基因指导蛋白质的合成教学ppt课件

1、第1节 基因控制蛋白质的合成学习目的学习目的1概述遗传信概述遗传信息的转录和翻译。息的转录和翻译。 2运用数学方运用数学方法，分析碱基与法，分析碱基与氨基酸的对应关氨基酸的对应关系。系。吉林省梨树县第一高级中学吉林省梨树县第一高级中学 姜万录姜万录基因控制生物性状基因控制生物性状蛋白质蛋白质表达者表达者问题：基因是怎样指点蛋白质的合成呢？问题：基因是怎样指点蛋白质的合成呢？思索几个问题思索几个问题1 1、遗传物质主要存在于细胞的什么部位？、遗传物质主要存在于细胞的什么部位？2 2、生物的性状或生命的主要功能由什么物质承当？、生物的性状或生命的主要功能由什么物质承当？3 3、蛋白质的合成在细胞的

2、什么部位？、蛋白质的合成在细胞的什么部位？4 4、在基因表达过程中、在基因表达过程中DNADNA如何指点蛋白质合成的？请猜如何指点蛋白质合成的？请猜测能够的途径？其中哪一途径最合理，为什么？测能够的途径？其中哪一途径最合理，为什么？DNA主要位于细胞核主要位于细胞核蛋白质蛋白质核糖体核糖体控制控制基因控制蛋白质的合成DNA RNARNA蛋白质蛋白质转转 录录翻翻 译译DNA携带的遗传信息是怎样传送到细胞质中去的呢？携带的遗传信息是怎样传送到细胞质中去的呢？一、遗传信息的转录一、遗传信息的转录1.RNA与与DNA有哪些区别？有哪些区别？ DNADNARNARNA构造构造组成单位组成单位碱基碱基

3、嘌呤嘌呤A A、G GA A、G G 嘧啶嘧啶C C、T T C C、五碳糖五碳糖无机酸无机酸磷酸磷酸磷酸磷酸主要存在部位主要存在部位规那么的双螺旋通常为单链脱氧核苷酸核糖核苷酸U (尿嘧啶)脱氧核糖核糖细胞核细胞质RNA的种类的种类信使信使 RNA mRNA核糖体核糖体 RNA rRNA 转运转运 RNA tRNA 2.RNA有哪些类型？有哪些类型？一、遗传信息的转录一、遗传信息的转录三种三种RNA都能携带遗传信息吗？都能携带遗传信息吗？信使RNA(mRNA)：遗传信息传送的媒介。核糖体RNA(rRNA)：与蛋白质构成核糖体。转运RNA(tRNA)：转运氨基酸的工具。携带遗传信息，其上的密码

4、子决议蛋白携带遗传信息，其上的密码子决议蛋白质中氨基酸的序列。是控制蛋白质合成质中氨基酸的序列。是控制蛋白质合成的模板。的模板。多呈三叶草。有反密码子。能识别密多呈三叶草。有反密码子。能识别密码子，可运载特定的氨基酸到相应的码子，可运载特定的氨基酸到相应的位置。位置。有大小两个亚基。能确保结合上去的有大小两个亚基。能确保结合上去的mRNA正确地定向。正确地定向。RNARNA还有什么功能？还有什么功能？RNARNA除去前述功能还具有催化和作为某些生物遗传物质的功能。除去前述功能还具有催化和作为某些生物遗传物质的功能。 它也是由根本单位它也是由根本单位核苷酸衔接而成，核苷酸衔接而成，由核糖、磷酸、

