2023届高三生物一轮复习课件遗传信息的传递与表达课时2

这是一份2023届高三生物一轮复习课件遗传信息的传递与表达课时2，共28页。PPT课件主要包含了RNA的结构与分类，遗传密码子的破译，tRNArRNA，DNA分子，mRNA，转录过程及方向判断，mRNA分子，蛋白质，真核生物，先转录后翻译等内容，欢迎下载使用。
基因 指导 蛋白质的合成
思考：为什么RNA适合做DNA的信使呢？
①RNA是由核糖核苷酸连接而成，跟DNA一样能储存遗传信息。②RNA含4种碱基，与DNA一一对应，遵循“碱基互补配对原则”。③RNA一般为单链，比DNA短，能通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。
1、元素组成：2、基本单位：3、结构：4、种类及功能5、来源：6、其他功能：
①作为酶，具有催化作用；②作为遗传物质（RNA病毒）
三种RNA均是通过转录而来
遗传信息、密码子、反密码子
1、关于密码子
讨论：至少需要多少个碱基才能够决定21种不同的氨基酸？
1个碱基决定1个氨基酸
2个碱基决定1个氨基酸
3个碱基决定1个氨基酸
密码子：mRNA上决定氨基酸的三个相邻的碱基。
实验结论：与苯丙氨酸对应的密码子是UUU（第一个被破译的密码子）。在多位科学家的不断实验下，终于破译了全部64密码子，并编制出密码子表。
1961年8月，尼伦伯格和马太无细胞蛋白质合成体系破译遗传密码
（1）概念：mRNA上决定氨基酸的三个相邻的碱基。
生物体中共有 个密码子，其中能决定氨基酸的密码子只有 个（含 个起始密码子），另有 个为终止密码子。
通用性：地球上几乎所有的生物共用一套密码子表。简并性：除色氨酸和甲硫氨酸仅有一个密码子外，其余氨基酸都有两种以上的密码子。
判断：mRNA上任意的三个相邻的碱基，是一个密码子。
（4）氨基酸与密码子、反密码子的数量关系
a.一种氨基酸对应 密码子（密码子简并性）， 可由 tRNA转运。b.除终止密码子外，一种密码子能决定 氨基酸； 一种tRNA能转运 氨基酸。
思考：一种氨基酸可以对应多个密码子，这对生物体的生存发展有何意义？
（1）增强容错性：当密码子中有一个碱基改变时，由于密码子的简并性，可能并不会改变其对应的氨基酸，因而有利于蛋白质或性状的稳定。（2）保证翻译速度：当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码一种氨基酸可以保证翻译的速度。
（2）反密码子种类：（3）特点：一种tRNA只能转运一种氨基酸，但一种氨基酸可以有多种tRNA来转运；
(2)一个tRNA分子中只有三个碱基，可以携带多种氨基酸
(1)tRNA分子中的部分碱基两两配对形成氢键
(3)一个tRNA上的反密码子只能与mRNA上的一种密码子配对
(4)mRNA上所含有的密码子均能在tRNA上找到相对应的反密码子
（1）概念：tRNA上与密码子互补配对的3个相邻碱基。
注意：识别和转运何种氨基酸，是由密码子决定的
反密码子位于环上；能与mRNA上的密码子碱基互补配对
遗传信息、密码子、反密码子比较
基因中脱氧核苷酸的排列顺序
mRNA中决定一个氨基酸的3个相邻碱基
tRNA中与密码子互补配对的3个碱基
间接决定蛋白质中氨基酸序列
直接决定蛋白质中氨基酸序列
例.如图表示蓝细菌DNA上遗传信息、密码子、反密码子间的对应关系，下列说法中正确的是( ) A.由图分析可知①链应为DNA的α链 B.DNA形成②的过程发生的场所是细胞核 C.酪氨酸和天冬氨酸的密码子分别是AUG、CUA D.图中②与③配对的过程需要在核糖体上进行
遗传信息的转录和翻译的过程
DNA mRNA 蛋白质
细胞核（主要）线粒体、叶绿体细胞质（原核生物）
场所？条件？产物？过程？
具有一定的氨基酸顺序的多肽链
第1步：DNA双链解开，碱基暴露出来
第2步：游离的核糖核苷酸与DNA模板链上的碱基互补配对，在RNA聚合酶作用下开始mRNA的合成
第3步：新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上
第4步：新合成的mRNA从DNA链上释放。而后，DNA双螺旋恢复。
游离的核糖核苷酸与DNA链的碱基随机碰撞，当两者的碱基互补时，以氢键结合，不需酶。
特点边解旋边转录边释放
（mRNA释放，DNA双链恢复）
四种核糖核苷酸、ATP、RNA聚合酶
DNA的一条链（供转录的那一条）
A－U、T－AG－C、C－G
