有3种脱氧核苷酸，RNA中含有3种核糖核苷酸，共含有6种核苷酸。 ②DNA分子和RNA分子的碱基存在差异，DNA中特有碱基T，RNA中特有碱基U；DNA分子中含有脱氧核糖，RNA分子含有核糖；DNA分子一般为双链，RNA为单链。 3．下图表示真核细胞的翻译过程，据图分析下列问题。 (1)图示中，①②③分别表示什么结构？ 提示：①表示mRNA，②表示多肽链，③表示核糖体。 (2)如何确定图示中翻译的方向？ 提示：图示中翻译的方向由左至右。可根据多肽链的长短进行判断，多肽链越长，说明核糖体在mRNA上的移动距离越远。 (3)一条mRNA可以相继结合多个核糖体，这种模式具有什么优点？ 提示：一个核糖体完成一条肽链的合成，一条mRNA可以相继结合多个核糖体，可以提高翻译的效率。 4．思考题 (1)阅读教材第69页“小资料”分析，将兔子血红蛋白的mRNA加入来自大肠杆菌的酶以及其他必要因素中。为什么结果得到了兔子的血红蛋白而不是大肠杆菌的蛋白质呢？ 提示：mRNA是合成蛋白质的模板，mRNA来自兔子。 (2)阅读教材第70页“小资料”分析，SP8噬菌体转录形成RNA时，以其DNA的一条链作为模板，模板链含嘌呤多还是嘧啶多？为什么？ 提示：嘌呤多。因为RNA只与重链形成DNA­RNA杂合分子，说明模板链是重链；嘌呤比嘧啶重，重链