高考生物第四章基因的表達(dá)4.1基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成全國(guó)公開課一等獎(jiǎng)百校聯(lián)賽示范課賽課特等獎(jiǎng)?wù)n件

恐龍的復(fù)活第1頁電影中，科學(xué)家是怎么使已滅絕恐龍復(fù)活？第2頁科學(xué)家利用凝結(jié)在琥珀中史前蚊子體內(nèi)恐龍血液提取出恐龍遺傳基因，加以修補(bǔ)和培育繁殖，竟然將已絕跡6500萬年史前龐然大物復(fù)生問題一：在現(xiàn)實(shí)生活中，我們能不能像電影《侏羅紀(jì)公園》中描述那樣，利用恐龍DNA，使恐龍復(fù)活呢？問題二：假如能利用恐龍DNA使恐龍復(fù)活，你認(rèn)為主要要處理什么問題？

第3頁基因指導(dǎo)合成蛋白質(zhì)表達(dá)者基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成控制性狀過程，叫基因表示控制生物性狀第4頁DNA蛋白質(zhì)合成（細(xì)胞核）（細(xì)胞質(zhì)）核孔R(shí)NA？？第5頁圖4-1核糖與脫氧核糖2’2’RNA是由基本單位-----核糖核苷酸連接而成。第6頁為何RNA適合做DNA信使呢？

RNA普通為單鏈，比DNA短，能通過核孔，從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中。我愿做一條RNA,即使單鏈，卻能擁有U第7頁規(guī)則雙螺旋結(jié)構(gòu)通常呈單鏈結(jié)構(gòu)脫氧核苷酸核糖核苷酸腺嘌呤（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分子比較主要在細(xì)胞核主要在細(xì)胞質(zhì)場(chǎng)所第8頁三種RNA示意圖信使RNA（mRNA）：

遺傳信息傳遞媒介。核糖體RNA（rRNA）：與蛋白質(zhì)組成核糖體。轉(zhuǎn)運(yùn)RNA（tRNA）：轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸工具。第9頁思考DNA遺傳信息是怎樣傳給RNA？第10頁人肌肉細(xì)胞和唾液腺細(xì)胞，DNA，mRNA，蛋白質(zhì)種類相同嗎？為何？DNA相同，mRNA不相同，蛋白質(zhì)不相同，能夠用基因選擇性表示來解釋：肌肉細(xì)胞和唾液腺細(xì)胞同時(shí)含有肌肉蛋白基因和唾液淀粉酶基因等其它基因，因?yàn)樗鼈兌际怯墒芫寻l(fā)育而來，不過，在肌肉細(xì)胞中肌肉細(xì)胞基因表示不過唾液淀粉酶基因是關(guān)閉；反之也是一樣。這么就造成兩種細(xì)胞內(nèi)基因即使相同不過轉(zhuǎn)錄mRNA不一樣，翻譯成蛋白質(zhì)也就不一樣。

第11頁轉(zhuǎn)錄：

在細(xì)胞核內(nèi)，以DNA上某基因一條鏈為模板，按照堿基互補(bǔ)配正確標(biāo)準(zhǔn)合成RNA過程。第12頁基因中有義鏈和反義鏈1.概念(1)有義鏈：有遺傳效應(yīng)DNA片段中無轉(zhuǎn)錄功效鏈，又叫編碼鏈。(2)反義鏈：有遺傳效應(yīng)DNA片段中含有轉(zhuǎn)錄功效鏈，又叫模板鏈。2.功效反義鏈能轉(zhuǎn)錄出mRNA，并指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成，進(jìn)而表達(dá)生物性狀，而有義鏈則不能轉(zhuǎn)錄。第13頁3.分布特點(diǎn)在一條包含有若干個(gè)基因DNA分子中，各個(gè)基因有義鏈并不一定都在同一條鏈上，也就是說，它們各自含有自己有義鏈，即DNA雙鏈中一條鏈對(duì)于一些基因來說是有義鏈，而對(duì)另一些基因來說則為反義鏈。第14頁場(chǎng)所：主要在細(xì)胞核(線粒體、葉綠體)產(chǎn)物：形成一條單鏈RNA條件：模板：酶：原料：能量：轉(zhuǎn)錄（DNA→RNA）DNA某基因一條鏈（模板鏈）四種游離核糖核苷酸RNA聚合酶（兼有解旋功效）堿基

