高中生物必修2第四章第一节课件

1、 DNADNA分子是怎样控制遗传性状的？分子是怎样控制遗传性状的？ 现代遗传学认为：现代遗传学认为： 生物的性状是由生物的性状是由 控制的控制的 性状是由性状是由 物质体现的物质体现的 基因基因 蛋白质蛋白质 基因基因控制生物控制生物性状性状 蛋白质蛋白质 体现者体现者 问题：细胞核中的基因是怎样指导细胞质中的问题：细胞核中的基因是怎样指导细胞质中的 蛋白质合成呢？蛋白质合成呢？ 基因基因蛋白质的合成蛋白质的合成 指导指导 以以_为媒介为媒介RNARNA 比较项目比较项目DNADNARNARNA 基本单位基本单位 五碳糖五碳糖 含氮碱基含氮碱基 结构结构 主要存在部位主要存在部位 功能功能 D

2、NA,RNA DNA,RNA 的主要区别的主要区别 脱氧核苷酸脱氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸 脱氧核糖脱氧核糖 核糖核糖 A A T T C G C GA A U U C G C G 双螺旋结构双螺旋结构多为单链结构多为单链结构 细胞核细胞核细胞质细胞质 大多数生物的大多数生物的 遗传物质遗传物质 少数生物的遗传物质少数生物的遗传物质 信使、运输、结构成分信使、运输、结构成分 少数少数RNARNA具有催化作用具有催化作用 RNARNA 的种类的种类 信使信使 RNA(mRNA)RNA(mRNA) 核糖体核糖体 RNA(rRNA)RNA(rRNA) 转运转运 RNA(tRNA)RNA(tRNA)

3、 RNARNA按功能分：按功能分： (1) 概念：概念： (2)时间：时间： (3)过程：过程： (4) 场所：场所： (5) 模板：模板： (6) 原料：原料： (7) 条件：条件： (8) 碱基配对碱基配对: (9) 结果：结果： 在细胞核中以在细胞核中以DNA的一条链为模板的一条链为模板,按碱基按碱基 互补配对原则原则，合成互补配对原则原则，合成mRNA的过程的过程 细胞核、线粒体、叶绿体细胞核、线粒体、叶绿体/拟核拟核 DNA的一条链的一条链 四种核糖核苷酸四种核糖核苷酸(A、G、C、U ） 需要酶和需要酶和ATP 碱基互补配对原则碱基互补配对原则 （AU，TA,CG,GC） mRNA

4、 整个生命历程中整个生命历程中 DNADNA的两条链都能转录吗？的两条链都能转录吗？ DNADNA链完全解开吗？链完全解开吗？ 转录出的序列与双链的碱基序转录出的序列与双链的碱基序 列有何异同？列有何异同？ A AT TT TC CA AG GA AT TG G T TA AA AG GT TC CT TA AC C DNADNA a a链链 b b链链 A AU UU UC CA AG GA AU UG G 假设以假设以b b链为模板，则转录出的链为模板，则转录出的RNARNA碱基排列为碱基排列为 巩固练习巩固练习 1、构成人体的核酸有两种、构成人体的核酸有两种,构成核酸的基本单位构成核酸的

5、基本单位 -核苷酸有多少种核苷酸有多少种?碱基有多少种碱基有多少种?( ) A.2种种 4种种 B.4种种 4种种 C.5种种 5种种 D.8种种 5种种 2、下列哪一组物质是、下列哪一组物质是RNA的组成成分的组成成分( ) A.脱氧核糖核酸和磷酸脱氧核糖核酸和磷酸 B.脱氧核糖脱氧核糖碱基碱基和磷酸和磷酸 C.核糖核糖碱基碱基和磷酸和磷酸 D.核糖核糖嘧啶嘧啶和核酸和核酸 D C 3.DNA分子的解旋发生在分子的解旋发生在_过程中过程中( ) A.复制复制 B.转录转录 C.翻译翻译 D.复制和转录复制和转录 4.一个一个DNA分子转录出多少种多少个分子转录出多少种多少个 mRNA( )

6、A.一种一个一种一个 B.一种多个一种多个 C.多种多个多种多个 D.无数种无数个无数种无数个 D C 5、DNA的复制和转录有何异同之处？的复制和转录有何异同之处？ 类别类别 项目项目 复制复制 转录转录 场所场所 解旋解旋 模板模板 原料原料 酶酶 特点特点 碱基碱基 配对配对 产物产物 主要是细胞核主要是细胞核 只解有遗传效应的片段只解有遗传效应的片段 只有只有DNA的一条链的一条链 四种核糖核苷酸四种核糖核苷酸 解旋酶、解旋酶、 RNA聚合酶聚合酶 边解旋边转录边解旋边转录 A-U G-C T-A C-G mRNA 主要是细胞核主要是细胞核 完全解旋完全解旋 DNA的两条链的两条链 四

