湖南省懷化市溆浦縣第三中學(xué)高中生物《基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成》課件新人教版必修

1、 第一節(jié)第一節(jié)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成DNA蛋白質(zhì)合成（細(xì)胞核細(xì)胞核）（細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)）核孔核孔R(shí)NADNA脫氧核糖核酸脫氧核糖核酸RNA核糖核酸核糖核酸主要存在部位主要存在部位結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)基本單位基本單位堿基堿基五碳糖五碳糖無(wú)機(jī)酸無(wú)機(jī)酸雙鏈雙鏈單鏈單鏈脫氧核苷酸脫氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸A G C TA G C U脫氧核糖脫氧核糖核糖核糖磷酸磷酸磷酸磷酸DNA與與RNA比較比較細(xì)胞核細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)RNRNA A的種的種類(lèi)類(lèi)信使信使 RNA(mRNA)RNA(mRNA)核糖體核糖體 RNA(rRNA)RNA(rRNA)轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn) RNA(tRNA)RNA(tRNA)氨基酸的運(yùn)載

2、工具氨基酸的運(yùn)載工具核糖體的組成部分核糖體的組成部分翻譯蛋白質(zhì)的模板RNA遵循遵循“堿基互補(bǔ)配對(duì)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則原則”，以，以RNA為媒介可為媒介可將遺傳信息傳遞到細(xì)胞質(zhì)中將遺傳信息傳遞到細(xì)胞質(zhì)中。 為什么RNA適于作DNA的信使？RNA由基本單位由基本單位核苷酸連接而成，也核苷酸連接而成，也可以可以?xún)?chǔ)存遺傳信息儲(chǔ)存遺傳信息；RNA能通過(guò)核孔能通過(guò)核孔，從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)。，從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)。遺傳信息的轉(zhuǎn)錄遺傳信息的轉(zhuǎn)錄概念 在細(xì)胞核中，以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過(guò)程轉(zhuǎn)錄的過(guò)程轉(zhuǎn)錄的過(guò)程 DNA 解旋解旋合成子鏈合成子鏈子鏈與母鏈分離子鏈與母鏈分離場(chǎng)所：主要_ 其次_細(xì)胞核線(xiàn)粒體

3、和葉綠體DNADNA的平面結(jié)構(gòu)圖的平面結(jié)構(gòu)圖AG T AC A A A T TCATG A TT A以以DNADNA的一條鏈為模板合成的一條鏈為模板合成RNARNA模板鏈模板鏈游離的核糖核苷酸游離的核糖核苷酸AG T AC A A A T UUGGACUGCUGAAG T AC A A A T AGCGACGGUUUUAG T AC A A A T GCGACGGU UAU UAG T AC A A A T UCAUG U UUAmRNA 細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì) 細(xì)胞核細(xì)胞核mRNAmRNA通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)核孔核孔轉(zhuǎn)錄的條件模板原料能量酶其他四種核糖核苷酸DNA分子的一條鏈ATPDN

4、A解旋酶 RNA聚合酶等適宜的溫度和酸堿度轉(zhuǎn)錄與轉(zhuǎn)錄與DNA分子復(fù)制的區(qū)別分子復(fù)制的區(qū)別 復(fù)制復(fù)制 轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄時(shí)間時(shí)間場(chǎng)所場(chǎng)所原料原料模板模板條件條件配對(duì)原則配對(duì)原則特點(diǎn)特點(diǎn)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(zhǎng)發(fā)育過(guò)程生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程主要在細(xì)胞核，少部分在線(xiàn)粒體和葉綠體主要在細(xì)胞核，少部分在線(xiàn)粒體和葉綠體T-A T-A C-G G-CT-A T-A C-G G-CA-U T-A A-U T-A C-G G-C C-G G-C 邊解旋邊復(fù)制、半保留復(fù)制邊解旋邊復(fù)制、半保留復(fù)制邊解旋邊轉(zhuǎn)錄邊解旋邊轉(zhuǎn)錄兩個(gè)雙鏈兩個(gè)雙鏈DNA分子分子一條單鏈一條單鏈mRNA復(fù)

