人教必修第四章基因表達第一節(jié)基因指導蛋白質合成課件

1、人教必修第四章基因表達第一節(jié)基因指導蛋白質合成課件一、遺傳信息的轉錄一、遺傳信息的轉錄1、RNA和和DNA的區(qū)別的區(qū)別RNA和和DNA的區(qū)別的區(qū)別項目 RNA DNA名稱組成基本單位結構存在部位功能核糖核酸核糖核酸脫氧核糖核酸脫氧核糖核酸核糖核苷酸核糖核苷酸脫氧（核糖）核苷酸脫氧（核糖）核苷酸一般為單鏈一般為單鏈一般為雙鏈一般為雙鏈主要存在于細胞質中主要存在于細胞質中主要存在于細胞核中主要存在于細胞核中 C、H、O、N、P 核糖、磷酸、核糖、磷酸、含氮堿基：含氮堿基：A、G、C、U C、H、O、N、P 脫氧核糖、磷酸、脫氧核糖、磷酸、 含氮堿基：含氮堿基：A、G、C、T傳遞遺傳信息傳遞遺傳信息

2、攜帶遺傳信息攜帶遺傳信息2、為什么、為什么RNA適于作為適于作為DNA的信使？的信使？RNARNA也是由基本單位核苷酸組成，由也是由基本單位核苷酸組成，由核糖、磷酸、核糖、磷酸、含氮堿基：含氮堿基：A、G、C、U共同組成，也能儲存遺傳信息。共同組成，也能儲存遺傳信息。在在RNARNA和和DNADNA的關系中，也遵循的關系中，也遵循“堿基互補配對原堿基互補配對原則則”A=UA=U，G=CG=C。RNARNA一般是單鏈，而且比一般是單鏈，而且比DNADNA短，因此能夠通過核孔，短，因此能夠通過核孔，從細胞核轉移到細胞質中從細胞核轉移到細胞質中。 信使信使RNARNA（mRNA)mRNA) 功能：將

3、功能：將DNADNA的遺傳信息轉錄下來，傳遞至細胞質中的遺傳信息轉錄下來，傳遞至細胞質中的核糖體上，控制蛋白質的合成。的核糖體上，控制蛋白質的合成。 轉運轉運RNARNA（tRNA)tRNA) 種類：多種種類：多種 功能：專一性（專一識別一種氨基酸的密碼子、轉功能：專一性（專一識別一種氨基酸的密碼子、轉一轉運一種氨基酸）一轉運一種氨基酸） 核糖體核糖體rRNArRNA； 與核糖體的合成有關。與核糖體的合成有關。3、RNA的種類的種類4、DNA 中的遺傳信息是怎樣傳給中的遺傳信息是怎樣傳給mRNA的呢？的呢？ 1）轉錄：）轉錄：在細胞核內，以在細胞核內，以DNA的一條鏈為模板，按照的一條鏈為模板

4、，按照堿基互補配對的原則合成堿基互補配對的原則合成RNA的的過程過程。轉錄小結轉錄小結場所場所:模板模板:原料原料:條件條件:產(chǎn)物產(chǎn)物:特點特點:原則原則:細胞核細胞核DNA上基因的一條鏈上基因的一條鏈四種核糖核苷酸四種核糖核苷酸(A、G、C、U）需要酶和需要酶和ATP單鏈的單鏈的mRNA邊解旋邊轉錄邊解旋邊轉錄堿基互補配對原則堿基互補配對原則（A=U,T=A; G=C,C=G） 轉錄和轉錄和DNA復制都是以復制都是以DNA為模板并按堿基互補配對為模板并按堿基互補配對原則進行的，堿基互補配對原則能夠保證遺傳信息準原則進行的，堿基互補配對原則能夠保證遺傳信息準確無誤地傳遞下去，從而保證了遺傳地穩(wěn)

