2024届高三生物一轮复习课件：第24讲 基因的表达及与性状的关系

马歇尔 尼伦伯格(Marshall W Nirenberg,1927.4-2012.1),美国生物化学家、遗传学家,他破译了生命的遗传密码,阐明了它们在蛋白质合成中的作用。从小就对自然界感兴趣,善于观察周围的植物、昆虫和鸟类。1945年,考入佛罗里达大学动物学专业。博士阶段,主要研究腹水肿瘤细胞摄取己糖的机制(生物化学)。1957年,荣获密歇根大学生物化学博士学位。进入60年代,生物化学领域中突出的课题是遗传密码问题。沃森和克里克等人明确了DNA链的三种核苷酸的每一组合对应着一种特定的氨基酸。问题是:哪一个DNA三联体相应于哪一个氨基酸?尼伦伯格通过大量实验,发现是RNA指导了蛋白质的合成!后继续实验:1961年,他利用合成的RNA作mRNA(只有一种尿嘧啶核苷酸),其中唯一可能的核苷酸三联体是UUU,当它形成只含有苯丙氨酸这种氨基酸时,说明UUU代表了苯丙氨酸的遗传密码。实验不但确定了密码“词典”中的第一个遗传密码,还第一个证明了mRNA存在。在尼伦伯格的引领下,不到十年,遗传密码“词典”就完成了。尼伦伯格在破译遗传密码方面所做的具有开拓性的工作,被认为是20世纪60年代分子生物学和分子遗传学的一项重大成就,因此被称为“遗传密码之父”。1968年,他和科拉纳、霍利一起获得了诺贝尔医学或生理学奖。 一轮复习 必修2:遗传与进化 马歇尔 尼伦伯格 第5单元 一轮复习 必修2:遗传与进化 第24讲 基因的表达 遗传的分子基础 课标要求 核心素养要求 1.概述DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质的合成,细胞分化的本质是基因选择性表达的结果,生物的性状主要通过蛋白质体现。 2.举例说明生物的性状主要通过蛋白质表现。 3.概述某些基因中碱基序列不变但表型改变的表观遗传现象。 1.通过列表比较,总结DNA与RNA的异同(生命观念)。 2.通过图示和列表比较,总结转录和翻译的异同(生命观念)。 3.归纳遗传信息传递过程中碱基数、氨基酸数等数量关系,提升分析与计算能力(科学思维)。 4.结合中心法则,比较不同生物的遗传信息传递差异(生命观念、科学思维)。 一轮复习 必修2:遗传与进化 基因的表达 本讲目录 考点1 基因指导蛋白质的合成 考点2 中心法则 考点3 基因表达与性状的关系 考点聚焦 1.为什么RNA适合做信使?3种RNA的作用分别是什么? 2.启动子、终止子、起始密码子、终止密码子的位置及作用分别是什么? 3.转录的场所、条件、特点、方向分别是什么?翻译的场所、条件、特点分别是 什么?多聚核糖体有什么意义? 4. 转录成的RNA的碱基序列,与DNA两条链的碱基序列各有哪些异同? 5. 写出①密码子与氨基酸的关系;②密码子与tRNA(反密码子)的关系;③氨 基酸与tRNA的关系 6.密码子简并性对生物体的生存发展有什么意义? 7.写出完整的中心法则,并说明体现了基因的哪两大功能? 8.基因与性状的关系是怎样的? 考点聚焦 问题聚焦 遗传信息储存在细胞核的DNA中 蛋白质的合成发生在核糖体 充当信使的中间物质-RNA 真核细胞 转录 翻译 基因的表达 基因可以控制蛋白质的合成,这个过程就是基因的表达。 基因指导蛋白质的合成 考点1 将苏云金杆菌抗虫蛋白基因(Bt抗虫蛋白基因)转入普通棉花,培育出的棉花植株会产生Bt抗虫蛋白。转入的是基因,得到的却是蛋白质!为什么会这样? 实验一 1955年,布拉舍用RNA酶分解变形虫细胞中的RNA,蛋白质合成停止。 实验二 1955年,拉斯特用已标记尿嘧啶核糖核苷酸的培养液来培养变形虫 细胞,检测发现该标记先出现在细胞核,随后出现在细胞质。 结论:蛋白质合成与RNA有关 结论:RNA可以从细胞核到细胞质中,充当信使 寻找信使 一.信使的发现 基因指导蛋白质的合成 考点1 ①能够储存遗传信息 它的分子结构与DNA很相似,也是由基本单位——核苷酸连接而成,也能储存遗传信息。 ②容易转移到细胞质 RNA一般是单链,而且比DNA短,因此能够通过核孔转移到细胞质中。 思考:RNA适于作为信使的原因 一.信使的发现 基因指导蛋白质的合成 考点1 8 1.RNA的基本单位: 核糖核苷酸 2.核糖核苷酸的组成 一分子磷酸 一分子核糖 一分子含氮碱基 3.元素组成: C、H、O、N、P 二.RNA的结构和种类 基因指导蛋白质的合成 考点1 腺嘌呤核糖核苷酸 胞嘧啶核糖核苷酸 鸟嘌呤核糖核苷酸 尿嘧啶核糖核苷酸 9 核糖核苷酸链 核糖核苷酸 RNA (单链) 连接 4.结构: 一般是 ,长度比DNA ;能通过 从细胞核转移到细胞质中。 单链 短 核孔 5.种类及功能: ① mRNA: RNA。以密码子的形式,携带来自DNA的 ,是 合成的 模板。 信使 遗传信息 蛋白质 直接 mRNA 二.RNA的结构和种类 基因