4.1基因指导蛋白质的合成第3课时课件(共31张PPT2个视频) --2024-2025学年下学期高一生物（人教版）必修2

(共31张PPT)
温故知新：遗传信息的翻译过程（视频）
以mRNA为模板，合成有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
模板：mRNA 原料：21种氨基酸
能量：由细胞呼吸提供 酶：多种酶
场所：细胞质的核糖体 转运工具：tRNA
特点：翻译结束后，mRNA分解成单个核苷酸
定义
条件
温故知新：遗传信息的翻译过程
碱基互补配对
具有特定氨基酸顺序的蛋白质
DNA→RNA
产物
原则
遗传信息传递的方向
G－C、C－G、U－A、A－U
mRNA-tRNA
中心法则
第1节 基因指导蛋白质的合成
（第三课时）
第四章基因的表达
03
第1节 基因指导蛋白质的合成
学习目标
RNA的组成与种类
RNA作为DNA信使的原因
遗传信息的转录、
遗传信息的翻译
中心法则
第1课时
第2课时
第3课时
红霉素、环丙沙星、利福平等抗菌药物能够抑制细菌的生长，如下表所示。
抗菌药物 抗菌机制
红霉素 能与核糖体结合，抑制肽链的延伸
环丙沙星 抑制细菌DNA的复制
利福平 抑制细菌RNA聚合酶的活性
情景材料一：
问题1:请结合本节内容，思考这些抗菌药物可用于治疗疾病的道理。
红霉素影响翻译过程，环丙沙星影响复制过程，利福平影响转录过程。
问题2:你能根据DNA复制和基因指导蛋白质合成的过程画一张流程图，表示遗传信息的传递方向吗？
翻译
复制
转录
P69
例1．（2021·广东高考真题）金霉素（一种抗生素）可抑制tRNA与mRNA的结合，该作用直接影响的过程是（ ）
A．DNA复制 B．转录 C．翻译 D．逆转录
C
【高考在线】
例2.（2021·河北高考真题）许多抗肿瘤药物通过干扰DNA合成及功能抑制肿瘤细胞增殖。下表为三种抗肿瘤药物的主要作用机理。下列叙述正确的是（ 不定项选择 ）
BCD
药物名称 作用机理
羟基脲 阻止脱氧核糖核苷酸的合成
放线菌素D 抑制DNA的模板功能
阿糖胞苷 抑制DNA聚合酶活性
A．羟基脲处理后，肿瘤细胞中DNA复制和转录过程都出现原料匮乏
B．放线菌素D处理后，肿瘤细胞中DNA复制和转录过程都受到抑制
C．阿糖胞苷处理后，肿瘤细胞DNA复制过程中子链无法正常延伸
D．将三种药物精准导入肿瘤细胞的技术可减弱它们对正常细胞的不利影响
DNA→RNA
RNA→蛋白质
遗传信息的传递方向图
DNA→DNA
复制 转录 翻译
信息流动方向
DNA
RNA
蛋白质
转录
翻译
复制
DNA→DNA
DNA→mRNA
mRNA→蛋白质
弗朗西斯·克里克
中心法则
问题3:1957年，克里克提出的中心法则所有生物均能适用吗？
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。
1957年，克里克提出中心法则
一、中心法则的发展
情景材料二：
1965年，科学家在RNA病毒里发现了一种RNA复制酶，像DNA复制酶能对DNA进行复制一样，RNA复制酶能对RNA进行复制。
烟草花叶病毒模式图
RNA复制酶
（RNA聚合酶）
RNA
RNA
烟草花叶病毒
P69
一、中心法则的发展
情景材料三：
1970年，科学家在致癌的RNA病毒中发现逆转录酶，它能以RNA为模板合成DNA。
艾滋病病毒
RNA
逆转录酶
DNA
P69
生物种类 遗传信息的传递过程
以DNA作为遗传物质的生物 原核生物
真核生物 DNA病毒 以RNA作为遗传物质的生物 一般RNA病毒