5、定性。確無誤地傳遞下去，從而保證了遺傳地穩(wěn)定性。1、轉錄與、轉錄與DNA復制有什么共同之處？這對保證遺傳信息復制有什么共同之處？這對保證遺傳信息的準確轉錄有什么意義？的準確轉錄有什么意義？2、轉錄成的、轉錄成的RNA的堿基序列，與作為模板的的堿基序列，與作為模板的DNA單鏈的單鏈的堿基序列有那些異同？與該堿基序列有那些異同？與該DNA的另一條鏈的堿基序列有的另一條鏈的堿基序列有那些異同？那些異同？ 轉錄的轉錄的RNA堿基序列堿基序列和模板堿基序列堿基序列和模板DNA單鏈的建基單鏈的建基序列互補配對，與序列互補配對，與DNA的另一條鏈的堿基序列相同的另一條鏈的堿基序列相同（但（但DNA單鏈上的單

6、鏈上的T換成換成U）。）。思考和討論思考和討論二、遺傳信息的翻譯二、遺傳信息的翻譯 1、 定義：定義： 在細胞質的核糖體上在細胞質的核糖體上,以游離在細胞以游離在細胞質中的各種氨基酸原料，以質中的各種氨基酸原料，以mRNA為模板合成具為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質的過程。有一定氨基酸順序的蛋白質的過程。 堿基與氨基酸之間的對應關系是怎樣的？堿基與氨基酸之間的對應關系是怎樣的？一個堿基決定一個氨基酸只能決定一個堿基決定一個氨基酸只能決定4種：種：411，不行，不行二個堿基決定一個氨基酸只能決定二個堿基決定一個氨基酸只能決定16種：種：4216，不行，不行三個堿基決定一個氨基酸只能決定三個堿

7、基決定一個氨基酸只能決定64種：種：4364，足足有余足足有余 密碼子密碼子UCAUG A UUAmRNA 密碼子密碼子 密碼子密碼子 2、遺傳密碼：遺傳密碼： 遺傳學上把遺傳學上把mRNA中決定氨基酸的不同堿基排列順序，中決定氨基酸的不同堿基排列順序，叫做叫做“遺傳密碼遺傳密碼”。把其中決定一個氨基酸的相鄰的三個堿。把其中決定一個氨基酸的相鄰的三個堿基成為密碼子?；蔀槊艽a子。 a、一種氨基酸可以和多、一種氨基酸可以和多個密碼子相對應個密碼子相對應 b、一個密碼子只和一種、一個密碼子只和一種氨基酸相對應氨基酸相對應 c、三個終止密碼：、三個終止密碼：UAA、UAG、UGAd、氨基酸的種類；、

8、氨基酸的種類；20種種密碼子的種類：密碼子的種類：64種種 對應的氨基酸序列為：甲硫氨酸谷氨酸丙氨對應的氨基酸序列為：甲硫氨酸谷氨酸丙氨酸半胱氨酸脯氨酸絲氨酸賴氨酸脯氨酸半胱氨酸脯氨酸絲氨酸賴氨酸脯氨酸酸1、已知一段、已知一段mRNA的堿基序列是的堿基序列是AUGGAAGCAUGCCGCAAGCCG,你能寫出對應的氨基酸序列？你能寫出對應的氨基酸序列？2、地球上幾乎所有的生物體都共用上述密碼子表。根據(jù)這一、地球上幾乎所有的生物體都共用上述密碼子表。根據(jù)這一事實說明什么？事實說明什么？ 說明地球上所有的生物都有著或遠或近的親緣關說明地球上所有的生物都有著或遠或近的親緣關系，或者生物都具有共同的遺

9、傳語言，或者生命在系，或者生物都具有共同的遺傳語言，或者生命在本質上是統(tǒng)一的。本質上是統(tǒng)一的。思考和討論：思考和討論：3、從密碼子表可以看出，一種氨基酸可能由幾個密碼子，這、從密碼子表可以看出，一種氨基酸可能由幾個密碼子，這一現(xiàn)象稱做密碼的簡并性。你認為密碼的簡并性對生物體的一現(xiàn)象稱做密碼的簡并性。你認為密碼的簡并性對生物體的生存發(fā)展有什么意義？生存發(fā)展有什么意義？ 從密碼子的簡并性我們能夠認識到：從密碼子的簡并性我們能夠認識到： 如果密碼子中的一個堿基發(fā)生變化，可能影響到蛋白質氨如果密碼子中的一個堿基發(fā)生變化，可能影響到蛋白質氨基酸的種類，也有可能蛋白質的氨基酸種類不發(fā)生變化（例基酸的種類，