DNA

A

TGC

互補(bǔ)配對(duì)RNA

U

ACG堿基互補(bǔ)配對(duì)標(biāo)準(zhǔn)：ATP第15頁DNARNA過程：a.DNA雙鏈解開(RNA聚合酶兼有解旋功效）)b.以基因一條鏈為模板，依據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)標(biāo)準(zhǔn)，在RNA聚合酶作用下，利用游離核糖核苷酸合成mRNAc.mRNA穿過核孔到細(xì)胞質(zhì)，DNA恢復(fù)雙螺旋遺傳信息傳遞方向：第16頁轉(zhuǎn)錄：在_______內(nèi)，以DNA______為______，按照____________標(biāo)準(zhǔn)合成_____過程。細(xì)胞核一條鏈模板堿基互補(bǔ)配對(duì)RNA第17頁第18頁轉(zhuǎn)錄與DNA分子復(fù)制區(qū)分復(fù)制轉(zhuǎn)錄時(shí)間場(chǎng)所原料模板條件配對(duì)標(biāo)準(zhǔn)特點(diǎn)產(chǎn)物意義有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前間期生長(zhǎng)發(fā)育過程主要在細(xì)胞核，少部分在線粒體和葉綠體A—T、C—GA—U、C—G邊解旋邊復(fù)制，半保留復(fù)制邊解旋邊轉(zhuǎn)錄兩個(gè)雙鏈DNA分子一條單鏈RNA使遺傳信息從親代傳給子代，保持遺傳信息連續(xù)性傳遞遺傳信息，為翻譯做準(zhǔn)備四種脫氧核苷酸四種核糖核苷酸DNA兩條鏈基因一條鏈模板、原料、ATP、酶第19頁經(jīng)過轉(zhuǎn)錄，DNA中遺傳信息傳遞給了mRNA，mRNA從核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)。那么，遺傳信息是怎樣從深入指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成呢？第20頁在細(xì)胞質(zhì)中,以mRNA為模板,合成含有一定氨基酸次序蛋白質(zhì)過程。（二）翻譯思索：組成蛋白質(zhì)氨基酸：組成mRNA堿基：4種堿基怎樣決定蛋白質(zhì)20種氨基酸呢？20種4種假如1個(gè)堿基決定1個(gè)氨基酸就只能決定___種，即

假如3個(gè)堿基決定1個(gè)氨基酸就可決定___種，即

假如2個(gè)堿基決定1個(gè)氨基酸就只能決定___種，即41664第21頁20種氨基酸密碼子第22頁密碼子不一定決定氨基酸，但氨基酸一定由密碼子決定。第23頁生物體內(nèi)mRNA是怎樣用4種堿基來編碼20種氨基酸？密碼子（共64個(gè)，61個(gè)能夠決定氨基酸）mRNA上三個(gè)相鄰堿基稱為一個(gè)密碼子，也稱三聯(lián)體密碼