5、碱基共同组成核苷酸，它也能储由核糖、磷酸、碱基共同组成核苷酸，它也能储存遗传信息。存遗传信息。 在在RNA与与DNA的关系中，也遵照的关系中，也遵照“碱基互碱基互补配对原那么，因补配对原那么，因RNA中没有中没有T，DNA中没有中没有U，所以当，所以当RNA与与DNA有关系时，有关系时，U与配对。与配对。 RNA普通是单链，而且比普通是单链，而且比DNA短，因此可短，因此可以经过核孔，从细胞核转移到细胞质中。以经过核孔，从细胞核转移到细胞质中。4.DNA的遗传信息是怎样传给的遗传信息是怎样传给mRNA的呢？的呢？3.为什么RNA适于作DNA的信使？1、什么叫转录？转录的单位是什么？在哪、什么叫

6、转录？转录的单位是什么？在哪进展？进展？ 问题：问题： 2、DNA的两条链都能转录吗？转录需求的两条链都能转录吗？转录需求哪些条件？哪些条件？ 3、DNA链完全解开吗？在转录过程中碱链完全解开吗？在转录过程中碱基互补配对原基互补配对原 那么有什么特殊情况？那么有什么特殊情况？4、 DNARNA如何转录，特点是什么？如何转录，特点是什么？结果如何？结果如何？思索与讨论：思索与讨论：如下所示为一段如下所示为一段DNA分子，假设以分子，假设以链为链为模板进展转录，试回答以下问题：模板进展转录，试回答以下问题：DNA链：链：ATGATAGGAAAC 链：链：TACTATCCCTTTG 1.写出对应的写

7、出对应的mRNA的碱基顺序。的碱基顺序。 2.转录与转录与DNA复制有什么共同之处？这对复制有什么共同之处？这对保证遗传信息的准确转录有什么意义？保证遗传信息的准确转录有什么意义？ 3.转录成的转录成的RNA的碱基序列，与作为模板的碱基序列，与作为模板的的DNA单链的碱基序列有哪些异同？与该单链的碱基序列有哪些异同？与该DNA的另一条链的碱基的另一条链的碱基 序列有哪些异同？序列有哪些异同？复 制转 录场 所解 旋模 板原 料酶能 量碱基配对产 物列表比较转录与列表比较转录与DNA复制有什么区别？复制有什么区别？二、遗传信息的翻译二、遗传信息的翻译1、什么叫翻译？、什么叫翻译？ 游离在细胞质中

8、的各种氨基酸，就以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为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。蛋白质的过程。问题：问题： 转录得到的转录得到的RNA仍是碱基序列，而不是仍是碱基序列，而不是蛋白质。那么，蛋白质。那么，RNA上的碱基序列如何能变上的碱基序列如何能变成蛋白质中氨基酸的种类、数量和陈列顺序成蛋白质中氨基酸的种类、数量和陈列顺序呢？呢？遗传信息到达细胞质后，细胞又是怎样解读的呢？遗传信息到达细胞质后，细胞又是怎样解读的呢？mRNA：碱基的数量碱基的数量陈列顺序陈列顺序蛋白质：蛋白质：氨基酸的数量氨基酸的数量陈列顺序陈列顺序种类种类决议决议决议决议决

9、议决议?种种?种种4种种20种种讨论：至少要多少个碱基的不同陈列顺序才可以讨论：至少要多少个碱基的不同陈列顺序才可以 决议决议20种不同的氨基酸？种不同的氨基酸？一个碱基决议一个氨基酸，一个碱基决议一个氨基酸，41 = 4二个碱基决议一个氨基酸，二个碱基决议一个氨基酸，42 = 16三个碱基决议一个氨基酸，三个碱基决议一个氨基酸，43 = 642、碱基与氨基酸的对应关系是怎样的？、碱基与氨基酸的对应关系是怎样的？二、遗传信息的翻译二、遗传信息的翻译UCAUG A UUAmRNA 密码子密码子 密码子密码子 密码子密码子什么叫密码子？什么叫密码子？ 密码子：密码子：mRNA上决议一个氨基酸的三个

