人教版高中生物必修二課件 4.1基因的表達(dá)第一節(jié)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成課件 (共60張PPT)

考點(diǎn)一：基因的表達(dá)現(xiàn)代遺傳學(xué)認(rèn)為：生物的性狀是由

控制的。

基因是怎樣控制遺傳性狀的？性狀是由

體現(xiàn)的。基因蛋白質(zhì)一；基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成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)(核糖體)進(jìn)行指導(dǎo)通過(guò)RNA問(wèn)題：2、為什么RNA適于做DNA的信使呢？1、DNA在細(xì)胞核中，而蛋白質(zhì)合成是在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行的，兩者如何聯(lián)系起來(lái)的呢？為什么RNA適于作DNA的信使呢？①RNA也是由基本單位－－核苷酸組成，由核糖、磷酸、含氮堿基：A、G、C、U共同組成，也能儲(chǔ)存遺傳信息。②在RNA和DNA的關(guān)系中，也遵循“堿基互補(bǔ)配對(duì)原則”A=U，G=C。③RNA一般是單鏈，而且比DNA短，因此能夠通過(guò)核孔，從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中。RNA的結(jié)構(gòu)1.元素組成：C,H,O,N,P2.基本單位:核糖核苷酸3.結(jié)構(gòu)：一般為單鏈三種RNA示意圖信使RNA(mRNA)：傳遞遺傳信息的媒介。核糖體RNA(rRNA)：與蛋白質(zhì)構(gòu)成核糖體。轉(zhuǎn)運(yùn)RNA(tRNA)：轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的工具，識(shí)別密碼子。三葉草形有臂一端可攜帶氨基酸有環(huán)另一端有三個(gè)堿基(反密碼子）比較項(xiàng)目DNARNA基本單位五碳糖含氮堿基結(jié)構(gòu)主要存在部位2、比較DNA和RNA脫氧核苷酸核糖核苷酸脫氧核糖核糖ATCGAUCG多為雙鏈結(jié)構(gòu)多為單鏈結(jié)構(gòu)細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)當(dāng)只有RNA時(shí)，它是遺傳物質(zhì)；當(dāng)細(xì)胞中含有DNA時(shí)，RNA主要是負(fù)責(zé)DNA遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯。（2）場(chǎng)所：（1）概念：一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄以DNA的一條鏈為模板，按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，合成mRNA的過(guò)程。細(xì)胞核（3）條件：模板:原料:能量:

酶:DNA的一條鏈為模板4種核糖核苷酸ATPRNA聚合酶TCATGATTAAG

T

AC

AA

A

T

轉(zhuǎn)錄過(guò)程（1）打開(kāi)DNA雙鏈AG

T

AC

TA

A

T

DNA的一條鏈AGCUGACGGUUU游離的核糖核苷酸

(原料）（2）以一條鏈為模板合成RNA細(xì)胞核中AG

T

AC

AA

A

T

AGCUGACGGUUU

DNA與RNA的堿基互補(bǔ)配對(duì)：A——U；T——A；C——G；T—ARNA聚合酶細(xì)胞核中AG

T

AC

AA

A

T

AGCGACGGUUUU

組成

RNA的核糖核苷酸一個(gè)個(gè)連接起來(lái)細(xì)胞核中AG

T

AC

AA

A

T

AGCGACGGUUUU細(xì)胞核中AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUUUA細(xì)胞核中AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGUUGUUA細(xì)胞核中AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGUGUUAU細(xì)胞核中AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUAUU細(xì)胞核中AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUAUUA細(xì)胞核中AG

T

AC

AA

A

T

GCGCGGUUAUUAU細(xì)胞核中AG

T

AC

AA

A

T

GGCGGUUAUUAUC細(xì)胞核中AG

T

AC

AA

A

T

GGCGGUUAUUAUC形成的

mRNA鏈，DNA上的遺傳信息就傳遞到mRNA上mRNADNA細(xì)胞核中AG

T

AC

AA

A

T

UCAUGUUUAmRNA

細(xì)胞質(zhì)

細(xì)胞核

核孔DNAmRNA在細(xì)胞核中合成AG

T

AC

AA

A

T

UCAUGUUUAmRNA

細(xì)胞質(zhì)

細(xì)胞核mRNA通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)2、遺傳信息的翻譯（1）概念：（2）地點(diǎn)：指以

