《人教版高一生物必修二(ppt课件)4.1基因指导蛋白质的合成.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人教版高一生物必修二(ppt课件)4.1基因指导蛋白质的合成.ppt（62页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、1,第四章 基因的表达,【温馨提示】请拿出你的导学案、课本、双色笔，还有最最重要的激情！,第1节 基因指导蛋白质的合成,本节聚焦：遗传信息的转录遗传信息的翻译,蛋白质是生命活动的_者和_者,性状的形成离不开_(特别是酶)的作用,_控制生物体的性状,基因_蛋白质_来_性状！,体现,承担,蛋白质,基因,通过指导,的合成,控制,基因,蛋白质的合成,指导,_指导蛋白质的合成,基因是有_的_片段；DNA 主要存在于_中，而蛋白质的合成是在_中进行的。,场所矛盾：细胞核中的DNA如何指导细胞质中的蛋白质的合成？,基因,遗传效应,DNA,细胞核,细胞质,以_为媒介,RNA,结构与功能相互适应，RNA结构如何
2、？,【聚焦】RNA的基本单位、组成元素,核糖核苷酸,核糖,含氮碱基,磷酸,A腺嘌呤,G鸟嘌呤,C胞嘧啶,U尿嘧啶,A G C U,基本组成单位：,核糖核苷酸,组成元素：,C H O N P,一分子核糖核苷酸=一分子+一分子+一分子。,核糖,含氮碱基,磷酸,G1,【聚焦】RNA的结构和存在场所,结构：,A,C,G,U,通常呈单链结构,场所：,主要存在于细胞质中，细胞核也有。,【聚焦】RNA的种类,信使RNA（mRNA）：转运RNA（tRNA）核糖体RNA（rRNA）,传递遗传信息,氨基酸的运载工具,与蛋白质构成核糖体，在核仁中合成,与烟草花叶病毒化学成分相似的细胞器是？,DNA、RNA的主要区别
3、,脱氧核糖核苷酸,脱氧核糖,A、C、G、T,一般为双链,细胞核（少数线粒体、叶绿体）,遇甲基绿呈绿色,遇吡罗红呈红色,脱氧核糖核酸,相同,主要的遗传物质,【聚焦】为什么RNA适于作DNA的信使？,RNA是由基本单位核苷酸连接而成，跟DNA一样能储存遗传信息。RNA一般为单链，比DNA短，能通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。RNA与DNA一样，也遵循“碱基互补配对原则”。,DNA的遗传信息是怎么传给mRNA的？,G3,【聚焦】遗传信息的转录,以DNA双链中的一条链为模板，合成mRNA的过程。,场所：细胞核内,转录,1链,2链,配对游离的核糖核苷酸随机地与DNA链上的碱基碰撞，当核糖核苷酸与DNA
4、的碱基互补时，两者以氢键结合,【聚焦】遗传信息的转录,解旋酶,RNA聚合酶,（1）DNA的两条链都能转录吗？（2）对于某一个基因而言，DNA双链需要完全解开吗？（3）在转录过程中碱基互补配对原则有什么特殊 情况？,AU、TA、GC、CG,ATTCAGATGTAAGTCTAC,DNA,a链b链,AUUCAGAUG,假设以b链为模板，则转录出的RNA碱基排列为,只有一条链有转录功能,以基因为单位；边解旋边转录,【聚焦】遗传信息的转录,探究点二：1）转录成的RNA的碱基序列，与作为模板的DNA单链的碱基序列之间的碱基是互补配对的关系。与DNA双链间互补配对方式不同的是：RNA链中与DNA链的A配对的
5、是U，不是T；2）与DNA另一条链的碱基序列基本相同，只是DNA链上T的位置，RNA链是U.,DNA与RNA的碱基互补配对：AU；TA：CG；GC,DNA解螺旋,【聚焦】遗传信息的转录,DNA,游离的核糖核苷酸,以DNA的一条链为模板合成RNA,【聚焦】遗传信息的转录,DNA与RNA的碱基互补配对：AU；TA：CG；GC,【聚焦】遗传信息的转录,组成 RNA 的核糖核苷酸一个个连接起来,【聚焦】遗传信息的转录,【聚焦】遗传信息的转录,【聚焦】遗传信息的转录,【聚焦】遗传信息的转录,【聚焦】遗传信息的转录,【聚焦】遗传信息的转录,【聚焦】遗传信息的转录,【聚焦】遗传信息的转录,【聚焦】遗传信息的
6、转录,形成的 mRNA链，DNA上的遗传信息就传递到mRNA上,RNA,DNA,【聚焦】遗传信息的转录,细胞质,细胞核,核孔,DNA,mRNA在细胞核中合成,细胞质,细胞核,mRNA通过核孔进入细胞质,转录,1链,2链,配对原则：碱基互补配对原则模板：原料：游离的核糖核苷酸,【聚焦】遗传信息的转录,场所：,产物：,模板：,原料：,条件：,碱基互补配对：,主要在细胞核,四种游离的核糖核苷酸(A T C U),DNA的一条链,主要是mRNA,酶（解旋酶、RNA聚合酶等）、ATP,GC、CG、TA、AU,遗传信息流动：,【聚焦】遗传信息的转录,【聚焦】遗传信息的翻译,游离在细胞质中的各种氨基酸，就以