10、相邻的上决议一个氨基酸的三个相邻的 碱基碱基二、遗传信息的翻译二、遗传信息的翻译 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 终止密码子：终止密码子： 、 、_ 种类种类 起始密码子：起始密码子： 甲硫氨酸甲硫氨酸 种种 _ _缬氨酸缬氨酸 编码氨基酸的密码子编码氨基酸的密码子_种种一切生物的密码子是一切生物的密码子是 的。的。61616464一种密码子决议一种氨基酸，但一种氨基一种密码子决议一种氨基酸，但一种氨基酸可以由酸可以由 不同的密码子决议。不同的密码子决议。 1 1种或几种种或几种一样一样AUGAUGGUGGUGUAAUAAU

11、AGUAGUGAUGA 遗传密码共遗传密码共64个，能决议氨基酸的遗传密个，能决议氨基酸的遗传密码只需码只需61个。有个。有3个终止密码子，没有对应的氨个终止密码子，没有对应的氨基酸。起始密码子基酸。起始密码子 一个密码子决议一个特定的氨基酸。一个密码子决议一个特定的氨基酸。 简并性：色氨酸及甲硫氨酸各只需一个密简并性：色氨酸及甲硫氨酸各只需一个密码。多数氨基酸有二个以上的密码子。在一定程码。多数氨基酸有二个以上的密码子。在一定程度上能防止由于碱基的改动而导致的遗传信息的度上能防止由于碱基的改动而导致的遗传信息的改动。改动。遗传密码有哪些特点？遗传密码有哪些特点？ 通用性：地球上几乎一切的生物

12、共用一套密码子表。二、遗传信息的翻译二、遗传信息的翻译思索与讨论：思索与讨论： 1、知一段、知一段mRNA的碱基序列是的碱基序列是AUGGAAGCAUGUCCGAGCAAGCCG，他，他能写能写出对应的氨基酸序列吗？出对应的氨基酸序列吗？ 2、地球上几乎一切的生物体都共用上、地球上几乎一切的生物体都共用上述密码子表。根据这一现实，他能想到述密码子表。根据这一现实，他能想到什么？什么？ 3、从密码子表中可以看到，一种氨基、从密码子表中可以看到，一种氨基酸能够有几个密码子，这一景象称做密酸能够有几个密码子，这一景象称做密码的简并。他以为密码的简并对生物体码的简并。他以为密码的简并对生物体的生存开展

13、有什么意义？的生存开展有什么意义？二、遗传信息的翻译二、遗传信息的翻译转运转运RNA(tRNA)1 1、形状：三叶草形、形状：三叶草形2 2、构造：一端为氨基酸结合的部位、构造：一端为氨基酸结合的部位 另一端为反密码子，能与与密码另一端为反密码子，能与与密码子碱基互补配对。子碱基互补配对。3 3、种类：、种类：6161种。实践不详种。实践不详二、遗传信息的翻译二、遗传信息的翻译遗传信息、密码子、反密码子有何区别和联络？遗传信息、密码子、反密码子有何区别和联络？比比较较工工程程概念概念作用作用存在存在位置位置种类、数量种类、数量特点特点相互联络相互联络遗遗传传信信息息密密码码子子反反密密码码子子

14、第第1 1步步 mRNA mRNA进入细胞质，与核糖体结合。携进入细胞质，与核糖体结合。携带甲硫氨酸的带甲硫氨酸的tRNAtRNA，经过与碱基，经过与碱基AUGAUG互补配互补配对，进入位点对，进入位点1. 1.4.mRNA是怎样翻译蛋白质的？是怎样翻译蛋白质的？第第2 2步步 携带组氨酸的携带组氨酸的tRNAtRNA以同样方式进入位以同样方式进入位点点2.2.第第3步步 甲硫氨酸经过与组氨酸构成肽键而转移甲硫氨酸经过与组氨酸构成肽键而转移到占据位点到占据位点2的的tRNA上。上。第第4步步 核糖体读取下一个密码子，原占据位点核糖体读取下一个密码子，原占据位点1的的tRNA分开核糖体，占据位点

