内容正文:
第四章 第一节 基因指导蛋白质的合成(第3课时)
一、学习目标
1.结合“中心法则的提出及其发展”归纳并理解中心法则。
2.基因表达中相关数量的计算
3.原核生物与真核生物基因的转录和翻译的区别。
二、学习重难点
重点:1.结合“中心法则的提出及其发展”归纳并理解中心法则。
2.基因表达中相关数量的计算
3.原核生物与真核生物基因的转录和翻译的区别。
难点:结合“中心法则的提出及其发展”归纳并理解中心法则。
三、学习过程
(一)自主预习(5分钟)
中心法则
1.提出者: 。
2.中心法则: 可以从DNA流向DNA,即 ;也可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白质,即遗传信息的 。
3.中心法则的补充:少数生物(如一些RNA病毒)的遗传信息可以从 。
4.完善后的内容
①DNA的复制:遗传信息从 流向 。
②转录:遗传信息从 流向 。
③翻译:遗传信息从 流向 。
④RNA的复制:遗传信息从 流向 。
⑤逆转录:遗传信息从 流向 。
5. 生命是物质、能量和信息的统一体:在遗传信息的流动过程中, 是信息的载体,蛋白质是 ,而ATP为 提供能量,可见,生命是 的统一体。
(二)正式授课(15分钟)
知识点一:中心法则
1.提出者:克里克。
2.中心法则:遗传信息可以从DNA流向DNA,即DNA复制;也可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白质,即遗传信息的转录和翻译。
3.中心法则的补充:少数生物(如一些RNA病毒)的遗传信息可以从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA。
4.完善后的内容
①DNA的复制:遗传信息从DNA流向DNA。
②转录:遗传信息从DNA流向RNA。
③翻译:遗传信息从RNA流向蛋白质。
④RNA的复制:遗传信息从RNA流向RNA。
⑤逆转录:遗传信息从RNA流向DNA。
5.生命是物质、能量和信息的统一体:在遗传信息的流动过程中,DNA、RNA是信息的载体,蛋白质是信息的表达产物,而ATP为信息的流动提供能量,可见,生命是物质、能量和信息的统一体。
归纳总结 中心法则各过程的适用范围
生物种类
遗传信息的传递过程
生物
DNA病毒
某些RNA
病毒
逆转录
病毒
细胞生物
注意:不同细胞中的中心法则途径需根据具体情况进行分析,如根尖分生区细胞等分裂旺盛的组织细胞中有三条途径;但叶肉细胞等高度分化的细胞无DNA复制途径,只有转录和翻译两条途径;哺乳动物成熟的红细胞中无遗传信息的传递。RNA的复制和逆转录只发生在RNA病毒寄生的细胞中,而在其他的生物体内不能发生。
例题1.中心法则揭示了生物遗传信息传递的规律,据图回答下列问题:
(1)②表示转录过程,需要RNA聚合酶;④表示逆转录过程,需要逆转录酶的参
与。
(2)正常情况下,在人体细胞内能进行的过程是①②③。
(3)图中遵循碱基互补配对原则的过程是①②③④⑤。
(4)任意一个人体细胞均能发生①②③过程吗?
提示 高度分化的细胞不再进行细胞分裂,因而不能发生①过程。
(5)请写出新型冠状病毒(一种RNA复制病毒)遗传信息传递与表达的过程。
提示 但要注意病毒遗传信息的传递过程发生于宿主细胞内。
例题2.判断题
(1)中心法则表示的是遗传信息的流动过程( )
(2)遗传信息只能从DNA流向RNA,进而流向蛋白质( )
(3)线粒体中遗传信息的传递也遵循中心法则( )
(4)DNA病毒中没有RNA,其遗传信息的传递不遵循中心法则( )
答案 (1)√ (2)× (3)√ (4)×
知识点二:基因表达中相关数量的计算(5分钟)
1.氨基酸、密码子和反密码子的对应关系:
(1)每种氨基酸对应一种或几种密码子,可由一种或几种tRNA转运。
(2)一种密码子只能决定一种氨基酸(终止密码子无对应的氨基酸),且一种tRNA只能转运一种氨基酸。
(3)基因、密码子和反密码子的对应关系
2.基因表达过程中相关的数量关系
比较(不考虑终止密码子)
数目/个
DNA中的碱基数(脱氧核苷酸数)
6n
mRNA中的碱基数(核糖核苷酸数)
3n
蛋白质中的氨基酸数
n
参与转运氨基酸的tRNA数
n
基因表达过程中,蛋白质中氨基酸的数目=参加转运的tRNA数目=mRNA的碱基数目=基因中的碱基数目。
(3)关注计算中“最多”和“最少”问题
例题3:已知一个蛋白质分子由2条多肽链组成,共含有198个肽键,翻译形成该蛋白质分子的mRNA中有A和G共200个,则转录形成该mRNA的基因中,最少应含有C和T的个数是( )
A.200 B.400 C.600 D.800
知识点三:原核生物和真核生物基因的转录和翻译(5分钟)
例题4.如图表示遗传信息在生物大分子间的传递规律,①、②、③、④、⑤、⑥分别表示结构或物质。 以下有关说法正确的是
A.图 1、图 2 所示的生理过程完全相同
B.图 1 表示细菌细胞内基因的表达过程,图 2 表示酵母菌细胞内核基因的表达过程
C.图 2 信息反映多个核糖体完成一条多肽链的合成,有利于提高蛋白质的合成速率
D.图 1 所示过程的方向是从右向左,②、③、④、⑤表示正在合成的多肽链
背诵内容
1.中心法则
(1)提出者:克里克。
(2)完善后的内容:
①DNA的复制:遗传信息从DNA流向DNA。
②转录:遗传信息从DNA流向RNA。
③翻译:遗传信息从RNA流向蛋白质。
④RNA的复制:遗传信息从RNA流向RNA。
⑤逆转录:遗传信息从RNA流向DNA。
生物种类
遗传信息的传递过程
生物
DNA病毒
某些RNA
病毒
逆转录
病毒
细胞生物
2、基因表达过程中,蛋白质中氨基酸的数目=参加转运的tRNA数目=mRNA的碱基数目=基因中的碱基数目。
3、真核细胞的转录主要发生在细胞核中,翻译发生在细胞质中,在空间和时间上被分隔开进行;而原核细胞的转录和翻译没有分隔,可以同时进行,边转录边翻译。
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