7、mRNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质。,场所：细胞质（核糖体）,【探究】碱基与氨基酸之间的对应关系,情境1：假设1个碱基决定1种氨基酸，那么，RNA有4种碱基（A、U、G、C）最多可以决定种氨基酸？,4,情境2：按上述思路，假设2个碱基决定1种氨基酸，那么，RNA有4种碱基（A、U、G、C）最多可以决定种氨基酸？,16,情境3：按上述思路，假设3个碱基决定1种氨基酸，那么，RNA有4种碱基（A、U、G、C）可以排列出种组合？足以对应出构成蛋白质的20种氨基酸吗？,64,推论：mRNA上 个相邻的碱基决定1个氨基酸，才足以对应构成蛋白质的20种氨基酸。,3,【聚焦】密码子,密码子,密码
8、子,密码子,密码子：遗传学上把信使RNA（mRNA）上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基叫做一个密码子。,【聚焦】20种氨基酸的密码子表,第1个字母 第2个字母 第3个字母 密码子苯丙氨酸 U U U UUU,精氨酸 A G G AGG,【聚焦】20种氨基酸的密码子表,请你观察：每个密码子是否都可以编码氨基酸呢？一个密码子是否只能编码一种氨基酸？一种氨基酸只能由一种密码子进行编码吗？,【聚焦】20种氨基酸的密码子表,1.一个密码子决定_种氨基酸,2.有_个终止密码，(不编码氨基酸，起终止信号的作用）:UAA、UAG、UGA3.有_个起始密码(可编码氨基酸）：AUG(甲硫氨酸）、GUG（缬氨酸）4.
9、在_个遗传密码子中，能决定氨基酸的只有_个,64,61,1,3,2,【聚焦】遗传信息的翻译,已知一段mRNA的碱基序列是AUG GAA GCA UGU CCG AGC AAG CCG，你能写出对应的氨基酸序列吗？,甲硫氨酸,谷氨酸,丙氨酸,半胱氨酸,脯氨酸,丝氨酸,赖氨酸,脯氨酸,思考与讨论：,请结合密码子表，讨论下列问题：,地球上几乎所有的生物体都是共用上述的密码子表，这就是密码子的通用性。根据这一事实，你能想到什么？,生物都具有相同的遗传语言，生物的蛋白质都是由此20种氨基酸构成，所有生物可能有共同的起源，生命在本质上是统一的等。,【聚焦】遗传信息的翻译,请结合密码子表，讨论下列问题：,【
10、聚焦】遗传信息的翻译,请结合密码子表，讨论下列问题：,从密码子表上可以看到，一种氨基酸可能有几个密码子，这一现象称做密码的简并。你认为密码的简并对生物体的生存发展有什么意义？(结合课本P67拓展题1),1.减少变异频率的发生。2.可以保证翻译的速度。,遗传信息与遗传密码是一回事吗？,DNA的核苷酸顺序,mRNA的核苷酸顺序,【聚焦】遗传信息的翻译,游离在细胞质中的各种氨基酸，就以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质。,场所：细胞质（核糖体）,转运 RNA（tRNA)：识别密码子&转运氨基酸,天冬氨酸,异亮氨酸,反密码子,注意：一种tRNA只能识别并携带一种氨基酸,思考：一共有多少种t
11、RNA?,61种,【聚焦】tRNA和反密码子,识别密码子的作用；在转运RNA上，与密码子互补配对的三个碱基。反密码子种数？,思考：一种氨基酸只能由一种tRNA携带?,场所：,产物：,模板：,原料：,条件：,碱基互补配对：,细胞质,20种游离的氨基酸,mRNA,多肽链（蛋白质）,酶、ATP、tRNA,AU、UA、GC、CG,遗传信息流动：,【聚焦】遗传信息的翻译,【聚焦】遗传信息的翻译,核糖体,mRNA与核糖体结合,1.mRNA进入细胞质，与核糖体结合，形成两个tRNA的结合位点.(位点一和位点二）,位点1,位点2,【聚焦】遗传信息的翻译,核糖体,tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子互补配对
