高中生物第四章第1節(jié)基因指導蛋白質(zhì)的合成新人教版必修ppt課件

1、第1節(jié) 基因指點蛋白質(zhì)的合成問題一：在現(xiàn)實生活中，我們能不能像電影問題一：在現(xiàn)實生活中，我們能不能像電影中描畫的那樣，利用恐龍的中描畫的那樣，利用恐龍的DNA，使恐龍復活呢？，使恐龍復活呢？ 問題二：假設(shè)能利用恐龍的問題二：假設(shè)能利用恐龍的DNA使恐龍復活，他以為主要使恐龍復活，他以為主要要處理什么問題？要處理什么問題？ 電影電影中恐龍復活的場景中恐龍復活的場景 4.1 4.1 基因指點蛋白質(zhì)的合成基因指點蛋白質(zhì)的合成第四章基因的表達第四章基因的表達蛋白質(zhì)是生命活動的蛋白質(zhì)是生命活動的_者和者和_者者性狀的構(gòu)成離不開性狀的構(gòu)成離不開_(_(特別是酶特別是酶) )的作用的作用_控制生物體的性狀控

2、制生物體的性狀基因基因_蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)_來來_性狀！性狀！表達表達承當承當?shù)鞍踪|(zhì)蛋白質(zhì)基因基因經(jīng)過指點經(jīng)過指點的合成的合成控制控制基因基因膚色膚色眼皮單雙眼皮單雙血型血型有遺傳效應(yīng)的有遺傳效應(yīng)的DNA片段片段控制生物性狀控制生物性狀在染色體上呈線性陳列在染色體上呈線性陳列DNA主要在主要在細胞核細胞核蛋白質(zhì)的合成蛋白質(zhì)的合成在細胞質(zhì)在細胞質(zhì)( (核核糖體糖體) )進展進展指點指點經(jīng)過經(jīng)過RNA問題：問題： 2、為什么、為什么RNA適于做適于做DNA的信使呢？的信使呢？ 1、DNA在細胞核中，而蛋白質(zhì)合成是在細在細胞核中，而蛋白質(zhì)合成是在細胞質(zhì)中進展的，兩者如何聯(lián)絡(luò)起來的呢？胞質(zhì)中進展的，兩者如何

3、聯(lián)絡(luò)起來的呢？DNA蛋白質(zhì)合成細胞核細胞核細胞質(zhì)細胞質(zhì)核孔核孔RNA 如何解讀如何解讀DNA的信息呢？的信息呢？遺傳信息的轉(zhuǎn)錄遺傳信息的轉(zhuǎn)錄1、RNA與與DNA的區(qū)別的區(qū)別核糖核糖脫氧核糖脫氧核糖比較工程比較工程DNADNARNARNA根本單位根本單位五碳糖五碳糖含氮堿基含氮堿基構(gòu)造構(gòu)造主要存在部位主要存在部位DNA,RNA DNA,RNA 的主要區(qū)別的主要區(qū)別脫氧核苷酸脫氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸脫氧核糖脫氧核糖核糖核糖A T C GA T C GA U C GA U C G多為雙鏈構(gòu)造多為雙鏈構(gòu)造多為單鏈構(gòu)造多為單鏈構(gòu)造細胞核細胞核細胞質(zhì)細胞質(zhì)為什么為什么RNARNA適宜做適宜做DNAD

4、NA的信使呢？的信使呢？RNARNA普通是普通是_鏈，而且比鏈，而且比 DNA DNA 短，因此可以經(jīng)過短，因此可以經(jīng)過_，從，從_轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)移到_中。中。單單核孔核孔細胞核細胞核細胞質(zhì)細胞質(zhì)RNARNA的種類的種類信使信使 RNA(mRNA) RNA(mRNA)核糖體核糖體 RNA(rRNA) RNA(rRNA)轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)運 RNA(tRNA) RNA(tRNA)三葉草形三葉草形有臂有臂一端可攜帶氨基酸一端可攜帶氨基酸有環(huán)有環(huán)另一端有三個堿基另一端有三個堿基轉(zhuǎn)錄的定義：轉(zhuǎn)錄的定義： 2轉(zhuǎn)錄時間：轉(zhuǎn)錄時間：3轉(zhuǎn)錄的場所：轉(zhuǎn)錄的場所： 4轉(zhuǎn)錄的模板：轉(zhuǎn)錄的模板：5轉(zhuǎn)錄的原料：轉(zhuǎn)錄的原料：6轉(zhuǎn)錄的條件：

