必修2第四章第1節(jié) 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成 高一生物課件教案 人教版

第4章基因的表達(dá)wangpeiying第4章基因的表達(dá)wangpeiying1第一節(jié)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成第一節(jié)2基因膚色眼皮單雙血型基因有遺傳效應(yīng)的DNA片段控制生物性狀在染色體上呈線性排列基因膚色眼皮單雙血型基因有遺傳效應(yīng)的DNA片段控制生物性狀在3基因控制生物性狀指導(dǎo)合成蛋白質(zhì)體現(xiàn)者基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的過程，叫基因的表達(dá)。問題：基因是怎樣指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成呢？基因控制生物性狀指導(dǎo)蛋白質(zhì)體現(xiàn)者基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的過程，叫41.DNA主要存在哪里？2.蛋白質(zhì)在哪里合成？DNA主要在細(xì)胞核蛋白質(zhì)的合成在細(xì)胞質(zhì)進(jìn)行指導(dǎo)通過RNA問題：為什么RNA適于作DNA的信使？1.DNA主要存在哪里？DNA主要在細(xì)胞核蛋白質(zhì)的合成在細(xì)胞5為什么RNA適于作DNA的信使？RNA也是由核苷酸連接而成，也能儲(chǔ)存遺傳信息。RNA與DNA的關(guān)系中，也遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。RNA一般為單鏈，比DNA短，能通過核孔，從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中。為什么RNA適于作DNA的信使？RNA也是由核苷酸連接而成，6一、RNA的分子結(jié)構(gòu)1、中文全稱：2、元素組成：3、基本組成單位：一個(gè)核糖核苷酸一分子含氮的堿基（4種）一分子核糖（C5H10O5）一分子磷酸核糖核酸（高分子化合物）C、H、O、N、P等核糖核苷酸一、RNA的分子結(jié)構(gòu)1、中文全稱：2、元素組成：3、基本組成7必修2第四章第1節(jié)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成高一生物課件教案人教版8組成RNA的四種堿基嘌呤：嘧啶：腺嘌呤（A）、鳥嘌呤（G）尿嘧啶（U）、胞嘧啶（C）思考：4種核糖核苷酸分別是？核酸總共有幾種？堿基總共有幾種，核苷酸總共有幾種？T2噬菌體核酸有幾種？堿基有幾種，核苷酸有幾種？RNA完全水解的產(chǎn)物？DNA完全水解的產(chǎn)物？組成RNA的四種堿基嘌呤：腺嘌呤（A）、鳥嘌呤（G）尿嘧啶（94、RNA的結(jié)構(gòu)：一般是單鏈，比DNA短5、RNA存在的部位主要在細(xì)胞質(zhì)中6、RNA的種類信使RNA（mRNA）轉(zhuǎn)運(yùn)RNA（tRNA）核糖體RNA（rRNA）4、RNA的結(jié)構(gòu)：一般是單鏈，比DNA短5、RNA存在的部位10RNA的種類和功能信使RNA（mRNA）作為DNA的信使轉(zhuǎn)運(yùn)RNA（tRNA)氨基酸的運(yùn)載工具。（一種轉(zhuǎn)運(yùn)RNA只能識(shí)別和轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸）核糖體RNA（rRNA）核糖體的組成部分RNA的種類和功能信使RNA（mRNA）作為DNA的信使轉(zhuǎn)運(yùn)117、RNA的功能：在存在DNA的生物中輔助DNA完成功能；在不存在DNA的生物中是遺傳物質(zhì)；7、RNA的功能：在存在DNA的生物中輔助DNA完成功能；在12規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)通常呈單鏈結(jié)構(gòu)4種脫氧核苷酸4種核糖核苷酸腺嘌呤（A）鳥嘌呤（G）腺嘌呤（A）鳥嘌呤（G）胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（T）胞嘧啶（C）尿嘧啶（U）脫氧核糖核糖磷酸磷酸DNA與RNA分子的比較規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)通常呈單鏈結(jié)構(gòu)4種脫氧核苷酸4種核糖核苷酸腺13問題：DNA的遺傳信息是怎樣傳給mRNA的呢？問題：14二、基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成---表達(dá)——包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)過程（一）、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄1、概念2、場(chǎng)所：主要在細(xì)胞核中進(jìn)行4、過程3、時(shí)期：發(fā)育的任何時(shí)期二、基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成---表達(dá)——包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)過程15以基因?yàn)閱挝贿M(jìn)行轉(zhuǎn)錄1、DNA分子局部解旋2、合成RNA3、合成的mRNA釋放，DNA雙鏈恢復(fù)以基因?yàn)閱挝贿M(jìn)行轉(zhuǎn)錄1、DNA分子局部解旋2、合成RNA3、16以DNA的一條鏈為模板合成RNADNA游離的核糖核苷酸AG