5、制遺傳信息，使遺傳信復(fù)制遺傳信息，使遺傳信息從親代傳給子代息從親代傳給子代傳遞遺傳信息，為傳遞遺傳信息，為翻譯做準(zhǔn)備翻譯做準(zhǔn)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、酶鞏固練習(xí)鞏固練習(xí)1、構(gòu)成人體的核酸有兩種、構(gòu)成人體的核酸有兩種,構(gòu)成核酸的基本單位構(gòu)成核酸的基本單位-核苷酸有多少種核苷酸有多少種?堿基有多少種堿基有多少種?( ) A.2種種 4種種 B.4種種 4種種 C.5種種 5種種 D.8種種 5種種2、下列哪一組物質(zhì)是、下列哪一組物質(zhì)是RNA的組成成分的組成成分( ) A.脫氧核糖核酸

6、和磷酸脫氧核糖核酸和磷酸 B.脫氧核糖脫氧核糖堿基堿基和磷酸和磷酸 C.核糖核糖堿基堿基和磷酸和磷酸 D.核糖核糖嘧啶嘧啶和核酸和核酸DC3 DNA 分子的解旋發(fā)生在分子的解旋發(fā)生在 _過(guò)程中過(guò)程中 A 復(fù)制復(fù)制 B 轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄 C 翻譯翻譯 D 復(fù)制和轉(zhuǎn)錄復(fù)制和轉(zhuǎn)錄4 一個(gè)一個(gè)DNA 分子轉(zhuǎn)錄出多少種多少個(gè)分子轉(zhuǎn)錄出多少種多少個(gè)mRN A ( ) A一一 種一個(gè)種一個(gè) B一一 種多個(gè)種多個(gè) C 多多 種多個(gè)種多個(gè) D 無(wú)數(shù)種無(wú)數(shù)個(gè)無(wú)數(shù)種無(wú)數(shù)個(gè)DC5、 mRNA上有上有25的腺嘌呤，的腺嘌呤，35的尿嘧啶，的尿嘧啶，則轉(zhuǎn)錄該則轉(zhuǎn)錄該mRNA的的DNA分子上腺嘌呤占?jí)A基總分子上腺嘌呤占?jí)A基總數(shù)的（

7、數(shù)的（ ） A 50 B 25 C 30 D 35C6 6、煙草、煙草花葉病毒中，所含的核苷酸種、煙草、煙草花葉病毒中，所含的核苷酸種 類(lèi)和堿基種類(lèi)各有多少？類(lèi)和堿基種類(lèi)各有多少？煙草中的核苷酸種類(lèi)有煙草中的核苷酸種類(lèi)有8 8種，堿基種類(lèi)有種，堿基種類(lèi)有5 5種。種。煙草花葉病毒中所含的核苷酸種類(lèi)有煙草花葉病毒中所含的核苷酸種類(lèi)有4 4種，堿種，堿基種類(lèi)有基種類(lèi)有4 4種。種。遺傳信息的翻譯 概念 游離在細(xì)胞質(zhì)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(zhì)的過(guò)程 場(chǎng)所 核糖體4種堿基只能決定種堿基只能決定4種氨基酸，種氨基酸，4 41 1=4=4。二個(gè)堿基編碼一個(gè)氨基酸最多只能

8、編碼二個(gè)堿基編碼一個(gè)氨基酸最多只能編碼16種，種，42=16。三個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸只能決定三個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸只能決定6464種，種，4 43 3=64=64，足夠有余。，足夠有余。3 3，如果一個(gè)氨基酸的編碼至少需要多少個(gè)堿基，才足以組合出，如果一個(gè)氨基酸的編碼至少需要多少個(gè)堿基，才足以組合出構(gòu)成蛋白質(zhì)的構(gòu)成蛋白質(zhì)的2020種氨基酸？種氨基酸？2 2，如果，如果2 2個(gè)堿基編碼一個(gè)氨基酸，最多能編碼多少種氨基酸？個(gè)堿基編碼一個(gè)氨基酸，最多能編碼多少種氨基酸？1 1，如果，如果1 1個(gè)堿基決定個(gè)堿基決定1 1個(gè)氨基酸，個(gè)氨基酸，4 4種堿基能決定多少種氨基酸種堿基能決定多少種氨基酸mRNA