5、轉(zhuǎn)錄的條件：7轉(zhuǎn)錄時的堿基配對轉(zhuǎn)錄時的堿基配對: 8轉(zhuǎn)錄特點：轉(zhuǎn)錄特點： 9轉(zhuǎn)錄的結(jié)果：轉(zhuǎn)錄的結(jié)果：細胞核細胞核DNA的一條鏈的一條鏈四種核糖核苷酸四種核糖核苷酸(A、G、C、URNA聚合酶和聚合酶和ATP、模板、原料、模板、原料構(gòu)成構(gòu)成mRNA生長發(fā)育過程生長發(fā)育過程邊解旋邊轉(zhuǎn)錄邊解旋邊轉(zhuǎn)錄A=U C=G 經(jīng)過轉(zhuǎn)錄，DNA中的遺傳信息傳送給了mRNA， mRNA 再經(jīng)過必要的加工后從核孔進入細胞質(zhì)。 那么，遺傳信息是如何從進一步指點蛋白質(zhì)的合成的呢？AG T AC A A A T AGCUGACGGUUU轉(zhuǎn)錄的過程轉(zhuǎn)錄的過程游離的核糖核苷酸游離的核糖核苷酸AG T AC A A A T AG

6、CUGACGGUUURNA 聚合酶聚合酶AG T AC A A A T AGCGACGGUUU UAG T AC A A A T AGCGACGGUUU UAG T AC A A A T GCGACGGUUU UAAG T AC A A A T GCGACGUUGU UAAG T AC A A A T GCGACGUGU UAUAG T AC A A A T GCGACGGU UAU UAG T AC A A A T GCGACGGU UAU UAAG T AC A A A T GCGCGGU UAU UA UAG T AC A A A T GGCGGU UAU UA U CAG T AC A

7、 A A T GGCGGU UAU UA U CmRNA轉(zhuǎn)錄與轉(zhuǎn)錄與DNA分子復制的區(qū)別分子復制的區(qū)別 復制復制 轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄時間時間場所場所原料原料模板模板條件條件配對原那配對原那么么特點特點產(chǎn)物產(chǎn)物意義意義有絲分裂間期和減數(shù)有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂間期第一次分裂間期生長發(fā)育過程生長發(fā)育過程主要在細胞核，少部分在線粒體和葉綠體主要在細胞核，少部分在線粒體和葉綠體TATA、 GC GCAUAU、 CG CG邊解旋邊復制、半保管復制邊解旋邊復制、半保管復制邊解旋邊轉(zhuǎn)錄邊解旋邊轉(zhuǎn)錄兩個雙鏈兩個雙鏈DNA分子分子一條單鏈一條單鏈mRNA復制遺傳信息，使遺傳信復制遺傳信息，使遺傳信息從親代傳給子代息從

8、親代傳給子代傳送遺傳信息，為傳送遺傳信息，為翻譯做預備翻譯做預備四種脫氧核苷酸四種脫氧核苷酸四種核糖核苷酸四種核糖核苷酸DNA的兩條鏈的兩條鏈DNA中的一條鏈中的一條鏈模板、原料、模板、原料、ATP、酶、酶課堂練習：課堂練習： 1構(gòu)成人體的核酸有兩種，構(gòu)成核酸的根本單位構(gòu)成人體的核酸有兩種，構(gòu)成核酸的根本單位核苷酸有多少種？堿基有多少種？核苷酸有多少種？堿基有多少種？ A2種種 4種種 B4種種 4種種 C5種種 5種種 D8種種 5種種D 2細胞內(nèi)與遺傳有關(guān)的物質(zhì)，從復雜到簡單的構(gòu)造細胞內(nèi)與遺傳有關(guān)的物質(zhì)，從復雜到簡單的構(gòu)造 層次是層次是 ADNA染色體染色體脫氧核苷酸脫氧核苷酸基因基因 B