T

AC

AA

A

T

UUGGACUGCUGA以DNA的一條鏈為模板合成RNADNA游離的核糖核苷酸AG17AG

T

AC

AA

A

T

AGCUGACGGUUURNA聚合酶AGTACAAATAGCUGACGGUUURNA18AG

T

AC

AA

A

T

AGCGACGGUUUUAGTACAAATAGCGACGGUUUU19AG

T

AC

AA

A

T

AGCGACGGUUUUAGTACAAATAGCGACGGUUUU20AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUUUAAGTACAAATGCGACGGUUUUA21AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGUUGUUAAGTACAAATGCGACGUUGUUA22AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGUGUUAUAGTACAAATGCGACGUGUUAU23AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUAUUAGTACAAATGCGACGGUUAUU24AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUAUUAAGTACAAATGCGACGGUUAUUA25AG

T

AC

AA

A

T

GCGCGGUUAUUAUAGTACAAATGCGCGGUUAUUAU26AG

T

AC

AA

A

T

GGCGGUUAUUAUCAGTACAAATGGCGGUUAUUAUC27AG

T

AC

AA

A

T

GGCGGUUAUUAUC形成的

mRNA鏈，DNA上的遺傳信息就傳遞到mRNA上RNADNAAGTACAAATGGCGGUUAUUAUC形成28AG

T

AC

AA

A

T

UCAUGAUUAmRNA

細(xì)胞質(zhì)

細(xì)胞核

核孔DNAmRNA在細(xì)胞核中合成AGTACAAATUCAUGAUUAmRNA29AG

T

AC

AA

A

T

UCAUGAUUAmRNA

細(xì)胞質(zhì)

細(xì)胞核mRNA通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)AGTACAAATUCAUGAUUAmRNA細(xì)305、條件DNA的一條鏈（2）原料：4種核糖核苷酸（1）模板：（3）酶（RNA聚合酶）6、原則：堿基互補(bǔ)配對(duì)原則DNA：ATCGRNA：UAGC7、意義：DNA的遺傳信息傳遞到信使RNA上。（4）能量5、條件DNA的一條鏈（2）原料：4種核糖核苷酸（1）模板：31問題：1、轉(zhuǎn)錄與DNA復(fù)制有什么共同之處？這對(duì)保證遺傳信息的準(zhǔn)確轉(zhuǎn)錄有什么意義？2、轉(zhuǎn)錄成的RNA的堿基序列，與作為模板的DNA單鏈的堿基序列有哪些異同？與該DNA的另一條鏈的堿基序列有哪些異同？問題：32復(fù)制與轉(zhuǎn)錄的比較復(fù)制轉(zhuǎn)錄場(chǎng)所解旋模板原料酶能量堿基配對(duì)產(chǎn)物細(xì)胞核細(xì)胞核完全解旋只解有遺傳效應(yīng)的片段DNA的兩條鏈只有DNA的一條鏈4種脫氧核苷酸4種核糖核苷酸DNA解旋酶、DNA聚合酶DNA解旋酶、