9、堿基與基因之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系堿基與基因之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系 -遺傳密碼遺傳密碼 思考與討論：UCAUG A UUAmRNA 密碼密碼子子 密碼子：遺傳學(xué)上把密碼子：遺傳學(xué)上把信使信使RNA（mRNA）上）上決決定一個(gè)定一個(gè)氨基酸氨基酸的的3個(gè)個(gè)相鄰相鄰的堿基叫做一個(gè)密碼子。的堿基叫做一個(gè)密碼子。 密碼子密碼子密碼子遺傳密碼子表遺傳密碼子表【思考】1)密碼子ACC編碼_。2)共有_種遺傳密碼子，其中編碼氨基酸的有_種，共編碼氨基酸大約_種。蘇氨酸蘇氨酸646120密碼子總數(shù)是密碼子總數(shù)是 種，但決定氨基酸的密碼子種，但決定氨基酸的密碼子 種。有三個(gè)終止密碼，分別是種。有三個(gè)終止密碼，分別是 二個(gè)起始密碼二

10、個(gè)起始密碼 AUG、GUG ,所有生物的密碼子所有生物的密碼子是是 的。的。 61616464一種密碼子決定一種氨基酸，但一種氨基酸可一種密碼子決定一種氨基酸，但一種氨基酸可以由以由 不同的密碼子決定。不同的密碼子決定。 1 1種或多種種或多種相同相同學(xué)生閱讀教材P65密碼子表，討論回答：UAA UAG UGA 遺傳密碼的特性：遺傳密碼的特性：1、有、有3個(gè)終止密碼，沒(méi)有對(duì)應(yīng)的氨基酸，所以，個(gè)終止密碼，沒(méi)有對(duì)應(yīng)的氨基酸，所以，在在64個(gè)遺傳密碼中，能決定氨基酸的遺傳密碼個(gè)遺傳密碼中，能決定氨基酸的遺傳密碼子只有子只有61個(gè)。個(gè)。2、通用性：通用性：地球上地球上幾乎所有的生物共用一套密碼幾乎所有

11、的生物共用一套密碼子表。子表。3、簡(jiǎn)并性簡(jiǎn)并性：一種氨基酸有兩種以上的密碼子的情：一種氨基酸有兩種以上的密碼子的情況況 。在一定程度上能防止由于堿基的改變而導(dǎo)。在一定程度上能防止由于堿基的改變而導(dǎo)致的遺傳信息的改變。致的遺傳信息的改變。4、專(zhuān)一性專(zhuān)一性 ：一種密碼只能決定一種特定的氨基酸：一種密碼只能決定一種特定的氨基酸P65思考與討論思考與討論1.A U G G A A G C A U G U C C G A G C A A G C C G. 甲甲硫硫氨氨酸酸谷谷氨氨酸酸丙丙氨氨酸酸半半胱胱氨氨酸酸脯脯氨氨酸酸絲絲氨氨酸酸賴(lài)賴(lài)氨氨酸酸脯脯氨氨酸酸2.2.地球上所有的生物都共用一套密碼子，這一