12、,位点1,位点2,【聚焦】遗传信息的翻译,2.携带一个特定氨基酸的tRNA,通过与mRNA上的密码子互补配对，进入位点1.,核糖体,3.携带另一个特定氨基酸的tRNA以同样的方式进入位点2,位点1,位点2,【聚焦】遗传信息的翻译,核糖体,两个氨基酸脱水缩合,脱水缩合,位点1,位点2,【聚焦】遗传信息的翻译,4.位点1位点2相应的氨基酸脱水缩合形成肽键，位点1的氨基酸转移到占据位点2的tRNA上,甲硫氨酸,5.核糖体读取下一个密码子，原占据位点的tRNA离开核糖体，再去转运新的氨基酸；占据位点的tRNA进入位点，一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点，继续肽链的合成。重复进行，直到读取到mRNA的
13、终止密码。,位点1,位点2,核糖体沿着 mRNA滑动,【聚焦】遗传信息的翻译,甲硫氨酸,天冬氨酸,异亮氨酸,以mRNA为模板合成了有一定氨基酸顺序的多肽链,【聚焦】遗传信息的翻译,终止阶段：识别终止密码子，多肽链合成终止并被释放。,6.多肽链合成之后，从核糖体与mRNA的复合体上脱离，再经过一系列步骤，盘曲折叠形成具有一定特定空间结构和功能的蛋白质分子，开始承担细胞生命活动的各项职责。,【聚焦】遗传信息的翻译,一个mRNA分子上结合多个核糖体，短时间内形成多条相同的肽链，提高翻译的速度。,第50页多肽链（蛋白质）,细胞核（主要）,细胞核（主要）,细胞质中的核糖体,DNA的两条链,DNA的一条链
14、,mRNA,四种游离的脱氧核苷酸,四种游离的核糖核苷酸,20种氨基酸,ATP,解旋酶DNA聚合酶 等,RNA聚合酶等,各种酶,AT TACG GC,AU TACG GC,AU UACG GC,DNA,mRNA,多肽链（蛋白质）,【探究点三】基因指导蛋白质合成中 基因的碱基数（双链）:mRNA中的碱基数：合成蛋白质的氨基酸数=6：3：1,在碱基数的计算中，对“最多”和“最少”的分析1、翻译时，mRNA上的终止密码不决定氨基酸数目，因此准确地说，mRNA上的碱基数目比蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些。2、基因或DNA上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的6倍还要多一些。3、在回答有关问题时，应
15、加上“最（至）多”或“最（至）少”等字样。如：mRNA上有n个碱基，转录产生的基因中至少有2n个碱基，该mRNA指导合成的蛋白质最多有n/3个氨基酸。,练习册P36,课堂练习,A.mRNA可作为合成蛋白质的直接模板B.mRNA上的每三个相邻的碱基决定一个氨基酸C.mRNA上有四种核糖核苷酸，代表20种氨基酸的密码子有64种D.mRNA只有与核糖体结合后才能发挥作用,下列对mRNA的描述，不正确的是（）,BC,解析：mRNA上每三个相邻的碱基不一定是密码子，即使是密码子，也不一定决定氨基酸。,对下图的说法，不正确的是：,表示DNA复制过程共有5种碱基A均代表同一种核苷酸共有5种核苷酸遵循碱基互补
16、配对原则,A、T、G、C、U,课堂练习,例题1：一条多肽链中有氨基酸1000个，则作为合成该多肽模板的信使RNA分子和用来转录信使RNA的DNA分子分别至少要有碱基A.3000个和3000个 B.1000个和2000个C.2000个和4000个 D.3000个和6000个解析：,所以：信使RNA碱基数为10003=3000个 DNA分子碱基数为30002=6000个，选D,例题2,一条DNA分子上的某个基因有300个碱基对，则它控制合成的蛋白质分子中含有肽键的个数最多为：A.99个B.100个C.49个D.50个,A,例题3,人体血红蛋白的一条肽链有145个肽键，形成这条肽链的氨基酸分子数及控
17、制这条肽链合成的DNA中的碱基数至少为（）A.145和876B.146和438C.146和876D.145和438,C,例题4,某一DNA分子含有20%的A+T，那么它转录成的信使RNA中的G+C的含量为：A.40%B.80%C.60%D.20%,B,例题5,设控制某含a 条肽链的蛋白质合成的基因含X个碱基对，氨基酸的平均分子量为Y，则该蛋白质的分子量约为,（X/3）Y（X/3a）18,遗传密码（密码子）,例2下图为原核细胞中转录、翻译的示意图。据图判断，下列描述中正确的是（）A图中表示4条多肽链正在合成B最终合成的四条肽链的结构相同C多个核糖体共同完成一条多肽链的翻译D一个基因在短时间内可表达出多条多肽链,课堂练习,D,真核细胞具有核膜屏障，转录和翻译在不同时间、不同地点进行；而原核细胞无核膜，转录和翻译同时同地点进行。,