★注意：细胞中不是所有基因都会转录，转录是有选择的。细胞分化时基因选择性表达源于基因的选择性转录。
思考：（1）转录以什么为单位？（2）DNA的两条链同时转录吗？（3）在转录过程中碱基互补配对原则有什么特殊情况？
A-U、T-A、G-C、C-G
各基因进行转录的模板链可相同也可不同
有些基因也可同时进行转录
１）确定过程２）找出RNA聚合酶３）确定转录方向
1、概念：2、场所：3、条件4、转录过程：5、转录特点：6、转录产物：7、转录的生物学意义：
细胞核（主要）、线粒体、叶绿体；细胞质（原核细胞）
RNA聚合酶(具有解旋与催化磷酸二酯键形成的作用)
基因片段解旋→转录→RNA脱离母链，DNA复旋
小结：转录 (DNA→RNA)
mRNA、 tRNA、 rRNA
信息从DNA传递到mRNA上
以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则合成RNA的过程。
例.图1为某果蝇染色体上与白眼基因S有关的示意图，图2为该染色体上相关基因转录的过程示意图。下列相关叙述错误的是（ ）
A.该果蝇体细胞中可能没有与S基因相对应的等位基因 B.图2与图1中不同的碱基配对方式是A－U C.由图2可知，一个DNA上不同基因的转录模板链可能不同 D.S基因若发生图2过程，催化该过程酶的结合位点在图1的Ⅰ区段
在该基因的上游非编码区
A－U、U－AG－C、C－G
思考：基因表达过程中碱基数和氨基酸数之间的关系是不是6:3:1,为什么？
基因表达过程中的有关计算
某基因含有180个碱基，其转录出来的mRNA最多含 个碱基，翻译成的蛋白质最多含 个氨基酸。
某多肽链含40个氨基酸，则其模板链至少含 个碱基，决定其合成的基因至少含 个碱基。
思考：为什么氨基酸∶RNA中碱基∶基因中碱基对应数量关系中会出现“至少”或“最多”？
①真核生物基因中存在不编码氨基酸的非编码序列（非编码区+内含子）②转录出的mRNA中有终止密码子，终止密码子不对应氨基酸③合成的肽链在加工过程中可能会剪切掉部分氨基酸
基因表达中，蛋白质的氨基酸＝1/3mRNA的碱基=1/6基因中的碱基。这个比例关系都是最大值，原因如下：
在细胞质中，翻译是一个快速的过程。在37℃时，细菌细胞内合成肽链的速度约为每秒连接15个氨基酸。
通常一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，因此，少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质。
真核细胞中复制、转录、翻译的比较
例.（多选）下列关于转录和翻译的叙述正确的是（ ） A.在RNA聚合酶作用下DNA双螺旋解开 B.转录和翻译需要的原料都是核苷酸 C.tRNA、rRNA和mRNA都从DNA转录而来 D.同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生 E.细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生 F.基因转录时，遗传信息通过模板链传递给mRNA G.一个基因的两条DNA链可转录出两条相同的RNA H.真核生物基因表达的过程即是蛋白质合成的过程
例.如图为某生物细胞中转录、翻译的示意图。据图判断，下列描述正确的是（ ） A.图中表示4条多肽链正在合成 B.一个基因在短时间内可表达出多条完全相同的多肽链 C.核糖体的移动方向为从左向右 D.多个核糖体共同完成一条肽链的合成
中心法则：遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA 的复制；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。
各种生物遗传信息的传递途径
(2)具有RNA复制功能的RNA病毒(如烟草花叶病毒)遗传信息的传递
(3)具有逆转录功能的RNA病毒(如艾滋病病毒)遗传信息的传递
(4)高度分化的细胞遗传信息的传递
(1)能分裂的细胞生物及噬菌体等DNA病毒遗传信息的传递：
如洋葱根尖分生区细胞、噬菌体等
如洋葱表皮细胞等高度分化的细胞
归纳总结：①病毒的中心法则过程是发生在宿主细胞中。②动植物只有DNA复制、转录、翻译三条途径，但具体到不同细胞情况不尽相同。根尖分生区细胞等分裂旺盛的组织细胞中三条途径都有；叶肉细胞等高度分化的细胞无核DNA复制途径，只有转录和翻译两条途径；