9、染色體染色體脫氧核苷酸脫氧核苷酸DNA基因基因 CDNA染色體染色體基因基因脫氧核苷酸脫氧核苷酸 D染色體染色體DNA基因基因脫氧核苷酸脫氧核苷酸D3以下哪一組物質(zhì)是以下哪一組物質(zhì)是RNA的組成成分的組成成分 A脫氧核糖核酸和磷酸脫氧核糖核酸和磷酸 B脫氧核糖、堿基和磷酸脫氧核糖、堿基和磷酸 C核糖、堿基和磷酸核糖、堿基和磷酸 D核糖、嘧啶和核酸核糖、嘧啶和核酸4DNA分子的解旋發(fā)生在分子的解旋發(fā)生在 過程中過程中 A復制復制 B轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄 C翻譯翻譯 D復制和轉(zhuǎn)錄復制和轉(zhuǎn)錄CD5果蠅的遺傳物質(zhì)由果蠅的遺傳物質(zhì)由 種核苷酸組成種核苷酸組成 A2 B4 C5 D8B6一個一個DNA分子可以轉(zhuǎn)錄出多

10、少種多少個分子可以轉(zhuǎn)錄出多少種多少個 mRNA A一種一個一種一個 B一種多個一種多個 C多種多個多種多個 D無數(shù)種無數(shù)個無數(shù)種無數(shù)個C7煙草、煙草花葉病毒、煙草、煙草花葉病毒、T2噬菌體中含有噬菌體中含有 的物質(zhì)，以下表達正確的選項是的物質(zhì)，以下表達正確的選項是 A核酸的種類依次是核酸的種類依次是2、1、2 B核苷酸的種類依次是核苷酸的種類依次是8、5、4 C五碳糖的種類依次是五碳糖的種類依次是2、2、1 D含含N堿基的種類依次是堿基的種類依次是5、4、4D8mRNA上有上有25的腺嘌呤，的腺嘌呤，35的尿嘧啶，的尿嘧啶，那么轉(zhuǎn)錄該那么轉(zhuǎn)錄該mRNA的的DNA分子上腺嘌呤占堿基總分子上腺嘌呤

11、占堿基總數(shù)的數(shù)的 A50% B25%C30%D35%CmRNA 25%A 35%UDNA模板鏈模板鏈 25%T 35%ADNA非模板鏈非模板鏈 25%A 35%T整個整個DNA雙鏈雙鏈 A+T=25%+35% 即即A=T=30%遺傳信息的翻譯遺傳信息的翻譯1、概念：、概念： 游離在細胞質(zhì)中的各種氨基酸，就以游離在細胞質(zhì)中的各種氨基酸，就以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程。蛋白質(zhì)的過程。1 1、假設(shè)、假設(shè)1 1個堿基決議個堿基決議1 1種氨基酸，那么種氨基酸，那么2 2、假設(shè)、假設(shè)2 2個堿基決議個堿基決議1 1種氨基酸，那么種氨基酸，那么A A、

12、G G、C C、U U分別決議分別決議1 1種，共種，共4 4種種共有共有1616種組合，可以決議種組合，可以決議1616種氨基酸種氨基酸mRNAmRNA是怎樣把遺傳信息傳送給蛋白質(zhì)的呢？是怎樣把遺傳信息傳送給蛋白質(zhì)的呢？3 3、假設(shè)、假設(shè)3 3個堿基決議個堿基決議1 1種氨基酸，那么種氨基酸，那么 43 436464種種UCAUG A UUAmRNA 密碼子密碼子 密碼子密碼子 密碼子密碼子3 3、密碼子、密碼子 密碼子：密碼子：mRNA上決議一個氨基酸的三個相鄰的上決議一個氨基酸的三個相鄰的 堿基堿基密碼子與反密碼子密碼子與反密碼子1密碼子密碼子概念：概念：特點：特點： 種類種類64種種起

13、始密碼子：起始密碼子：決議氨基酸的密碼子：決議氨基酸的密碼子：終止密碼子：終止密碼子：3種，種，UAA、UGA、UAG,不編碼氨基不編碼氨基酸，只是終止信號酸，只是終止信號mRNA上決議一個氨基酸的上決議一個氨基酸的3個相鄰堿基個相鄰堿基一種密碼子只決議一種氨基酸一種密碼子只決議一種氨基酸一種氨基酸可以有一種氨基酸可以有1或幾種密碼子或幾種密碼子2種，種，AUG、GUG，也編碼氨基酸，也編碼氨基酸61種種密碼子表U U A G AUA U C遺傳密碼共遺傳密碼共64個，能決議氨基酸的遺傳密碼只個，能決議氨基酸的遺傳密碼只需需61個。有個。有3個終止密碼子，沒有對應(yīng)的氨基酸。個終止密碼子，沒有對

