第4章第1節(jié)+基因指導蛋白質的合成【核心素養(yǎng)提升+備課精講精研】 高一生物 （人教版2019必修2）

基因控制性狀指導合成蛋白質體現(xiàn)者

基因通過指導蛋白質合成來控制性狀，這一過程稱為基因的表達第4章基因的表達《侏羅紀公園》利用已滅絕生物的DNA，真的能夠使其復活嗎？第1節(jié)基因指導蛋白質的合成1.基因如何指導蛋白質的合成？2.遺傳信息的傳遞規(guī)律和中心法則。核糖體DNA

DNA能夠出細胞核？

核糖體能夠入細胞核？

不能

蛋白質在核糖體合成DNA在細胞核1.mRNA充當DNA和蛋白質的信使不能通過信使RNA一、遺傳信息的轉錄雙鏈脫氧核苷酸A、G、C、T脫氧核糖磷酸單鏈核糖核苷酸核糖磷酸比DNA短，能夠通過核孔DNARNAA、G、C、U鏈數(shù)基本單位堿基五碳糖無機酸遺傳信息（堿基序列）（3）RNA能與DNA進行堿基互補配對（2）RNA是單鏈信息（堿基序列）（1）RNA可以儲存遺傳信息一、遺傳信息的轉錄1.mRNA充當DNA和蛋白質的信使2.RNA的種類mRNAtRNArRNA結構單鏈單鏈，三葉草形單鏈功能

作為DNA的信使，將DNA的遺傳信息轉錄下來。

氨基酸的運載工具。（一種轉運RNA只能識別和轉運一種氨基酸）核糖體的組成部分一、遺傳信息的轉錄轉錄過程：識別—解旋—配對鏈接—釋放一、遺傳信息的轉錄3.轉錄過程⑴

解旋第1步：DNA雙鏈解開（_________的催化），_____暴露出來；RNA聚合酶堿基注意：轉錄需要解旋，但不需要解旋酶（RNA聚合酶本身具有解旋功能）一、遺傳信息的轉錄3.轉錄過程⑵配對⑶連接第2步：游離的____________與____________上的堿基互補配對，

在___________的作用下開始mRNA的合成；核糖核苷酸DNA模板鏈第3步：新結合的核糖核苷酸連接到正在合成的mRNA分子上。

（____________的催化形成____________）RNA聚合酶磷酸二酯鍵RNA聚合酶該過程中，游離的核糖核苷酸隨機地與DNA鏈上的堿基碰撞、互補配對；一、遺傳信息的轉錄3.轉錄過程（4）釋放第4步：合成的_____從_______上釋放，而后DNA__________mRNADNA鏈雙螺旋恢復一、遺傳信息的轉錄3.轉錄過程轉錄（RNA釋放，DNA雙鏈恢復）DNA分子

堿基互補配對主要在細胞核四種核糖核苷酸、DNA的一條鏈（供轉錄的那一條）RNA聚合酶G－C、C－G、A－U、T－ADNA→RNA活細胞新陳代謝過程中RNA轉錄RNA是在細胞核中，通過RNA聚合酶以DNA的一條鏈為模板合成的，這一過程叫作轉錄。場所：原則：模板：條件：

遺傳信息流動：時間：概念：原料：

酶：能量：ATP小結一、遺傳信息的轉錄DNA復制轉錄場所細胞核主要特點邊解旋邊復制邊解旋邊轉錄模板DNA的兩條鏈只有DNA的一條鏈原料四種脫氧核苷酸四種核糖核苷酸酶解旋酶、

DNA聚合酶RNA聚合酶能量ATP堿基配對A—TC—GT—AG—CA—UG—CT—AC—G產(chǎn)物子代DNAmRNA、tRNA、rRNAmRNA：排列順序種類蛋白質：排列順序種類決定決定21種討論：這4種堿基是怎樣決定蛋白質的21種氨基酸的？1個堿基決定1個氨基酸2個堿基決定1個氨基酸3個堿基決定1個氨基酸最多決定4種氨基酸最多決定16種氨基酸最多決定氨基酸64種GUGCAUCGAmRNA5'3'密碼子纈氨酸密碼子組氨酸密碼子精氨酸