RNA聚合酶ATPATP子代DNAmRNAA—TT—A

A—U

T—A

復(fù)制與轉(zhuǎn)錄的比較復(fù)制轉(zhuǎn)錄場(chǎng)所解旋模板原料酶能量堿基配對(duì)產(chǎn)物細(xì)33練習(xí)：1、mRNA上有25％的腺嘌呤，35％的尿嘧啶，則轉(zhuǎn)錄該mRNA的DNA分子上腺嘌呤占?jí)A基總數(shù)的（）A50％B25％C30％D35％C2、煙草、煙草花葉病毒中，所含的核苷酸種類和堿基種類各有多少？煙草中的核苷酸種類有8種，堿基種類有5種。煙草花葉病毒中所含的核苷酸種類有4種，堿基種類有4種。練習(xí)：1、mRNA上有25％的腺嘌呤，35％的尿嘧啶，則轉(zhuǎn)34（二）、遺傳信息的翻譯（二）、遺傳信息的翻譯35mRNA：堿基的數(shù)量排列順序堿基種類蛋白質(zhì)：氨基酸的數(shù)量排列順序氨基酸種類決定決定決定?種?種4種20種討論：一個(gè)氨基酸的編碼至少需要多少個(gè)堿基才能夠決定20種不同的氨基酸？mRNA：堿基的數(shù)量排列順序堿基種類蛋白質(zhì)：氨基酸的數(shù)量排列36

密碼子

密碼子

密碼子UCAUGAUUAmRNA

密碼子：mRNA上決定氨基酸的三個(gè)相鄰的堿基。

密碼子密碼子密碼子密碼子UCAUGAUUAmRNA密碼37a、密碼子（遺傳密碼）1、概念信使RNA上決定一個(gè)氨基酸的3個(gè)相鄰的堿基叫做一個(gè)密碼子2、種類：64種起始密碼子（2個(gè)）終止密碼子（3個(gè)，不決定氨基酸）決定氨基酸的密碼子：61種每種密碼子只能決定一種氨基酸（終止密碼子例外）有的氨基酸的密碼子卻不止一種3、所有生物共用一套遺傳密碼a、密碼子（遺傳密碼）1、概念信使RNA上決定一個(gè)氨基酸的338b、轉(zhuǎn)運(yùn)RNA（tRNA）——氨基酸的“搬運(yùn)工”1、結(jié)構(gòu)b、轉(zhuǎn)運(yùn)RNA（tRNA）——氨基酸的“搬運(yùn)工”1、結(jié)構(gòu)39GAU一端：攜帶氨基酸的部位另一端：3個(gè)堿基（反密碼子：tRNA上能與mRNA上的密碼子互補(bǔ)配對(duì)的3個(gè)堿基）思考:該tRNA攜帶什么氨基酸?GAU一端：攜帶氨基酸的部位另一端：3個(gè)堿基（反密碼子：tR403、種類：61種2、每種tRNA只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸但是某種氨基酸的tRNA卻不止一種4、“譯員”：能識(shí)別兩種語言3、種類：61種2、每種tRNA只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸但是41基因控制蛋白質(zhì)合成的過程基因控制蛋白質(zhì)合成的過程42第1步：mRNA進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，與核糖體結(jié)合。攜帶甲硫氨酸的tRNA，通過與堿基AUG互補(bǔ)配對(duì)，進(jìn)入位點(diǎn)1。起始碼(甲硫氨酸)第1步：mRNA進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，與核糖體結(jié)合。攜帶甲硫氨酸的tR43第2步：攜帶組氨酸的tRNA以同樣的方式進(jìn)入位點(diǎn)2。第2步：攜帶組氨酸的tRNA以同樣的方式進(jìn)入位點(diǎn)2。44第3步：甲硫氨酸通過與組氨酸形成肽鍵而轉(zhuǎn)移到占據(jù)位點(diǎn)2的tRNA上。形成肽鍵第3步：甲硫氨酸通過與組氨酸形成肽鍵而轉(zhuǎn)移到占據(jù)位點(diǎn)2的tR45第4步：核糖體讀取下一個(gè)密碼子，原占據(jù)位點(diǎn)1的tRNA離開核糖體，占據(jù)位點(diǎn)2的tRNA進(jìn)入位點(diǎn)1，一個(gè)新的攜帶氨基酸的tRNA進(jìn)入位點(diǎn)2，繼續(xù)肽鏈的合成。重復(fù)步驟2、3、4，直至核糖體讀取到mRNA的終止密碼。終止密碼第4步：核糖體讀取下一個(gè)密碼子，原占據(jù)位點(diǎn)1的tRNA離開核46圖示一個(gè)mRNA分子可以相繼結(jié)合多個(gè)核糖體，同時(shí)進(jìn)行多條肽鏈的合成，因此少量的mRNA分子就可迅速合成大量的蛋白質(zhì)。細(xì)胞質(zhì)中的翻譯是個(gè)快速的過程。圖示一個(gè)mRNA分子可以相繼結(jié)合多個(gè)核糖體，同時(shí)進(jìn)行多條肽鏈47UCAUGAUUAmRNA