7、种脱氧核苷酸四种脱氧核苷酸 解旋酶、解旋酶、DNA聚合酶聚合酶 边解旋边复制边解旋边复制 半保留复制半保留复制 A-T C-G T-A G-C 子代子代DNA 转录得到的转录得到的RNARNA仍是碱基序列，仍是碱基序列， 而不是蛋白质。在细胞质中如何解而不是蛋白质。在细胞质中如何解 读读mRNAmRNA所带出来的信息呢？所带出来的信息呢？ mRNA通过核孔进入细胞 质中，开始它新的历程 翻译。 二、遗传信息的翻译二、遗传信息的翻译 RNA 蛋白质蛋白质 RNA 四种核苷酸 v蛋白质 v20种氨基酸 如果如果1 1个碱基决定个碱基决定1 1个氨基酸就只能决定个氨基酸就只能决定_种，即种，即 如果

8、如果3 3个碱基决定个碱基决定1 1个氨基酸就可决定个氨基酸就可决定_种，即种，即 如果如果2 2个碱基决定个碱基决定1 1个氨基酸就只能决定个氨基酸就只能决定_种，即种，即 4 4 1616 6464 实验验证：实验验证：19611961年英国的克里克和同事用实验证明一年英国的克里克和同事用实验证明一 个氨基酸是由个氨基酸是由m mRNARNA的的3 3个碱基决定，即个碱基决定，即三联体密码子三联体密码子 信使信使RNARNA上决定一个氨基酸的上决定一个氨基酸的3 3个相邻的碱基个相邻的碱基密码子密码子: : 决定氨基酸的密码子共有多少种？决定氨基酸的密码子共有多少种？ 氨基酸有多少种氨基酸

9、有多少种? ? UCAUG A UUA mRNAmRNA 密码子密码子密码子密码子密码子密码子 密码子总数是密码子总数是 种，种， 但决定氨基酸的密码子是但决定氨基酸的密码子是 种。种。6161 6464 所有生物所用的密码子是所有生物所用的密码子是 。 同一套同一套 一种密码子决定一种氨基酸，但一一种密码子决定一种氨基酸，但一 种氨基酸可以由种氨基酸可以由 不同的不同的 密码子决定。密码子决定。 1 1种或几种种或几种 密码子的简并性密码子的简并性 甲硫氨酸甲硫氨酸谷氨酸谷氨酸丙氨酸丙氨酸半胱氨酸半胱氨酸脯脯 氨酸氨酸丝氨酸丝氨酸赖氨酸赖氨酸脯氨酸。脯氨酸。 1.AUG GAA GCA UG

10、U CCG AGC AAG CCG 2.2.地球上几乎所有的生物都共用一套密码子，这一事实地球上几乎所有的生物都共用一套密码子，这一事实 说明地球上的所有生物都有着或远或近的亲缘关系，说明地球上的所有生物都有着或远或近的亲缘关系， 或者生物都具有相同的遗传语言，或者生命在本质上是或者生物都具有相同的遗传语言，或者生命在本质上是 统一。统一。 3.从密码的简并性我们能认识到；如果密码子中的一个从密码的简并性我们能认识到；如果密码子中的一个 碱基发生变化，可能影响到蛋白质氨基酸的种类，也碱基发生变化，可能影响到蛋白质氨基酸的种类，也 有可能蛋白质氨基酸的种类不发生变化（有可能蛋白质氨基酸的种类不发

11、生变化（GAUGAC 都决定天冬氨酸），都决定天冬氨酸），这就保证了生物遗传的相对稳定这就保证了生物遗传的相对稳定 性，又使生物出现变异，从而促进生物的发展进化性，又使生物出现变异，从而促进生物的发展进化 。 A A U 异亮氨酸异亮氨酸 AC U 天冬氨酸天冬氨酸 一种一种tRNAtRNA只能携带一种氨基酸只能携带一种氨基酸? ? 一种氨基酸只能由一种一种氨基酸只能由一种tRNAtRNA携带携带? ? 一种密码子决定一种氨基酸一种密码子决定一种氨基酸? ? tRNA“搬运工搬运工” 翻译的具体过程：翻译的具体过程： 1. 场所： 2. 模板： 3. 原料： 4. 条件: 5. 过程： 6.碱

12、基配对: 7. 产物: 核糖体核糖体 mRNAmRNA 2020种游离的氨基酸种游离的氨基酸 A-UA-U，U-AU-A，G-CG-C，C-G C-G 蛋白质（或肽链）蛋白质（或肽链） 酶、能量、模板、原料、运输工具酶、能量、模板、原料、运输工具 遗传学上把以信使遗传学上把以信使RNA为模板，合成具有一定氨为模板，合成具有一定氨 基酸顺序的蛋白质的过程叫做基酸顺序的蛋白质的过程叫做翻译翻译。 起始、延伸、终止、脱离起始、延伸、终止、脱离 1.下图为原核细胞中转录、翻译的示意图。据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（图判断，下列描述中正确的是（ ） A图中表示图中