為模板，合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過(guò)程在細(xì)胞質(zhì)中信使RNA（3）條件：模板：原料：能量：(4)結(jié)果：mRNA20種氨基酸ATP形成多肽mRNA：堿基的數(shù)量排列順序種類蛋白質(zhì)：氨基酸的數(shù)量排列順序種類決定決定決定4種20種討論：至少要多少個(gè)堿基的不同排列順序才能夠決定20種不同的氨基酸？一個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸，二個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸，三個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸，2、堿基與氨基酸的對(duì)應(yīng)關(guān)系41=442=1643=64

密碼子

密碼子

密碼子mRNA上三個(gè)相鄰的堿基決定1個(gè)氨基酸GAGUCAUGCmRNA

密碼子：mRNA上決定一個(gè)氨基酸的三個(gè)相鄰的堿基比較密碼子與反密碼子：1、密碼子位于

上，密碼子中沒(méi)有堿基

。2、密碼子共有

種，決定氨基酸的密碼子有

種。3、一種密碼子決定

種氨基酸，一種氨基酸由

種密碼子決定。4、反密碼子位于

上，一種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)

種氨基酸。

mRNAT646111或多1tRNA通過(guò)查密碼子表回答下列問(wèn)題：①表中一共有多少個(gè)密碼子？起始密碼子是什么？終止密碼子是什么？決定氨基酸的密碼子有多少種？②一種密碼子對(duì)應(yīng)幾種氨基酸？一種氨基酸對(duì)應(yīng)幾種密碼子？64個(gè)。起始密碼子是AUG和GUG。終止密碼子是UAA、UAG、UGA。決定氨基酸的密碼子有61種。一種或多種一種64個(gè)。起始密碼子是AUG和GUG。終止密碼子是UAA、UAG、UGA。決定氨基酸的密碼子有61種。問(wèn)題：氨基酸是怎樣運(yùn)送到核糖體上的呢？（用于和mRNA上的密碼子互補(bǔ)配對(duì)）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？

一種tRNA只能識(shí)別轉(zhuǎn)運(yùn)

種氨基酸;

一種氨基酸可由

種tRNA攜帶.一種或幾一反密碼子與密碼子誰(shuí)決定氨基酸種類？ACUAUG

AUC

反密碼子√GAU天冬氨酸

異亮氨酸（二）轉(zhuǎn)運(yùn)RNA（tRNA）的結(jié)構(gòu)和功能：UAU反密碼子氨基酸mRNAUGCAUACCGAU三個(gè)堿基識(shí)別：堿基互補(bǔ)配對(duì)核糖體核糖體核糖體UAUCGUCUGGGAUACGGCAAUACAGUCACCGGAUmRNAUACCGUGGACUG多肽鏈翻譯的過(guò)程是怎樣的？如何保證翻譯的高效性？一個(gè)mRNA分子上結(jié)合多個(gè)核糖體，同時(shí)合成多條肽鏈DNAmRNA蛋白質(zhì)tRNA密碼子轉(zhuǎn)錄翻譯A-C-T-G-G-A-T-C-TT-G-A-C-C-T-A-G-AA-C-U-G-G-A-U-C-U蘇氨酸——甘氨酸——絲氨酸肽鍵肽鍵UAGCCUAGAACUUCUGGARNA基因蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄翻譯小結(jié)：轉(zhuǎn)錄翻譯場(chǎng)所原料配對(duì)解旋產(chǎn)物細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)4種核糖核苷酸氨基酸DNA－mRNAA—U、T—A、C—G、G—CmRNA－tRNAA—U、U—A、C—G、G—C

有無(wú)RNA多肽（還需加工）轉(zhuǎn)錄與DNA復(fù)制的比較場(chǎng)所模板原料產(chǎn)物遺傳信息傳遞方向DNA復(fù)制：DNADNA轉(zhuǎn)錄：DNARNA游離的脫氧核苷酸游離的核糖核苷酸DNAmRNADNA→DNADNA→mRNA親代DNA的每一條鏈DNA的一條鏈（模板鏈）小結(jié)細(xì)胞核細(xì)胞核注意：1.轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物不僅僅只是mRNA

2.轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程中都不存在A-T配對(duì)情況

DNA、RNA的堿基和氨基酸的數(shù)量關(guān)系[例1]一條多肽鏈中有1000個(gè)氨基酸,那么作為合成該多肽鏈的mRNA和用來(lái)轉(zhuǎn)錄mRNA的DNA分子分別至少有堿基()A.1000個(gè)和2000個(gè)B.3000個(gè)和6000個(gè)