起始密碼：2個(gè)，甲硫氨酸，纈氨酸終止密碼：3個(gè)，不能決定氨基酸

UCAUGAUUAmRNA密碼子密碼子密碼子第24頁UCAUGAUUAmRNA密碼子密碼子密碼子密碼子1、一個(gè)密碼子決定氨基酸3、一個(gè)密碼子有堿基4、密碼子存在于，共，但有能決定氨基酸2、一個(gè)氨基酸可對(duì)應(yīng)密碼子一個(gè)一個(gè)或各種mRNA上64種61種3個(gè)第25頁判斷：tRNA有3個(gè)堿基×多第26頁遺傳密碼特征：1、通用性：地球上幾乎全部生物共用一套密碼子表。說明地球上全部生物都有著或遠(yuǎn)或近親緣關(guān)系，或者生物都含有相同遺傳語言，或者生命在本質(zhì)上是統(tǒng)一。2、簡(jiǎn)并性：一個(gè)氨基酸對(duì)應(yīng)一個(gè)或多個(gè)密碼子情況。在一定程度上能預(yù)防因?yàn)閴A基改變而造成遺傳信息改變。增加容錯(cuò)性。問題：氨基酸是怎樣運(yùn)輸?shù)胶颂求w上呢？第27頁反密碼子AAU亮氨酸2、一個(gè)tRNA只能攜帶氨基酸。3、一個(gè)氨基酸可由tRNA攜帶。AUG異亮氨酸一個(gè)一個(gè)或各種1、反密碼子存在于,有種.tRNA61第28頁遺傳信息在密碼子在反密碼子在DNAmRNAtRNA第29頁二、遺傳信息、密碼子、反密碼子區(qū)分及與氨基酸關(guān)系1.遺傳信息、密碼子、反密碼子關(guān)系項(xiàng)目遺傳信息密碼子反密碼子概念基因中脫氧核苷酸排列次序mRNA中決定1個(gè)氨基酸3個(gè)相鄰堿基tRNA中與密碼子互補(bǔ)配正確3個(gè)堿基位置主要在DNA中mRNAtRNA作用控制生物性狀直接決定蛋白質(zhì)中氨基酸序列識(shí)別密碼子，轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸第30頁項(xiàng)目遺傳信息密碼子反密碼子種類多樣性64種61種圖解第31頁翻譯小結(jié)定義：游離在細(xì)胞質(zhì)中各種氨基酸，以mRNA為模板合成含有一定氨基酸次序蛋白質(zhì)過程。原料：______________20種游離氨基酸場(chǎng)所：_____________________過程：___________________細(xì)胞質(zhì)中核糖體模板：__________產(chǎn)物：____________遺傳信息傳遞方向：__________________mRNA蛋白質(zhì)（肽鏈）mRNA蛋白質(zhì)能量：＿＿＿＿＿＿＿ATP轉(zhuǎn)運(yùn)工具：＿＿＿＿tRNA第32頁翻譯蛋白質(zhì)合成過程怎樣？

第33頁第34頁3.過程第35頁UCAUGAUUAmRNA

細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)中mRNA第36頁UCAUGAUUAAAU亮氨酸ACU天門冬酰氨

核糖體mRNA與核糖體結(jié)合.第37頁AGGUCACGUUAC

甲硫氨酸GGU組氨酸

tRNA上反密碼子與

mRNA上密碼子互補(bǔ)配對(duì).第38頁AGGUCACGUUAC甲硫氨酸GGU組氨酸CAC色氨酸

tRNA將氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)到

mRNA上對(duì)應(yīng)位置.第39頁ACGUGAUUAAAU

甲硫氨酸ACU組氨酸AUG

色氨酸

兩個(gè)氨基酸分子脫水縮合形成肽鍵肽鍵（脫水縮合）第40頁UCAUGAUUAAAU甲硫氨酸ACU組氨酸AUG色氨酸t(yī)RNA移走，核糖體伴隨mRNA滑動(dòng).另一個(gè)tRNA上堿基與mRNA上密碼子配對(duì).

