高中生物必修2遺傳與進(jìn)化《第1節(jié)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成》課件6

第一節(jié)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成第一節(jié)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成問(wèn)題回顧：

①基因主要存在于細(xì)胞的哪個(gè)部分？②蛋白質(zhì)合成的場(chǎng)所是什么？遺傳信息是如何從細(xì)胞核傳到核糖體，從而控制蛋白質(zhì)合成的？

問(wèn)題回顧：①基因主要存在于細(xì)胞的哪個(gè)部分？遺傳信息是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(guò)程，叫基因的表達(dá)。問(wèn)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(guò)程，叫1.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(guò)RNA問(wèn)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12345OA12345OG12345OT12345OC12345OC12345OG12345OA12345OU

|H

|H

|H

|H

|OH

|OH

|OH

|OH12345OA12345OG12345OT12345OC12三種RNA示意圖信使RNA：遺傳信息傳遞的媒介核糖體RNA：

與蛋白質(zhì)構(gòu)成核糖體轉(zhuǎn)運(yùn)RNA：

轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的工具三種RNA示意圖信使RNA：核糖體RNA：轉(zhuǎn)運(yùn)RNA：DNA和RNA的比較DNARNA基本單位五碳糖含N堿基空間結(jié)構(gòu)脫氧核苷酸脫氧核糖A、T、G、C雙鏈核糖核苷酸核糖A、U、G、C單鏈原因：1、它的基本結(jié)構(gòu)與DNA很相似，也是由基本單位核苷酸組成。122、RNA一般是單鏈，而且比DNA短，因此能夠通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)DNA和RNA的比較DNARNA基本單位五碳糖含N堿基空間結(jié)

遺傳信息的轉(zhuǎn)錄

DNA

mRNADNA的遺傳信息是怎樣傳給mRNA的呢？遺傳信息的轉(zhuǎn)錄DNAmRNTCATGTTTAAG

T

AC

AA

A

T

DNA（基因）的平面結(jié)構(gòu)圖轉(zhuǎn)錄的過(guò)程解旋TCATGTTTAAGTACAAATDNA（基AG

T

AC

AA

A

T

AGCUGACGGUUU轉(zhuǎn)錄的模板與原料AGTACAAATAGCUGACGGUUU轉(zhuǎn)錄的AG

T

AC

AA

A

T

AGCUGACGGUUURNA聚合酶轉(zhuǎn)錄的條件AGTACAAATAGCUGACGGUUURNAAG

T

AC

AA

A

T

AGCGACGGUUUU轉(zhuǎn)錄遵循的原則配對(duì)AGTACAAATAGCGACGGUUUU轉(zhuǎn)錄遵AG

T

AC

AA

A

T

AGCGACGGUUUUAGTACAAATAGCGACGGUUUUAG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUUUA依次連接AGTACAAATGCGACGGUUUUA依次連AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGUUGUUAAGTACAAATGCGACGUUGUUAAG

T

AC

AA

A

T

GCGACGUGUUAUAGTACAAATGCGACGUGUUAUAG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUAUUAGTACAAATGCGACGGUUAUUAG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUAUUAAGTACAAATGCGACGGUUAUUAAG

T

AC

AA

A

T

GCGCGGUUAUUAUAGTACAAATGCGCGGUUAUUAUAG

T

AC

AA

A

T

GGCGGUUAUUAUCAGTACAAATGGCGGUUAUUAUCAG

T

AC

AA

A

T

GGCGGUUAUUAUCmRNA釋放AGTACAAATGGCGGUUAUUAUCmR

細(xì)胞質(zhì)

細(xì)胞核

核孔mRNA在細(xì)胞核中合成AG

T

AC

AA

A

T

GUUAUUAUCDNAmRNA細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核核孔mRNA在細(xì)胞核中合成AGTAG

T

AC

AA

A

T

UCAUGAUUAmRNA

細(xì)胞質(zhì)

細(xì)胞核mRNA通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)UCAUGAUUAmRNAAGTACAAATUCAUGAUUAmRNA細(xì)TCATGTTTAAG

T

AC

AA

A

T

AG

T

AC

AA

A

T

GUUAUUAUCmRNA模板鏈非模板鏈模板鏈DNA

mRNATCATGTTTAAGTACAAATAGT圖4-4以DNA為模板轉(zhuǎn)錄RNA的圖解圖4-4以DNA為模板轉(zhuǎn)錄RNA的圖解（1）轉(zhuǎn)錄的定義：？（2）轉(zhuǎn)錄的場(chǎng)所：？（3）轉(zhuǎn)錄的模板：？（4）轉(zhuǎn)錄的原料：？（5）轉(zhuǎn)錄的條件：？（6）轉(zhuǎn)錄時(shí)的堿基配對(duì)：？（7）轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物：？在細(xì)胞核中，以DNA的一條鏈為模板合成mRNA的過(guò)程。細(xì)胞核。DNA分子的一條鏈。四種核糖核苷酸。模板、原料、ATP（能量）、酶。