13、表示4条多肽链正在合成条多肽链正在合成 B转录尚未结束，翻译即已开始转录尚未结束，翻译即已开始 C多个核糖体共同完成一条多肽链的翻译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一个基因在短时间内可表达出多条多肽链 2(2010天津理综，天津理综，2)根据下表中的根据下表中的 已知条件，判断苏氨酸的密码子是已知条件，判断苏氨酸的密码子是() A.TGUBUGA CACU DUCU DNA双链双链 TG mRNA tRNA反密码子反密码子A 氨基酸氨基酸苏氨酸苏氨酸 C C 3.一段原核生物的一段原核生物的mRNA通过翻译可合成一条含有通过翻译可合成一条含有 11个肽

14、键的多肽，则此个肽键的多肽，则此mRNA分子至少含有的碱基分子至少含有的碱基 个数，及合成这段多肽需要的个数，及合成这段多肽需要的tRNA个数，依次为个数，依次为 （ ） A. 33 11 B. 36 12 C. 12 36 D. 11 36 DNA（基因）上的碱基数：（基因）上的碱基数：mRNA上的碱基数：肽链上的氨基酸数上的碱基数：肽链上的氨基酸数 = 6 ： 3 ： 1 4.4.某具有遗传效应的某具有遗传效应的DNADNA片段有碱基片段有碱基960960个，此片段转录、个，此片段转录、 翻译合成一条肽链，则此肽链在形成时应脱去的水分子翻译合成一条肽链，则此肽链在形成时应脱去的水分子 数为

15、数为 ( )( ) A.480 A.480个个 B.319B.319个个 C.160C.160个个 D.159D.159个个 5 5、设控制某含、设控制某含a a条肽链的蛋白质合成的基因含条肽链的蛋白质合成的基因含X X个碱基个碱基 对，氨基酸的平均分子量为对，氨基酸的平均分子量为Y Y，则该蛋白质的分子量，则该蛋白质的分子量 约为约为 A. B.A. B. C. D. C. D.aXXY1816 3 2 XXY6 3 1 18 3 a x 18 33 a X Y X 下列有关基因表达的叙述中，正确的是下列有关基因表达的叙述中，正确的是( ) 只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质只有细胞内的

16、核酸才是携带遗传信息的物质 RNA分子可作为分子可作为DNA合成的模板，合成的模板，DNA 是蛋白质合是蛋白质合 成的直接模板成的直接模板 转录过程在细胞质基质中进行，以核糖核苷酸为原转录过程在细胞质基质中进行，以核糖核苷酸为原 料，不需解旋酶料，不需解旋酶 细胞中有多种细胞中有多种tRNA，一种，一种tRNA只能转运一种氨基酸只能转运一种氨基酸 mRNA上决定上决定1个氨基酸的个氨基酸的3个相邻碱基称为密码子个相邻碱基称为密码子 不同密码子编码同种氨基酸可增强密码的容错性不同密码子编码同种氨基酸可增强密码的容错性 mRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质在核糖体上移动翻译出蛋白质 DNA病毒中没有

17、病毒中没有RNA，其遗传信息的传递不遵循中心，其遗传信息的传递不遵循中心 法则法则 1) 1)解旋：在解旋：在_酶的作用下，酶的作用下，DNADNA双链双链 解开，暴露解开，暴露_。 2) 2)配对：以配对：以DNADNA解开的解开的_条链为模板，细条链为模板，细 胞中游离的胞中游离的_与与 其进行碱基配对，配对原则是其进行碱基配对，配对原则是 _ _。 3) 3)连接：在连接：在_酶的作用下，核糖核苷酸酶的作用下，核糖核苷酸 依次连接，形成依次连接，形成_。 4) 4)释放：合成的释放：合成的mRNAmRNA从从_上释放，上释放， DNA DNA双链恢复成双链恢复成_结构。结构。 DNA复制

18、复制转录转录翻译翻译 场所场所 时间时间 模板模板 原料原料 产物产物 碱基配碱基配 对对 信息传信息传 递方向递方向 主要是细胞核主要是细胞核 主要是细胞核主要是细胞核 主要是细胞质主要是细胞质 中的核糖体中的核糖体 细胞分裂间期细胞分裂间期 生物生长发育过程中生物生长发育过程中 DNA的两条链的两条链DNA的一条链的一条链 mRNA 4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸种核糖核苷酸20种氨基酸种氨基酸 2个相同的个相同的DNA RNA蛋白质或多肽蛋白质或多肽 A-T,T-A, G-C,C-G A-U,T-A, G-C,C-G A-U,U-A, G-C,C-G DNADNA DNARNA RNA蛋白质蛋白质 起始起始：核糖体与核糖体与_结合，同时形成结合，同时形成2 2个个 tRNAtRNA的结合位点。携带的结合