14、應(yīng)的氨基酸。起始密碼子起始密碼子 一個密碼子決議一個特定的氨基酸。一個密碼子決議一個特定的氨基酸。簡并性：色氨酸及甲硫氨酸各只需一個密碼。簡并性：色氨酸及甲硫氨酸各只需一個密碼。多數(shù)氨基酸有二個以上的密碼子。在一定程度上多數(shù)氨基酸有二個以上的密碼子。在一定程度上能防止由于堿基的改動而導致的遺傳信息的改動。能防止由于堿基的改動而導致的遺傳信息的改動。 4、遺傳密碼的特性、遺傳密碼的特性 通用性：地球上幾乎一切的生物共用一套密碼子表。1、概念：、概念：2、場所：、場所：3、模板：、模板：4、原料：、原料：5、產(chǎn)物：、產(chǎn)物：7、配對原那么：、配對原那么：6、運載工具：、運載工具：游離在細胞質(zhì)中的各種

15、氨基酸，以游離在細胞質(zhì)中的各種氨基酸，以 mRNA為模為模板，合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程板，合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程核糖體細胞質(zhì)核糖體細胞質(zhì)mRNA20種游離的氨基酸種游離的氨基酸蛋白質(zhì)或多肽鏈蛋白質(zhì)或多肽鏈tRNAA-U，U-A，C-G，G-C其他條件：其他條件：各種酶與蛋白質(zhì)合成有關(guān)的酶和各種酶與蛋白質(zhì)合成有關(guān)的酶和ATP問題：問題：mRNA如何將信息翻譯成蛋白質(zhì)？如何將信息翻譯成蛋白質(zhì)？ 5、翻譯的過程、翻譯的過程轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)運RNA(tRNA)概念：概念：種類：種類：與與mRNA分子中密碼子互補配對的分子中密碼子互補配對的tRNA上的上的3個堿基個堿基61種，反密碼子與

16、種，反密碼子與61種決議氨基酸的密碼子對應(yīng)種決議氨基酸的密碼子對應(yīng)A A U亮氨酸亮氨酸t(yī)RNAtRNA位置位置UCAUG U UUAmRNAAA U 亮氨酸AC A纈氨酸纈氨酸AUG 異亮氨酸異亮氨酸8、過程、過程A U G G AUA U C？甲硫氨酸CUA反密碼子核糖體tRNA作用作用UCAUG A UUAmRNA 細胞質(zhì)細胞質(zhì)細胞質(zhì)中的細胞質(zhì)中的mRNAUCAUG A UUAA A U 亮氨酸AC U 天門冬酰氨 核糖體核糖體mRNA mRNA 與核糖體結(jié)合與核糖體結(jié)合UCAUG A UUAA A U 亮氨酸AC U 天門冬酰氨 tRNA 上的反密碼子與上的反密碼子與 mRNA上的密碼

17、子互補配對上的密碼子互補配對 .UCAUG A UUAA A U 亮氨酸AC U 天門冬酰氨AUG 異亮氨酸 tRNA 將氨基酸轉(zhuǎn)運到將氨基酸轉(zhuǎn)運到 mRNA上的上的 相應(yīng)位置相應(yīng)位置 UCAUG A UUAA A U 亮氨酸AC U 天門冬酰氨AUG 異亮氨酸 兩個氨基酸分子縮合兩個氨基酸分子縮合縮合縮合UCAUG A UUAA A U 亮氨酸AC U 天門冬酰氨AUG 異亮氨酸 核糖體隨著核糖體隨著 mRNA滑動滑動. 另一個另一個 tRNA 上的堿基與上的堿基與mRNA上的上的 密碼子配對密碼子配對. UCAUG A UUA 亮氨酸AC U 天門冬酰氨AUG 異亮氨酸 一個個氨基酸分子縮