ATCGDNA─┴─┴─┴─┴──┴─┴─┴─┴─RNA

UAGCmRNA。遺傳信息流動(dòng)：DNA

mRNA（1）轉(zhuǎn)錄的定義：？在細(xì)胞核中，以DNA的一條鏈為模板合成m按照堿基配對(duì)原則，1、寫(xiě)出以b鏈為模板轉(zhuǎn)錄形成的mRNA堿基序列，2、寫(xiě)出b鏈對(duì)應(yīng)的a鏈的堿基序列。DNA雙鏈片段a鏈b鏈CGAACCTCACGC信使RNA比較mRNA和b鏈，以及mRNA和a鏈的堿基序列的差異。GCTTGGAGTGCGGCUUGGAGUGCGDNA雙鏈片段a鏈b鏈CGAACCTCACGC信使RNA比較

1、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？2、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？思考與討論1、轉(zhuǎn)錄成的RNA的堿基序列，與作為模板的DNA單鏈的——DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的對(duì)比——對(duì)比項(xiàng)目復(fù)制轉(zhuǎn)錄場(chǎng)所模板原料產(chǎn)物遵循原則細(xì)胞核兩條母鏈脫氧核苷酸DNA分子(2個(gè)，相同)堿基互補(bǔ)配對(duì)細(xì)胞核一條母鏈核糖核苷酸mRNA(1個(gè))堿基互補(bǔ)配對(duì)——DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的對(duì)比——對(duì)比項(xiàng)目復(fù)制轉(zhuǎn)錄場(chǎng)所模板原料產(chǎn)小結(jié)1、DNA與RNA的比較2、RNA的種類(lèi)3、轉(zhuǎn)錄的過(guò)程小結(jié)1、DNA與RNA的比較2、RNA的種類(lèi)3、轉(zhuǎn)錄的過(guò)程

細(xì)胞質(zhì)

細(xì)胞核

核孔mRNA在細(xì)胞核中合成AG

T

AC

AA

A

T

GUUAUUAUCDNAmRNA細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核核孔mRNA在細(xì)胞核中合成AGTAG

T

AC

AA

A

T

UCAUGAUUAmRNA

細(xì)胞質(zhì)

細(xì)胞核mRNA通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)UCAUGAUUAmRNAAGTACAAATUCAUGAUUAmRNA細(xì)mRNA通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中，開(kāi)始了它的新的里程------翻譯遺傳信息的翻譯mRNA通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中，開(kāi)始翻譯遺傳信息的翻問(wèn)題情境

轉(zhuǎn)錄后進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)的mRNA仍是堿基序列，而不是蛋白質(zhì)，那么mRNA上的堿基序列如何能變成蛋白質(zhì)中氨基酸酸的種類(lèi)數(shù)目和排列順序呢？mRNA如何將遺傳信息翻譯成蛋白質(zhì)。UCAUGAUUAmRNA問(wèn)題情境轉(zhuǎn)錄后進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)的mRNA仍是堿基序列，而不RNA→蛋白質(zhì)RNA四種堿基蛋白質(zhì)20種氨基酸AA1AA2AA3AA4AA5AA6AA7AA8AA9AA10AA11AA12AA13AA14AA15AA16AA17AA18AA19AA20思考：

mRNA的四種堿基如何決定20種氨基酸?堿基和氨基酸之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系是怎樣的?AUCGRNA→蛋白質(zhì)RNA蛋白質(zhì)AA1AA2AA3AA4AA5AACUGACUG

氨基酸ACUGACUG

氨基酸ACUGACUG

氨基酸1個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸，2個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸，3個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸，4(A.U.C.G)4(A.U.C.G)4(A.U.C.G)AAAUACAGCACUCCCGUAUUUCUGGAGUGCGG只能決定4種只能決定42＝16種只能決定43＝64種A

U

CGACUGACUG氨基酸ACUGACUG氨基酸ACUGAC第一個(gè)字母第二個(gè)字母第三個(gè)字母UCAGU苯丙氨酸絲氨酸酪氨酸半胱氨酸U苯丙氨酸絲氨酸酪氨酸半胱氨酸C亮氨酸絲氨酸終止終止A亮氨酸絲氨酸終止色氨酸GC亮氨酸脯氨酸組氨酸精氨酸U亮氨酸脯氨酸組氨酸精氨酸C亮氨酸脯氨酸谷氨酰胺精氨酸A亮氨酸脯氨酸谷氨酰胺精氨酸GA異亮氨酸蘇氨酸天冬酰胺絲氨酸U異亮氨酸蘇氨酸天冬酰胺絲氨酸C異亮氨酸蘇氨酸賴(lài)氨酸精氨酸A甲硫氨酸（起始）蘇氨酸賴(lài)氨酸精氨酸GG纈氨酸丙氨酸天冬氨酸甘氨酸U纈氨酸丙氨酸天冬氨酸甘氨酸C纈氨酸丙氨酸谷氨酸甘氨酸A纈氨酸（起始）丙氨酸谷氨酸甘氨酸G第一個(gè)第二個(gè)字母第三個(gè)UCAG苯丙氨酸絲氨酸酪ACGUGAUUAmRNA

