第4节 基因控制蛋白质合成（Word教参）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中生物必修2 遗传与进化（浙科版2019）

第四节　基因控制蛋白质合成 课程内容标准 核心素养对接 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表现。 1.利用对比分析，归纳、概括并辨别三种RNA的结构和组成。(科学思维) 2．通过图示和列表比较转录和翻译的异同。(科学思维) 3．从存在位置、作用等方面，探讨密码子、反密码子和遗传信息之间的关系，构建知识脉络。(生命观念) 4．通过对资料进行分析归纳，概括中心法则的提出及发展过程。(科学思维) 5．通过对中心法则的理解记忆，认同遗传信息流动的观念。(生命观念) [对应学生用书P74] 1．基因是具有遗传效应的DNA片段或RNA片段。 2．DNA具有携带遗传信息和表达遗传信息的双重功能：一方面，以自身为模板，半保留地进行复制，保持遗传信息的稳定性；另一方面，根据它所存储的遗传信息决定蛋白质的结构。 二、DNA分子上的遗传信息通过转录传递给RNA 1．RNA的结构 (1)基本单位及组成 ①磷酸；②核糖；③碱基：A、U、G、C；④核糖核苷酸。 (2)空间结构：一般是单链，且比DNA短。 2．RNA与DNA的比较 项目 DNA RNA 组成单位 基本组成 单位不同 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 五碳糖不同 脱氧核糖 核糖 碱基不同 特有的是 胸腺嘧啶(T) 特有的是 尿嘧啶(U) 结构不同 规则的双螺旋结构 通常为单链 3.转录的过程 1．密码子与反密码子 密码子 反密码子 种类 64种 61种 位置 mRNA tRNA 实质 决定一个氨基酸的3个相邻的碱基(终止密码子除外) 与密码子发生碱基互补配对的3个相邻的碱基 2.翻译的过程 (1)概念的理解 (2)过程 起始：mRNA与核糖体结合 ↓ 运输：tRNA携带氨基酸置于特定位置 ↓ 延伸：核糖体沿mRNA移动，读取下一个密码子，由对应tRNA运输相应的氨基酸加到延伸中的肽链上(一个mRNA分子上可以结合多个核糖体) ↓ 终止：当核糖体读取到mRNA上的终止密码子时，合成终止 ↓ 脱离：肽链合成后，从核糖体与mRNA的复合物上脱离，盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质分子 四、基因控制生物性状(基因—蛋白质—性状) 1．生物的性状是基因与环境共同作用的结果。生物的性状主要通过蛋白质来体现。 2．基因控制性状的两条途径 (1)基因通过控制酶的合成来控制生物体内的生物化学反应，从而控制生物的性状。如尿黑症是由于体内不能合成有活性的尿黑酸氧化酶。 (2)基因控制合成的蛋白质决定生物体特定的组织或器官的结构，进而影响其功能。如人的镰刀型细胞贫血症是由于血红蛋白基因改变导致其合成的血红蛋白异常。 3．细胞内有多种功能性RNA分子也参与性状表现。例如tRNA、rRNA，它们直接参与蛋白质的合成。另外，细胞内还有一些RNA具有催化功能；还有一些RNA具有调控基因表达的功能等。 五、遗传信息流从DNA—RNA—蛋白质 1．中心法则图解 2．RNA病毒(如劳氏肉瘤病毒)能以RNA为模板反向地合成单链DNA，因为它们具有能够催化此反应过程的逆转录酶。 1．判正误 (1)遗传信息转录的产物只有mRNA。(×) 提示　转录合成的RNA有三种类型：mRNA、tRNA、rRNA。 (2)转录和翻译都是以mRNA为模板合成生物大分子的过程。(×) 提示　转录的模板是DNA分子的一条单链，不是mRNA。 (3)一个tRNA分子中只有一个反密码子。(√) (4)mRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质。(×) 提示　核糖体在mRNA上移动翻译出蛋白质。 (5)在蛋白质合成过程中密码子都决定氨基酸。(×) 提示　正常情况下，3种终止密码子不决定氨基酸。 (6)DNA病毒中没有RNA，其遗传信息的传递不遵循中心法则。(×) 提示　DNA病毒中没有RNA，但其遗传信息的传递仍遵循中心法则，包括DNA的复制、转录和翻译三个过程。 (7)正常情况下，真核生物细胞内可发生中心法则的每个过程。(×) 提示　正常情况下，真核细胞内只发生DNA的复制、转录和翻译过程，RNA复制和逆转录的过程发生在某些被病毒侵染后的细胞内。 (8)RNA病毒都能进行逆转录。(×) 提示　不是所有RNA病毒都能进行逆转录，只有含逆转录酶的RNA病毒才能进行逆转录，如HIV。 2．微思考 现有一核酸分子，若从化学组成入手，如何判断其是DNA还是RNA？(不考虑特殊情况) 提示　(1)根据五碳糖种类判断：若有核糖，一定为RNA；若有脱氧核糖，一定为DNA。 (2)根据含氮碱基种类判断：若含T，一定为DNA；若含U，一定为RNA。 (3)根据含氮碱基含量的比较判断：若嘌呤数≠嘧