18、合成鏈狀構(gòu)造一個個氨基酸分子縮合成鏈狀構(gòu)造UCAUG A UUA 亮氨酸AC U 天門冬酰氨AUG 異亮氨酸 tRNA分開，再去轉(zhuǎn)運新的氨基酸分開，再去轉(zhuǎn)運新的氨基酸UCAUG A UUA 亮氨酸 天門冬酰氨 異亮氨酸以以mRNAmRNA為模板構(gòu)成了有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)為模板構(gòu)成了有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)小結(jié)：小結(jié)：細胞質(zhì)核糖體細胞質(zhì)核糖體mRNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)氨基酸氨基酸ATP、酶、酶 、轉(zhuǎn)運、轉(zhuǎn)運RNAtRNAGC、CG、UA、AUmRNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)翻譯小結(jié)翻譯小結(jié)定義：游離在細胞質(zhì)中的各種氨基酸，以定義：游離在細胞質(zhì)中的各種氨基酸，以mRNAmRNA為模板為模板合合 成具有一定氨基酸

19、順序的蛋白質(zhì)的過程。成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程。原料：原料：_多種氨基酸多種氨基酸場所：場所：_過程：過程：_細胞質(zhì)中的核糖體細胞質(zhì)中的核糖體起始、延伸、中止起始、延伸、中止模板：模板：_產(chǎn)物：產(chǎn)物：_遺傳信息傳送方向：遺傳信息傳送方向：_mRNAmRNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)mRNAmRNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)復制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的比較復制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的比較比較工程復制 轉(zhuǎn)錄 翻譯場 所 細胞核 細胞核細胞質(zhì)模 板DNA的兩條鏈DNA的一條鏈 mRNA酶解旋酶，DNA聚合酶等解旋酶，RNA聚合酶等多種酶能 量 ATP ATPATP原 料4種脫氧核苷酸 4種核糖核苷酸氨基酸產(chǎn) 物子代DNA mRNA 多肽鏈

20、堿基配對A-T T-AG-C C-GA-U T-AG-C C-GA-U U-AG-C C-G轉(zhuǎn) 錄翻 譯定 義在細胞核中，以DNA的一條鏈為模板合成mRNA的過程以mRNA為模板，合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程場 所細胞核細胞質(zhì)的核糖體模 板DNA的一條鏈信使RNA信息傳送的方向DNAmRNAmRNA蛋白質(zhì)原 料含A、U、C、G的4種核苷酸合成蛋白質(zhì)的20種氨基酸產(chǎn) 物信使RNA有一定氨基酸陳列順序的蛋白質(zhì)實 質(zhì)是遺傳信息的轉(zhuǎn)錄是遺傳信息的表達課堂練習：課堂練習： 1DNA復制、轉(zhuǎn)錄、翻譯分別構(gòu)成復制、轉(zhuǎn)錄、翻譯分別構(gòu)成 ADNA、RNA、蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì) BRNA、DNA、多肽、多肽 C

21、RNA、DNA、核糖體、核糖體 DRNA、DNA、蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)A 2遺傳密碼位于遺傳密碼位于 A蛋白質(zhì)分子上蛋白質(zhì)分子上 BDNA分子上分子上 CRNA分子上分子上 D信使信使RNA分子上分子上D3. 某基因中含有1200個堿基，那么由它控制合成的一條肽鏈的最多含有肽鍵的個數(shù)是 ( ) A198個 B199個 C200個 D201個B基因中堿基數(shù)：基因中堿基數(shù)：mRNA中堿基數(shù)：蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)中堿基數(shù)：蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù) 6 ： 3 ： 1DNA中每中每6個堿基決議一個氨基酸，所以某個個堿基決議一個氨基酸，所以某個基因含有基因含有1200個堿基，由它控制合成的一條個堿基，由它控制合成的一條肽鏈所含氨基酸為肽鏈所含氨基酸為200，所含的肽鍵數(shù)應(yīng)是，所含的肽鍵數(shù)應(yīng)是B,199個個6一條多肽鏈中有氨基酸一條多肽鏈中有氨基酸1000個，那么作為合個，那么作為合成成 該多肽的模板信使該多肽的模板信使RNA和用來轉(zhuǎn)錄信使和用來轉(zhuǎn)錄信使RNA 的的DNA分子分別至少要有堿基多少個分子分別至少要有堿基多少個 A3000個和個和3000個個 B1000個和個和2000個個 C3000個和個和6000個個 D2000個和個和4000個個C基因中堿基數(shù)