氨基酸

氨基酸

氨基酸密碼子：mRNA上決定氨基酸的三個(gè)相鄰的堿基密碼子ACGUGAUUAmRNA氨基酸氨基酸氨基酸密碼子：m遺傳密碼的特性：2、共64個(gè)遺傳密碼，其中有3個(gè)終止密碼，沒(méi)有對(duì)應(yīng)的氨基酸。能決定氨基酸的遺傳密碼子只有61個(gè)。3、通用性：地球上幾乎所有的生物共用一套密碼子表。1、簡(jiǎn)并性：一種氨基酸有兩種以上的密碼子的情況。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。遺傳密碼的特性：1、簡(jiǎn)并性：一種氨基酸有兩種以上的密碼子的情mRNACACGUGAUUA……UAAUACUAAUG

GUG

UAA

UAG

UGA甲硫氨酸終止密碼子纈氨酸

起始密碼子編碼氨基酸的密碼子有61種氨基酸氨基酸氨基酸……氨基酸mRNACACGUGAUUA……UAAUACUAAUG

問(wèn)題：

mRNA進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)后與核糖體結(jié)合，合成生產(chǎn)蛋白質(zhì)的“生產(chǎn)線”，那么游離在細(xì)胞之中的氨基酸是如何運(yùn)到合成蛋白質(zhì)的“生產(chǎn)線”上的呢？ACGUGAUUA異亮氨酸甲硫氨酸谷氨酸亮氨酸問(wèn)題：mRNA進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)后與核糖體結(jié)合，合成生產(chǎn)蛋白質(zhì)的“tRNA“搬運(yùn)工”1、細(xì)胞中的tRNA有多少種？61種2、tRNA和氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)有何對(duì)應(yīng)關(guān)系？每種tRNA只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸。每種氨基酸可由一種或幾種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)。反密碼子與mRNA上的密碼子堿基互補(bǔ)配對(duì)專(zhuān)一性：tRNA“搬運(yùn)工”1、細(xì)胞中的tRNA有多少種？61種2、tUAC甲硫氨酸ACU

天門(mén)冬酰氨

核糖體mRNA與核糖體結(jié)合.UACGUGAUUAUAUAC甲硫氨酸ACU天門(mén)冬酰氨核糖體mRNA與核糖UAC甲硫氨酸ACU

天門(mén)冬酰氨

tRNA上的反密碼子與

mRNA上的密碼子互補(bǔ)配對(duì).ACGUGAUUAUAUUAC甲硫氨酸ACU天門(mén)冬酰氨tRNA上的反密碼UAC甲硫氨酸ACU

天門(mén)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.ACGUGAUUAUAUUAC甲硫氨酸ACU天門(mén)冬酰氨AUG異亮氨酸t(yī)RACGUGAUUAUAC甲硫氨酸ACU

天門(mén)冬酰氨AUG

異亮氨酸

兩個(gè)氨基酸分子脫水縮合縮合ACGUGAUUAUAUACGUGAUUAUAC甲硫氨酸ACU天門(mén)冬酰氨AUGACGUGAUUAUAC甲硫氨酸ACU

天門(mén)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).

ACGUGAUUAUAUACGUGAUUAUAC甲硫氨酸ACU天門(mén)冬酰氨AUGACGUGAUUA甲硫氨酸ACU

天門(mén)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)ACGUGAUUAUAUACGUGAUUA甲硫氨酸ACU天門(mén)冬酰氨AUG異亮甲硫氨酸CUA

天門(mén)冬酰氨AUG

異亮氨酸

tRNA離開(kāi)，再去轉(zhuǎn)運(yùn)新的氨基酸ACGUGAUUAUAU甲硫氨酸CUA天門(mén)冬酰氨AUG異亮氨酸ACGUG

甲硫氨酸

天門(mén)冬酰氨

異亮氨酸以mRNA為模板形成了有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì).ACGUGAUUAUAU天門(mén)冬酰氨以mRNA為模板形成了有一定氨基酸順序的一個(gè)mRNA分子同時(shí)結(jié)合多個(gè)核糖體意義：少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白質(zhì)一個(gè)mRNA分子同時(shí)結(jié)合多個(gè)核糖體意義：少量的mRNA分子就2.翻譯的場(chǎng)所：3.翻譯時(shí)的模板：4.翻譯的原料：5.肽鏈由各相鄰的氨基酸通過(guò)

連接形成。6.翻譯的條件:7.翻譯時(shí)的堿基配對(duì)：8.產(chǎn)物:

肽鍵

AUCmRNA─┴─┴─┴─

tRNA─┴─┴─┴─UAG

細(xì)胞質(zhì)的核糖體mRNA游離的氨基酸模板、原料、能量、酶、工具遺傳信息流動(dòng)：mRNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)(肽鏈)1.翻譯的概念：2.翻譯的場(chǎng)所：