12、事實(shí)說(shuō)明地球上所有的生物都共用一套密碼子，這一事實(shí)說(shuō)明 3.從密碼的簡(jiǎn)并性我們能認(rèn)識(shí)到；如果密碼子中的一個(gè)從密碼的簡(jiǎn)并性我們能認(rèn)識(shí)到；如果密碼子中的一個(gè) 堿基發(fā)堿基發(fā)生變化，可能影響到蛋白質(zhì)氨基酸的種類(lèi)，也有可能蛋白質(zhì)氨生變化，可能影響到蛋白質(zhì)氨基酸的種類(lèi)，也有可能蛋白質(zhì)氨基酸的種類(lèi)不發(fā)生變化（基酸的種類(lèi)不發(fā)生變化（GAUGAC都決定天冬氨酸），這就都決定天冬氨酸），這就保證了生物遺傳的相對(duì)穩(wěn)定性保證了生物遺傳的相對(duì)穩(wěn)定性。問(wèn)題：氨基酸是怎樣運(yùn)送到核糖體上的呢？問(wèn)題：氨基酸是怎樣運(yùn)送到核糖體上的呢？地球上的所有生物都有著或遠(yuǎn)或近的親緣關(guān)系，或者生物都地球上的所有生物都有著或遠(yuǎn)或近的親緣關(guān)系，或

13、者生物都具有相同的遺傳語(yǔ)言，或者生命在本質(zhì)上是統(tǒng)一。具有相同的遺傳語(yǔ)言，或者生命在本質(zhì)上是統(tǒng)一。P65tRNA“搬運(yùn)工搬運(yùn)工”AC U 天門(mén)冬天門(mén)冬酰氨酰氨反密碼子反密碼子與密碼子相互配對(duì)與密碼子相互配對(duì),轉(zhuǎn)運(yùn)的氨轉(zhuǎn)運(yùn)的氨基酸由配對(duì)的密碼子決定基酸由配對(duì)的密碼子決定每種每種tRNA只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種特定的氨基酸一種特定的氨基酸!決定氨基酸的密碼子有決定氨基酸的密碼子有61種種,所以所以tRNA 有有61種種密碼子與反密碼子密碼子與反密碼子A A U亮氨酸亮氨酸AC U天冬氨酸天冬氨酸一種一種tRNAtRNA只能攜帶一種氨基酸只能攜帶一種氨基酸? ?一種氨基酸只能由一種一種氨基酸只

14、能由一種tRNAtRNA攜帶攜帶? ?AUG異亮氨酸異亮氨酸遺傳信息的翻譯過(guò)程學(xué)生閱讀教材P66 理解圖示翻譯過(guò)程條件模板原料能量搬運(yùn)工具酶其他mRNA 20種氨基酸 ATP tRNA適宜的溫度與PH蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目與蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目與mRNAmRNA、DNADNA中堿基數(shù)目的關(guān)系中堿基數(shù)目的關(guān)系如果某蛋白質(zhì)中有如果某蛋白質(zhì)中有n n個(gè)氨基酸，則指導(dǎo)該蛋個(gè)氨基酸，則指導(dǎo)該蛋白質(zhì)合成的白質(zhì)合成的mRNAmRNA的堿基數(shù)目為至少的堿基數(shù)目為至少 ，控，控制該蛋白質(zhì)合成的制該蛋白質(zhì)合成的DNADNA（基因）中的堿基數(shù)（基因）中的堿基數(shù)目為至少目為至少 。3n3n6n6n 比例是比例是_13613

15、6階段階段項(xiàng)目項(xiàng)目轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄翻譯翻譯定義定義場(chǎng)所場(chǎng)所模板模板遺傳信息傳遞遺傳信息傳遞的方向的方向原料原料產(chǎn)物產(chǎn)物實(shí)質(zhì)實(shí)質(zhì)在細(xì)胞核中，以在細(xì)胞核中，以DNADNA的一的一條鏈為模板合成條鏈為模板合成mRNAmRNA的過(guò)的過(guò)程。程。以信使以信使RNARNA為模板，合成具為模板，合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過(guò)程的過(guò)程細(xì)胞核細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)的核糖體細(xì)胞質(zhì)的核糖體DNADNA的一條鏈的一條鏈信使信使RNARNADNAmRNADNAmRNAmRNAmRNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)含含A A、U U、C C、G G的的4 4種核種核糖核苷酸糖核苷酸合成蛋白質(zhì)的合成蛋白質(zhì)的2020種氨基種氨基酸酸信

