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12-10-15高三生物《基因指导蛋白质的合成及对性状的控制》(课件)


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制作03

2012年下学期

考 点 基因指导蛋白质的合成过程 ——转录和翻译 一

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1.转录、翻译过程
(1)转录:RNA是在细胞核中,以 DNA的一条链为模板合成的,这一过程称为 转录(如左下图)。

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(2)翻译:游离在细胞质中的各种氨基 酸,以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺 序的蛋白质的过程(如右上图)。

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(3)tRNA结构模式图 ①结构:三叶草状,有四条臂和四个环。

②位点

氨基酸结合位点 反密码子

③种类:61种。
④单链结构,但有配对区域,

不能出现“T”碱基。
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(4)mRNA与核糖体数量、翻译速度的关系图 ①数量关系:一个mRNA可同时 结合多个核糖体。 ②目的意义:少量的mRNA分子 可以迅速合成出大量的蛋白质。 ③方向:从左向右(见上图),判断依据是根 据多肽链的长短,长的翻译在前。
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④结果: 合成的仅是多肽链,要形成蛋白 质还需要运送至内质网、高尔基体等 结构中进一步加工。

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2.转录、翻译过程中碱基互补配对关系
DNA模板链
DNA编码链

ACG
TGC

GAT
CTA

CTT
GAA

mRNA(密码子)
反密码子 氨基酸

UGC
ACG 半胱氨酸

CUA
GAU 亮氨酸

GAA
CUU 谷氨酸

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例1

通一类1、2、3

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基因指导蛋白质合成的 考 点 二 有关计算

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1.DNA(基因)、mRNA中碱基与

肽链中氨基酸个数关系图解

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2.析图得规律
(1)基因中碱基数与mRNA中碱基数的关系

转录时,组成基因的两条链中只有一条
链能转录,另一条链则不能转录。基因为双 链结构而RNA为单链结构,因此转录形成的 mRNA分子中碱基数目是基因中碱基数目的 1/2。
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(2)mRNA中碱基数与氨基酸的关系

翻译过程中,信使RNA中每3个碱基
决定一个氨基酸,所以经翻译合成的蛋白

质分子中的氨基酸数目是信使RNA碱基
数目的1/3,是DNA(基因)中碱基数目

的1/6。

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(3)计算中“最多”和“最少”的分析 ①翻译时,mRNA上的终止密码子不
决定氨基酸,因此准确地说,mRNA上的碱

基数目是蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多
一些。

②基因或DNA上的碱基数目比对应的
蛋白质中氨基酸数目的6倍还要多一些。
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③在回答有关问题时,应加上“最多”

或“最少”等字。
如:mRNA上有n个碱基,转录产生它 的基因中至少有2n个碱基,该mRNA指导合 成的蛋白质中最多有n/3个氨基酸。

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(4)蛋白质的有关计算

①蛋白质中氨基酸的数目=肽键数+
肽链数。(肽键数=水分子数) ②蛋白质平均相对分子质量=氨基酸 的平均相对分子质量×氨基酸-(肽键数 ×18)。
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③若基因中有n个碱基,氨基酸的平

均相对分子质量为a,合成含m条多肽链 n n 的蛋白质的相对分子质量= · a-18( 6 6 n m),若改为n个碱基对,则公式为 · a-

n 18( -m)。 3
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3

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(5)mRNA上碱基比例:mRNA

上A+U的数值和比例=模板链上A+T的
数值和比例。

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例:一个mRNA分子有m个碱基,其中 G+C有n个;由该mRNA合成的蛋白质有两条 肽链。则其模板DNA分子的A+T数、合成蛋白 质时脱去的水分子数分别是( D ) m m A.m、 ? 1 B.m、 ? 2 3 3 m m C.2(m-n)、 ? 1 D.2(m-n)、 ? 2
3 3

解析 由mRNA上G+C=n个,可推知整个 DNA分子上G+C=2n个,则DNA上含有 A+T=2m-2n=2(m-n);又知合成了2条肽链, m ?2 。 则脱去的水分子数=
3
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考 点 三

中心法则解读

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1.中心法则图解

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2.遗传信息的流动方向:
1)以DNA为遗传物质的生物遗传信息流动 方向为?

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2)以RNA为遗传物质的生物遗传信息 流动方向为?
①流感病毒、甲型H1N1流感病毒等

②实例:艾滋病病毒

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3.中心法则五个过程的比较
碱基 互补

过程

模板

原料

产物

实例

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基因、蛋白质与性状的关系

蛋白质在生命活动中承担的功能?
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豌豆圆与皱的秘密
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豌豆圆或皱的秘密
编码淀粉分支酶 编码淀粉分支酶的 的基因序列正常 基因序列异常 有淀粉分支酶

无淀粉分支酶

淀粉多 吸水多 圆粒

淀粉少,蔗糖多 吸水少 皱粒

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豌豆圆与皱的秘密

白化病

基因通过控制酶的合成来控制代谢 过程,进而控制生物的性状
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镰刀型细胞贫血症

肺囊性纤维病

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囊性纤维病的病因图解
CFTR基因 缺失了3个碱基
CFTR蛋白结构 异常,导致功能异常 患者支气管内 黏液增多

黏液清除困难, 细菌繁殖,肺部感染
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镰刀型细胞贫血症

肺囊性纤维病

基因通过控制蛋白质的结构直接控 制生物的性状
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例2

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