10、也有可能蛋白質的氨基酸種類不發(fā)生變化（例如如GAU-GAC都決定天冬氨酸）；都決定天冬氨酸）； 這就保證了生物遺傳的相對穩(wěn)定性。又使生物出現(xiàn)變異，這就保證了生物遺傳的相對穩(wěn)定性。又使生物出現(xiàn)變異，從而促進生物的發(fā)展變化。從而促進生物的發(fā)展變化。3、轉運、轉運RNA(tRNA)AC U 天冬天冬酰氨酰氨反密碼子反密碼子AUG異亮異亮氨酸氨酸反密碼子反密碼子轉運轉運RNA(tRNA)RNA(tRNA)：分子結構呈三葉草形，其：分子結構呈三葉草形，其“葉葉柄柄”端能與一個特定的氨基酸結合，端能與一個特定的氨基酸結合，“葉片葉片”端有三端有三個特殊的堿基稱為個特殊的堿基稱為“反密碼子反密碼子”，能與，

11、能與mRNAmRNA上的上的“密碼子密碼子”相識別。反密碼子的種類：相識別。反密碼子的種類：6161種。種。4、翻譯過程翻譯過程：翻譯小結翻譯小結場所場所:模板模板:原料原料:條件條件:產(chǎn)物產(chǎn)物:原則原則:細胞質的核糖體上細胞質的核糖體上以信使以信使RNA為模板為模板二十種氨基酸二十種氨基酸需要酶和需要酶和ATP多個多肽或蛋白質多個多肽或蛋白質密碼子與反密碼子配對密碼子與反密碼子配對,既堿基互補配對原則（既堿基互補配對原則（A=U，G=C） 蛋白質是生物性狀的體現(xiàn)者，基因通過控制蛋白質的蛋白質是生物性狀的體現(xiàn)者，基因通過控制蛋白質的合成從而控制了生物的性狀。合成從而控制了生物的性狀。1、基因控

12、制蛋白質合成的最終結果是什么？、基因控制蛋白質合成的最終結果是什么？2、生物表現(xiàn)出多樣性的根本原因和直接原因是什么？、生物表現(xiàn)出多樣性的根本原因和直接原因是什么？ 直接原因：蛋白質的種類及其多樣，體現(xiàn)了不同的性狀。直接原因：蛋白質的種類及其多樣，體現(xiàn)了不同的性狀。 根本原因：根本原因：DNA分子上的脫氧核苷酸的排列順序不同。分子上的脫氧核苷酸的排列順序不同。思考和討論思考和討論3真核細胞中復制、轉錄、翻譯的比較真核細胞中復制、轉錄、翻譯的比較DNA復制復制轉錄轉錄翻譯翻譯時間時間場所場所模板模板原料原料酶酶能量能量原則原則特點特點產(chǎn)物產(chǎn)物遺傳信息遺傳信息遺傳密碼遺傳密碼生物性狀生物性狀細胞分裂

13、間期細胞分裂間期細胞核細胞核DNA的兩條鏈均為模板的兩條鏈均為模板四種脫氧核苷酸四種脫氧核苷酸DNA聚合酶等聚合酶等ATPA-T、G-C半保留復制半保留復制邊解旋邊復制邊解旋邊復制2個子代個子代DNA分子分子生長發(fā)育過程生長發(fā)育過程細胞核細胞核基因的一條鏈為模板基因的一條鏈為模板四種核糖核苷酸四種核糖核苷酸RNA聚合酶等聚合酶等ATPA-U、T-AG-C ，C-G邊解旋邊轉錄邊解旋邊轉錄1個信使個信使RNA生長發(fā)育過程生長發(fā)育過程細胞質細胞質mRNA為模板為模板二十種氨基酸二十種氨基酸特定的酶等特定的酶等ATPmRNA與與tRNA配對配對 A-U, G-C多個特定氨基酸順序的多個特定氨基酸順序