16、使信使RNARNA有一定氨基酸排列順序的多肽，有一定氨基酸排列順序的多肽，進(jìn)一步加工為蛋白質(zhì)進(jìn)一步加工為蛋白質(zhì)是遺傳信息的轉(zhuǎn)錄是遺傳信息的轉(zhuǎn)錄是遺傳信息的表達(dá)是遺傳信息的表達(dá)轉(zhuǎn)錄、翻譯與轉(zhuǎn)錄、翻譯與DNADNA復(fù)制的比較復(fù)制的比較場(chǎng)所場(chǎng)所模板模板原料原料產(chǎn)物產(chǎn)物遺傳信息傳遺傳信息傳遞方向遞方向DNADNA復(fù)制：復(fù)制：DNA DNADNA DNA轉(zhuǎn)錄：轉(zhuǎn)錄：DNA RNADNA RNA翻譯：翻譯：RNA ProRNA Pro游離的脫游離的脫氧核苷酸氧核苷酸游離的核游離的核糖核苷酸糖核苷酸游離的游離的 氨基酸氨基酸DNADNAmRNAmRNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)DNADNADNADNADNAmRNADNA

17、mRNA親代親代DNADNA的的 每一條鏈每一條鏈DNADNA的一條鏈的一條鏈（模板鏈）（模板鏈）mRNAmRNA小結(jié)小結(jié)RNARNA基因基因蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄翻譯翻譯細(xì)胞核細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核細(xì)胞核細(xì)胞核細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)mRNAPromRNAPro遺傳信息遺傳信息（）儲(chǔ)存于儲(chǔ)存于mRNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)分類(lèi)（）（）決定決定含有含有縮合縮合屬于屬于RNAmRNArRNA（）氨基酸氨基酸縮合縮合轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)DNA密碼子密碼子氨基酸氨基酸轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄翻譯翻譯tRNA體現(xiàn)體現(xiàn)性狀性狀課堂小結(jié)1 1、根據(jù)轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程填充、根據(jù)轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程填充 DNA DNA雙鏈雙鏈 G G 信使信使RNARNA 轉(zhuǎn)運(yùn)

18、轉(zhuǎn)運(yùn)RNARNA 氨基酸氨基酸 丙氨酸（密碼丙氨酸（密碼 GCA GCA ） C C A A C CG G T TG GC CA A C C G G U U鞏固練習(xí)2 2、由、由n n個(gè)堿基組成的基因，控制合成由個(gè)堿基組成的基因，控制合成由1 1條多肽鏈組成條多肽鏈組成 的蛋白質(zhì)，氨基酸的平均分子量為的蛋白質(zhì)，氨基酸的平均分子量為a a，則該蛋白質(zhì)的，則該蛋白質(zhì)的 分子量最大為分子量最大為 A Ana/6na/6 B Bna/3-18na/3-18（n/3-1n/3-1） C Cna-18(n-1)na-18(n-1) D Dna/6-18(n/6-1)na/6-18(n/6-1)3 3、已知一個(gè)蛋白質(zhì)由、已知一個(gè)蛋白質(zhì)由2 2條肽鏈組成，連接氨基酸的肽條肽鏈組成，連接氨基酸的肽 鍵共有鍵共有198198個(gè)，翻譯該蛋白質(zhì)的個(gè)，翻譯該蛋白質(zhì)的mRNAmRNA中有中有A A和和G G共共200200 個(gè)，則該個(gè)，則該mRNAmRNA中的中的C C和和U U不能少于：不能少于： A A200200個(gè)個(gè) B B400400個(gè)個(gè)C C600600個(gè)個(gè) D D800800個(gè)個(gè)4 4、DNADNA分子模板鏈上的堿基序列攜帶的遺傳信息最終分子模板鏈上的堿基序列攜帶的遺傳信息最終 翻譯的氨基酸如下表翻譯的氨基酸如下表則右圖所示的則右圖所示的tRNAtRNA所攜帶的氨基酸是所