逆转录病毒 (HIV)
各种生物的遗传信息传递过程
二、中心法则的完善
转录
DNA
RNA
翻译
蛋白质
复制
复制
RNA
翻译
蛋白质
逆转录
转录
DNA
RNA
翻译
蛋白质
复制
复制
RNA
复制
DNA
逆转录
转录
复制
RNA
翻译
蛋白质
二、中心法则的完善
图 解
总 结
DNA、RNA是信息的载体
蛋白质是信息的表达产物
ATP为信息的流动提供能量
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
蛋白质
1
2
3
4
5
1
DNA复制
2
遗传信息转录
4
RNA复制
3
遗传信息翻译
5
逆转录
三、中心法则的分析
a.细胞生物和DNA病毒：
b.RNA复制类病毒（烟草花叶病毒）：
c.逆转录病毒（HIV）：
d.根尖分生区细胞：
e.叶肉细胞：
f.病毒：
①②③
③④
⑤①②③
①②③
②③
均不能发生
逆转录
DNA
RNA
翻译
蛋白质
复制
转录
复制
中心法则——完整的中心法则
DNA复制 转录 翻译 逆转录 RNA复制
模板
原料
碱基 配对
产物
遗传信息传递方向
DNA的两条链
DNA的一条链
mRNA
RNA
RNA
脱氧核苷酸
核糖核苷酸
氨基酸
脱氧核苷酸
核糖核苷酸
A-T、T-A
C-G、G-C
A-U、T-A
C-G、G-C
A-U、U-A
C-G、G-C
A-T、U-A
C-G、G-C
A-U、U-A
C-G、G-C
2个DNA分子
RNA
蛋白质
DNA
RNA
DNA→RNA
DNA→DNA
RNA→蛋白质
RNA→DNA
RNA→RNA
能分裂的细胞(分生区)遗传信息的传递
02
高度分化的细胞(洋葱表皮细胞)
03
请写出以下生物的遗传信息的传递过程：
A．过程①～⑦都会在人体的遗传信息传递时发生
B．人体细胞内的过程③主要发生在细胞核中，产物都是mRNA
C．过程③存在A—U、C—G、T—A、G—C四种碱基配对方式
D．过程⑤有半保留复制的特点，过程⑥发生在核糖体上
例3.如图表示中心法则，下列有关叙述正确的是(　　)
C
A.人体所有细胞都具有过程①②⑤
B.在植物茎间形成层细胞中只有①过程
C.生物体内不存在过程⑥
D.④过程在所有病毒增殖过程中都可以发生
1.中心法则揭示了生物遗传信息传递的规律，据图判断下列说法正确的是（ ）
当堂训练
2.新型冠状病毒(单链RNA病毒)侵染人体细胞后，其增殖过程如图所示。以下说法错误的是
A．①和④所用到的酶和原料都不同
B．①除涉及病毒RNA外还有宿主细胞RNA的参与
C．①②③④中都会发生碱基互补配对的过程
D．新冠病毒的遗传物质中嘌呤和嘧啶的数量不一定相等
3.（2024·6浙江月选考）某单链RNA病毒的遗传物质是正链 RNA（+RNA）。该病毒感染宿主后，合成相应物质的过程如图所示，其中①-④代表相应的过程。下列叙述正确的是（ ）
A.+RNA 复制出的子代 RNA具有mRNA 的
功能
B.病毒蛋白基因以半保留复制的方式传递
给子代
C.过程①②③的进行需 RNA 聚合酶的催化
D.过程④在该病毒的核糖体中进行
A
图甲 图乙 图丙
A.正常人体细胞内不会进行4、6、7过程
B．1、4、6、8、10过程均需要核糖核苷酸作为原料
C．1过程需要RNA聚合酶参与，3过程需要DNA聚合酶参与
D．病毒体内不能单独进行图甲、乙或丙所代表的新陈代谢过程
4.如图甲、乙、丙表示细胞内正在进行的新陈代谢过程，据图分析下列表述中不恰当的是(　　)
5.某病毒的遗传物质是单链，－RNA和＋RNA，宿主细胞内病毒的增殖过程如图，－RNA和＋RNA的碱基序列是互补的。下列叙述正确的是(　　)