細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)中的mRNAUCAUGAUUAmRNA細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)中的mRNA48UCAUGAUUAAAU

亮氨酸ACU

天門冬酰氨

核糖體mRNA與核糖體結(jié)合.UCAUGAUUAAAU亮氨酸ACU天門冬酰氨核糖49UCAUGAUUAAAU

亮氨酸ACU

天門冬酰氨

tRNA上的反密碼子與

mRNA上的密碼子互補(bǔ)配對(duì).UCAUGAUUAAAU亮氨酸ACU天門冬酰氨tR50UCAUGAUUAAAU

亮氨酸ACU

天門冬酰氨AUG

異亮氨酸

tRNA將氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)到

mRNA上的相應(yīng)位置.UCAUGAUUAAAU亮氨酸ACU天門冬酰氨AUG51UCAUGAUUAAAU

亮氨酸ACU

天門冬酰氨AUG

異亮氨酸

兩個(gè)氨基酸分子縮合縮合UCAUGAUUAAAU亮氨酸ACU天門冬酰氨AUG52UCAUGAUUAAAU

亮氨酸ACU

天門冬酰氨AUG

異亮氨酸

核糖體隨著

mRNA滑動(dòng).另一個(gè)

tRNA上的堿基與mRNA上的密碼子配對(duì).

UCAUGAUUAAAU亮氨酸ACU天門冬酰氨AUG53UCAUGAUUA

亮氨酸ACU

天門冬酰氨AUG

異亮氨酸一個(gè)個(gè)氨基酸分子縮合成鏈狀結(jié)構(gòu)UCAUGAUUA亮氨酸ACU天門冬酰氨AUG異亮54UCAUGAUUA

亮氨酸ACU

天門冬酰氨AUG

異亮氨酸

tRNA離開，再去轉(zhuǎn)運(yùn)新的氨基酸UCAUGAUUA亮氨酸ACU天門冬酰氨AUG異55UCAUGAUUA

亮氨酸

天門冬酰氨

異亮氨酸以mRNA為模板形成了有一定氨基酸順序的肽鏈.UCAUGAUUA天門冬酰氨以mRNA為模板形成了56遺傳信息的翻譯（1）概念（2）場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)中的核糖體（3）時(shí)期：發(fā)育任何時(shí)期（4）條件1、模板：mRNA2、原料：20種氨基酸3、能量、酶4.tRNA遺傳信息的翻譯（1）概念（2）場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)中的核糖體（3）時(shí)57表2DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯比較DNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯場(chǎng)所模板原料其他條件產(chǎn)物堿基互補(bǔ)配對(duì)細(xì)胞核細(xì)胞核

核糖體DNA兩條鏈DNA一條鏈

mRNA四種脫氧核苷酸四種核糖核苷酸20種氨基酸ATP解旋酶DNA聚合酶ATP解旋酶RNA聚合酶ATPtRNA酶兩個(gè)DNA分子

RNA

多肽鏈A—TG—CT—AC—GA—UG—CT—AC—GA—UG—C

U—AC—G表2DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯比較DNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯場(chǎng)所58A密碼子精氨酸氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)RNAG信使RNAGGDNA雙鏈1、根據(jù)在蛋白質(zhì)生物合成中遺傳信息傳遞的規(guī)律，在下面表格數(shù)碼中填入相應(yīng)的字母：CCCAAT

C

GU

C

G練習(xí)A密碼子精氨酸氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)RNAG信使RNAGGDNA1、根據(jù)59DNA的遺傳信息mRNA的遺傳信息