14、的蛋白質蛋白質 DNA的堿基數(shù)：的堿基數(shù)：mRNA的堿基數(shù)：蛋白質中氨基酸的堿基數(shù)：蛋白質中氨基酸數(shù)數(shù)6n:3n:n。4、DNA的堿基數(shù)、的堿基數(shù)、mRNA的堿基數(shù)、蛋白質中氨基酸數(shù)的堿基數(shù)、蛋白質中氨基酸數(shù)三者之家有何數(shù)量關系？三者之家有何數(shù)量關系？ 說明：因為基因中存在又終止密碼子等片段，實際上基說明：因為基因中存在又終止密碼子等片段，實際上基因（因（DNA）上所含有的堿基數(shù)要大于）上所含有的堿基數(shù)要大于6n,或氨基酸數(shù)目或氨基酸數(shù)目小于小于n。因此一般題目中帶有。因此一般題目中帶有“至少至少”或或“最多最多”字樣。字樣。nDNA3n3n3n轉錄轉錄翻譯翻譯小結：小結：基因指導蛋白質的合成

15、基因指導蛋白質的合成1、RNA和和DNA的區(qū)別的區(qū)別一、遺傳信息的轉錄一、遺傳信息的轉錄2、為什么、為什么RNA適于作為適于作為DNA的信使？的信使？二、遺傳信息的翻譯二、遺傳信息的翻譯3、RNA的種類的種類4、遺傳信息的轉錄過程。、遺傳信息的轉錄過程。2、遺傳密碼、遺傳密碼1、翻譯的定義、翻譯的定義3、反密碼子、反密碼子4、翻譯的過程、翻譯的過程DNA上的基因上的基因mRNA的的蛋白質的氨基酸序列蛋白質的氨基酸序列 遺傳信息遺傳信息遺傳密碼遺傳密碼生物性狀生物性狀轉錄轉錄翻譯翻譯1、組成人的核酸的堿基和核苷酸各共有（、組成人的核酸的堿基和核苷酸各共有（ ）A、5、5 B、5、8 C、8、5

16、D、4、42、組成噬菌體的核酸的堿基和核苷酸各共有（、組成噬菌體的核酸的堿基和核苷酸各共有（ ）A、5、5 B、5、8 C、8、5 D、4、4練習：練習：3、已知一段信使、已知一段信使RNA上有上有12個個A和和G，該信使，該信使RNA上共有上共有30個堿基，那么轉錄成信使個堿基，那么轉錄成信使RNA的的這一段這一段DNA分子中應有分子中應有C和和T（ ）A、12 B、18 C、24 D、304、一個雙鏈、一個雙鏈DNA分子中堿基分子中堿基A占占30%，其轉錄，其轉錄成的信使成的信使RNA上的上的U為為35%，則信使，則信使RNA上的上的堿基堿基A為（為（ ）A、30% B、35% C、40%

17、 D、25%5、某一多肽鏈共有、某一多肽鏈共有100個氨基酸，則控制個氨基酸，則控制合成該肽鏈的基因中的堿基數(shù)至少有合成該肽鏈的基因中的堿基數(shù)至少有A、600 B、300 C、297 D、594基因堿基：信使基因堿基：信使RNA堿基：氨基酸數(shù)目堿基：氨基酸數(shù)目=（雙鏈）（雙鏈） （單鏈）（單鏈） 1個密碼子個密碼子 1個氨基酸個氨基酸6 3 ： 16、根據(jù)蛋白質中遺傳信息傳遞規(guī)律，填寫表、根據(jù)蛋白質中遺傳信息傳遞規(guī)律，填寫表中空白并回答問題中空白并回答問題DNA雙鏈雙鏈CAG信使信使RNAA轉運轉運RNAGAG氨基酸氨基酸丙氨酸丙氨酸A鏈鏈B鏈鏈C鏈鏈D鏈鏈1、丙氨酸的密碼子是、丙氨酸的密碼子是 ，決定合成該氨基，決定合成該氨基酸的酸的DNA上的堿基是上的堿基是 。2、第二個氨基酸是、第二個氨基酸是 ，（查密碼表），（查密碼表）3、 鏈為轉錄的模板鏈，遺傳密碼子存鏈為轉錄的模板鏈，遺傳密碼子存在于在于 鏈上。鏈上。TUGCACGTUGC半胱氨酸半胱氨酸AC