A．－RNA和＋RNA均可与核糖体结合作为翻译的模板
B．据图推测，只有－RNA上有RNA聚合酶的结合位点
C．过程①所需的嘌呤数和过程③所需的嘧啶数相同
D．过程②需要的tRNA来自病毒，原料及场所都由宿主细胞提供
6.在其他条件具备的情况下，在试管中加入物质X和物质Z，可得到相应产物Y。下列叙述正确的是(　　)
A．若X是DNA，Y是RNA，则Z是逆转录酶
B．若X是DNA，Y是mRNA，则Z是脱氧核苷
C．若X是RNA，Y是DNA，则Z是限制性内切酶
D．若X是mRNA，Y是在核糖体上合成的大分子，则Z是氨基酸
7．奥密克戎毒株是新型冠状病毒的变异株，2022年2月以来全国爆发的新一轮疫情主要是奧密克戎毒株引起的，该病毒进入人体后，其RNA直接指导合成两条超长复制酶多肽，再剪切成多个多肽链，该病毒RNA才能利用这些剪切后形成的复制酶完成催化复制。以下说法正确的是（ ）
A．该病毒复制酶的合成需要经过转录、翻译、加工
B．复制酶多肽的氨基酸数目小于病毒RNA中碱基数目的1/3
C．复制酶催化的复制过程涉及的碱基互补配对包括U-A、C-G、A-T
D．该病毒增殖的过程需要宿主细胞提供原料、场所、能量、模板等
8.(多选)肠道病毒EV71为单股正链(＋RNA)病毒，能引起手足口病、无菌性脑膜炎、脑干脑炎和脊髓灰质炎样的麻痹等多种神经系统疾病。下图为肠道病毒EV71在宿主细胞内增殖的示意图，负链(－RNA)是与正链(＋RNA)互补的单链。下列叙述错误的是(　　)
A．N首先识别＋RNA上起始密码子后才能启动①过程
B．－RNA也可以作为肠道病毒EV71的遗传物质
C．肠道病毒EV71侵入人体后在细胞中增殖
D．①②③过程中的碱基互补配对方式完全相同
AB
9.中心法则揭示了生物遗传信息的流动过程(如图)，请回答以下问题：
(1)细胞分裂间期发生的过程有________，分裂期发生的过程一般只有____。
(2)需要tRNA和核糖体同时参与的过程是____，能进行A—U，G—C配对的过程有________。
(3)a和b两个过程发生的主要场所分别_______________，e、d过程发生在________细胞内。
(4)健康的人体内不会发生________过程，胰岛细胞内可发生的过程为________
abc
c
c
bcde
宿主
细胞核、细胞核
de
bc
中心法则
复制
转录
翻译
蛋白质
DNA
RNA
逆转录
RNA复制
1
2
3
4
5
烟草花叶病毒（TMV）
人免疫缺陷病毒（HIV）
3
1
2
3
RNA
病毒
5
4
具备分裂能力的细胞
不能分裂的细胞
造血干细胞：
1
2
3
神经细胞：
2
3
原核细胞
噬菌体
1
2
3
1
2
3
(发生在：_____________)
宿主细胞内
一、概念检测
1. 基因的表达包括遗传信息的转录和翻译两个过程。判断下列相关表述是否正确。
（1）DNA转录形成的mRNA，与母链碱基的组成、排列顺序都是相同的。（×）
（2）一个密码子只能对应一种氨基酸，一种氨基酸必然有多个密码子。 （×）
2. 密码子决定了蛋白质的氨基酸种类以及翻译的起始和终止。密码子是指 （D）
A. 基因上3个相邻的碱基
B. DNA上3个相邻的碱基
C. tRNA上3个相邻的碱基
D. mRNA上3个相邻的碱基
控制蛋白质合成（表达遗传信息）
DNA
复制
复制
转录
逆转录
翻译
蛋白质
（性状）
氨基酸序列
遗传密码
遗传信息
脱氧核苷酸序列
核糖核苷酸序列
遗传信息传递
翻译者
核糖体
转录
转运RNA
核糖体RNA
RNA
场所