第41頁UCAUGAUUAAAU

甲硫氨酸ACU組氨酸AUG

色氨酸一個(gè)個(gè)氨基酸分子縮合成肽鏈肽鍵（脫水縮合）第42頁UCAUGAUUAAAU甲硫氨酸ACU色氨酸AUG

色氨酸

tRNA離開，再去轉(zhuǎn)運(yùn)新氨基酸第43頁UCAUGAUUAAAUACUAUG

甲硫氨酸組氨酸

色氨酸以mRNA為模板形成了有一定氨基酸次序多肽（需加工）.第44頁蛋白質(zhì)合成過程怎樣？

第一步：甲硫氨酸在tRNA運(yùn)輸下與mRNA上起始密碼AUG配對(duì),進(jìn)入核糖體位點(diǎn)1。第二步：按堿基互補(bǔ)配正確標(biāo)準(zhǔn)，攜帶組氨酸t(yī)RNA進(jìn)入位點(diǎn)2第三步：位點(diǎn)1上組氨酸與位點(diǎn)2上氨基酸經(jīng)過脫水縮合形成肽鍵。第四步：核糖體讀取下一個(gè)密碼子。原占據(jù)位點(diǎn)1tRNA離開核糖體，原占據(jù)位點(diǎn)2tRNA進(jìn)入位點(diǎn)1，另一個(gè)攜帶氨基酸t(yī)RNA進(jìn)入位點(diǎn)2，繼續(xù)肽鏈合成。第五步：重復(fù)以上步驟，當(dāng)核糖體讀到終止密碼時(shí)，肽鏈合成終止。第45頁第46頁mRNA核糖體電子顯微鏡下圖片第47頁一個(gè)mRNA分子上結(jié)合多個(gè)核糖體，同時(shí)合成多條肽鏈第48頁【變式備選3】已知一個(gè)蛋白質(zhì)分子由3條肽鏈組成，連接蛋白質(zhì)分子中氨基酸肽鍵共有297個(gè)，翻譯成這個(gè)蛋白質(zhì)分子信使RNA中A和G共400個(gè)，則轉(zhuǎn)錄成信使RNADNA分子中，C和T最少應(yīng)有多少個(gè)？翻譯成蛋白質(zhì)過程中共需要多少個(gè)tRNA()A.1800個(gè)；300個(gè)B.900個(gè)；900個(gè)C.900個(gè)；300個(gè)D.900個(gè)；無法確定第49頁轉(zhuǎn)錄、翻譯與DNA復(fù)制比較場(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翻譯：RNA蛋白質(zhì)游離脫氧核苷酸游離核糖核苷酸游離氨基酸DNAmRNA蛋白質(zhì)DNA→DNADNA→mRNA親代DNA兩條鏈DNA一條鏈（模板鏈）mRNA小結(jié)RNA基因蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄翻譯細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)mRNA→蛋白質(zhì)第50頁23、依據(jù)轉(zhuǎn)錄和翻譯過程填充DNA雙鏈

G

信使RNA轉(zhuǎn)運(yùn)RNA氨基酸

丙氨酸（密碼GCA）CACGTGC

ACGU第51頁課堂鞏固蛋白質(zhì)種氨基酸數(shù)目與mRNA、DNA中堿基數(shù)目標(biāo)關(guān)系1、假如某蛋白質(zhì)中有n個(gè)氨基酸，則指導(dǎo)該蛋白質(zhì)合成mRNA堿基數(shù)目為

，控制該蛋白質(zhì)合成DNA（基因）中堿基數(shù)目為

。3n6n

百分比是_________1∶3∶6第52頁A—C—U—G—G—A—U—C—UmRNAtRNAU–G–AC–C–UA–G–A蘇氨酸——甘氨酸——絲氨酸轉(zhuǎn)錄翻譯蛋白質(zhì)密碼子ACUGGAUCUDNAA—C—T—G—G—A—T—C—TT—G—A—C—C—T—A—G—A肽鍵肽鍵第53頁1.翻譯起始密碼有:個(gè)，終止密碼有:個(gè)2.決定氨基酸密碼子種。3.翻譯時(shí)堿基配對(duì)：4.肽鏈由各相鄰氨基酸經(jīng)過

連接形成。5.翻譯條件：3

61肽鍵2AUCGmRNA─┴─┴─┴─┴─tRNA─┴─┴─┴─┴─酶，ATP、模板、原料UAGC第54頁1、有3個(gè)核酸，經(jīng)分析共有5種堿基，8種核苷酸，4條核苷酸鏈，則它們是（）A、一個(gè)DNA和兩個(gè)RNAB、兩個(gè)DNA和一個(gè)RNAC、三個(gè)DNAD、三個(gè)RNA2、DNA和RNA區(qū)分是（）A、五碳糖不一樣B、堿基種類不一樣C、空間結(jié)構(gòu)不一樣D、以上都是DA第55頁3、由DNA蘊(yùn)藏遺傳信息所支配合成RNA完全水解后，得到化學(xué)物質(zhì)是（）

A、氨基酸葡萄糖堿基

B、氨基酸核苷酸葡萄糖

C、核糖堿基磷酸

D、脫氧核糖堿基磷酸C第56頁4、假如DNA一條模板鏈堿基排列次序是ACGCTAGCA，那么與它互補(bǔ)另一條鏈上堿基排列次序是

，轉(zhuǎn)錄成信使RNA上堿基排列次序是__________________________

5、以下是轉(zhuǎn)錄過程：DNA……ＡＴＧ……RNA…