密碼子：mRNA上決定氨基酸的三個相鄰的堿基。翻譯4種二、遺傳信息的翻譯1.密碼子1.從密碼子表可以看出，像苯丙氨酸，亮氨酸這樣，絕大多數(shù)氨基酸都有幾個密碼子，這一現(xiàn)象稱作密碼子的簡并性。你認為密碼子的簡并對生物體的生存發(fā)展有什么意義？分析密碼子的特點思考·討論（1）當密碼子中有一個堿基改變時，由于密碼的簡并性，可能并不會改變其對應的氨基酸。（2）當某種氨基酸使用頻率高時，幾種不同的密碼子都編碼一種氨基酸，可以保證翻譯的速度。2.幾乎所有的生物體都共用上述密碼子，根據(jù)這一事實，你能想到什么？地球上幾乎所有的生物共用一套密碼子表。說明所有生物可能有共同的起源或生命在本質上是統(tǒng)一的。通用性二、遺傳信息的翻譯1.密碼子3'5'功能特點：每種tRNA只能識別并轉運一種氨基酸。結合氨基酸的部位反密碼子（61種）mRNA5'3'AGU密碼子ACU反密碼子tRNA上，能與密碼子堿基互補配對的3個相鄰的堿基二、遺傳信息的翻譯2.tRNA翻譯過程：起始—延伸—終止二、遺傳信息的翻譯3.翻譯過程CAGACGUCACUAUAA位點1核糖體mRNA5’3’①mRNA與核糖體結合，攜帶甲硫氨酸的tRNA，通過與mRNA上的密碼子AUG互補配對，進入位點1。HGGUtRNAMCUAtRNA核糖體移動方向二、遺傳信息的翻譯3.翻譯過程②攜帶組氨酸的tRNA以同樣的方式進入位點2。MCAGACGUCACUAUAACUAtRNAHGGUtRNAmRNA5’3’進入核糖體位點1位點2核糖體移動方向二、遺傳信息的翻譯3.翻譯過程③位點1上的tRNA將甲硫氨酸交給位點2上的tRNA通過與組氨酸形成肽鍵，從而轉移到占據(jù)位點2的tRNA上。MCAGACGUCACUAUAACUAtRNAHGGUtRNAmRNA5’3’核糖體位點1位點2肽鍵核糖體移動方向二、遺傳信息的翻譯3.翻譯過程④核糖體沿mRNA移動，讀取下一個密碼子，原位點1的tRNA離開，原位點2的tRNA進入位點1，一個新的攜帶氨基酸的tRNA進入位點2，繼續(xù)肽鏈的合成。MCAGACGUCACUAUAACUAtRNAHGGUtRNAmRNA5’3’核糖體SGUAtRNA離開進入位點1位點2終止密碼子核糖體移動方向二、遺傳信息的翻譯3.翻譯過程翻譯概念：翻譯場所：翻譯模板：翻譯原料：翻譯條件：翻譯互補配對方式：翻譯產(chǎn)物：翻譯過程：游離在細胞質中的各種氨基酸，以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質細胞質中的核糖體上mRNA氨基酸模板、原料、能量、酶、tRNA等G-CC-GU-AA-U多肽，經(jīng)加工后為成熟的蛋白質二、遺傳信息的翻譯3.翻譯過程真核細胞中復制、轉錄和翻譯過程DNA翻譯蛋白質蘇氨酸甘氨酸絲氨酸肽鍵基因中堿基數(shù)mRNA中堿基數(shù)蛋白質中氨基酸數(shù)136肽鍵4.基因表達過程中堿基和氨基酸的數(shù)量關系A—C—T—G—G—A—T—C—TT—G—A—C—C—T—A—G—AmRNAA—C—U—G—G—A—U—C—U轉錄（假設以b鏈為模板進行轉錄）b鏈a鏈∶∶二、遺傳信息的翻譯5.多聚核糖體

在細胞質中，翻譯是一個快速的過程。在37℃時，細菌細胞內(nèi)合成肽鏈的速度約為每秒連接15個氨基酸。通常一個mRNA分子上可以相繼結合多個核糖體，同時進行多條肽鏈的合成，因此，少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白質。二、遺傳信息的翻譯DNARNA轉錄逆轉錄蛋白質翻譯復制復制中心法則（centraldogma）：遺傳信息可以從DNA流向DNA，即DNA的復制；也可以從DNA流向RNA,進而流向蛋白質，即遺傳信息的轉錄和翻譯。生命是物質、能量和信息的統(tǒng)一體三、中心法則轉錄、翻譯與DNA復制的比較場所模板原料產(chǎn)物遺傳信息傳遞方向DNA復制：DNADNA轉錄：DNARNA翻譯：RNAPro游離的脫氧核苷酸游離的核糖核苷酸游離的氨基酸DNAmRNA蛋白質DNA→DNADNA→mRNA親代DNA的每一條鏈DNA的一條鏈（模板鏈）mRNARNA基因蛋白質轉錄翻譯細胞核細胞質細胞核細胞核細胞質mRNA→Pro1．（2022·河北·統(tǒng)考高考真題）關于中心法則相關酶的敘述，錯誤的是（）A．RNA聚合酶和逆轉錄酶催化反應時均遵循堿基互補配對原則且形成氫鍵B．DNA聚合酶、RNA聚合酶和逆轉錄酶均由核酸編碼并在核糖體上合成C．在解旋酶協(xié)助下，RNA聚合酶以單鏈DNA為模