C.3003個(gè)和6006個(gè)D.2997和5994個(gè)蛋白質(zhì)中的氨基酸數(shù)目：mRNA堿基數(shù)目：DNA堿基數(shù)目163與蛋白質(zhì)合成有關(guān)的計(jì)算DNARNA蛋白質(zhì)1366n3nn遺傳信息遺傳密碼堿基數(shù)堿基數(shù)氨基酸數(shù)DNA的堿基數(shù)：mRNA的堿基數(shù)：蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)＝6n:3n:n說(shuō)明：因?yàn)榛蛑写嬖谟纸K止密碼子等片段，實(shí)際上基因（DNA）上所含有的堿基數(shù)要大于6n,或氨基酸數(shù)目小于n。因此一般題目中帶有“至少”或“最多”字樣。比較密碼子與反密碼子：1、密碼子位于

上，密碼子中沒(méi)有堿基

。2、密碼子共有

種，決定氨基酸的密碼子有

種。3、一種密碼子決定

種氨基酸，一種氨基酸由

種密碼子決定。4、反密碼子位于

上，一種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)

種氨基酸。

mRNAT646111或多1tRNA考點(diǎn)二：基因?qū)π誀畹目刂铺骄恳?、生物體內(nèi)遺傳信息的流動(dòng)

請(qǐng)你根據(jù)DNA復(fù)制、基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成過(guò)程，畫(huà)出一張遺傳信息的傳遞方向圖。動(dòng)動(dòng)手遺傳信息：指核酸堿基的排列順序DNA聚合酶DNA解旋酶DNA聚合酶RNA聚合酶RNA聚合酶核糖體DNAmRNA多肽鏈DNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯轉(zhuǎn)錄DNARNA翻譯蛋白質(zhì)復(fù)制一、中心法則的提出及發(fā)展

中心法則的發(fā)展閱讀資料分析：大膽猜想生物界是否還有其它的遺傳信息傳遞途徑呢？1957年克里克的預(yù)測(cè)：中心法則內(nèi)容：表示遺傳信息流動(dòng)的方向DNA→DNA（DNA的自我復(fù)制）DNA→RNA→蛋白質(zhì)（遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯）1、1965年，科學(xué)家在RNA病毒里發(fā)現(xiàn)了一種RNA復(fù)制酶，像DNA復(fù)制酶能對(duì)DNA進(jìn)行復(fù)制一樣，RNA復(fù)制酶能對(duì)RNA進(jìn)行復(fù)制。資料分析并總結(jié)1、1965年，科學(xué)家在RNA病毒里發(fā)現(xiàn)了一種RNA復(fù)制酶，像DNA復(fù)制酶能對(duì)DNA進(jìn)行復(fù)制一樣，RNA復(fù)制酶能對(duì)RNA進(jìn)行復(fù)制。資料分析1、1965年，科學(xué)家在RNA病毒里發(fā)現(xiàn)了一種RNA復(fù)制酶，像DNA復(fù)制酶能對(duì)DNA進(jìn)行復(fù)制一樣，RNA復(fù)制酶能對(duì)RNA進(jìn)行復(fù)制。2、1970年，科學(xué)家在致癌的RNA病毒中發(fā)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)錄酶，它能以RNA為模板合成DNA。資料分析1、1965年，科學(xué)家在RNA病毒里發(fā)現(xiàn)了一種RNA復(fù)制酶，像DNA復(fù)制酶能對(duì)DNA進(jìn)行復(fù)制一樣，RNA復(fù)制酶能對(duì)RNA進(jìn)行復(fù)制。2、1970年，科學(xué)家在致癌的RNA病毒中發(fā)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)錄酶，它能以RNA為模板合成DNA。資料分析1、1965年，科學(xué)家在RNA病毒里發(fā)現(xiàn)了一種RNA復(fù)制酶，像DNA復(fù)制酶能對(duì)DNA進(jìn)行復(fù)制一樣，RNA復(fù)制酶能對(duì)RNA進(jìn)行復(fù)制。2、1970年，科學(xué)家在致癌的RNA病毒中發(fā)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)錄酶，它能以RNA為模板合成DNA。3、1982年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)瘋牛病是由一種結(jié)構(gòu)異常的蛋白質(zhì)在腦細(xì)