15、分开核糖体，占据位点2的的tRNA进入位点进入位点1，一个新的携，一个新的携带氨基酸的带氨基酸的tRNA进入位点进入位点2，继续肽链的合成。反复步，继续肽链的合成。反复步骤骤2、3、4，直至核糖体读取到，直至核糖体读取到mRNA的终止密码。的终止密码。问题：问题： 1DNA转录构成的mRNA从细胞核中出来进入细胞质中，与核糖体结合穿过几层磷脂双分子层？2氨基酸如何进入核糖体？哪个氨基酸进入是由什么决议的？3一个核糖体中有几个tRNA的结合位点？4翻译的起始位点是哪里？核糖体中的两个氨基酸构成肽键后转移到占据哪个位点上的tRNA上？肽链是如何构成的？5 5如何在短时间内由一条如何在短时间内由一条

16、mRNAmRNA合成出多个一样的蛋合成出多个一样的蛋白质分子？白质分子？结合上图判别翻译的方向，并阐明判别的根据。结合上图判别翻译的方向，并阐明判别的根据。翻译过程中产生的多条多肽链有什么特点？翻译过程中产生的多条多肽链有什么特点？翻译过程中核糖体沿翻译过程中核糖体沿mRNA挪动还是挪动还是mRNA沿沿核糖体挪动？核糖体挪动？翻译合成的多肽链能否能承当相应的生命活动？翻译合成的多肽链能否能承当相应的生命活动？转 录翻 译定 义场 所模 板信息传送方向原 料产 物实 质比较翻译与转录有哪些区别？比较翻译与转录有哪些区别？结合下面图解，思索讨论：结合下面图解，思索讨论：(1)基因中的碱基数、基因中

17、的碱基数、mRNA分子中的碱基数、蛋白质分子中分子中的碱基数、蛋白质分子中的氨基酸数之间有何数量关系？的氨基酸数之间有何数量关系？(2)在蛋白质合成过程中，在蛋白质合成过程中，DNA中碱基数、中碱基数、mRNA中碱基数、中碱基数、氨基酸数能否一定遵照以上数量关系？氨基酸数能否一定遵照以上数量关系？ 场所：核糖体场所：核糖体产物：多肽产物：多肽模板：模板：mRNAmRNA原料：氨基酸原料：氨基酸酶和能量：相关酶及酶和能量：相关酶及ATPATPtRNAtRNA条件条件 翻翻 译译 转转 录录 场所：主要在胞核场所：主要在胞核产物：产物：RNARNA模板：模板：DNADNA分子的一条链分子的一条链原

18、料：核糖核苷酸原料：核糖核苷酸酶：酶： RNA RNA聚合酶聚合酶能量：能量：ATPATP条件条件 DNADNAmRNAmRNA蛋白质蛋白质遗传信息传送遗传信息传送课堂小结课堂小结 基因指点蛋白质的合成基因指点蛋白质的合成随堂检测随堂检测1.1.以下哪一组物质是以下哪一组物质是RNARNA的组成成分的组成成分( )( )A.A.脱氧核糖核酸和磷酸脱氧核糖核酸和磷酸 B.B.脱氧核糖碱基和磷酸脱氧核糖碱基和磷酸C.C.核糖碱基和磷酸核糖碱基和磷酸 D.D.核糖嘧啶和核酸核糖嘧啶和核酸2 2以下生理功能与以下生理功能与RNARNA功能无关的是功能无关的是 ( ) ( )A A催化细胞内的某些生化反

19、响催化细胞内的某些生化反响 B B转运氨基酸转运氨基酸C C与核糖体结合，是合成蛋白质的场所与核糖体结合，是合成蛋白质的场所 D D携带着生物体细胞内的全部遗传信息携带着生物体细胞内的全部遗传信息CD3.3.右图为真核生物信使右图为真核生物信使RNARNA合成过程表示图，请据图判别以下合成过程表示图，请据图判别以下表达错误的选项是表达错误的选项是( () )A A该过程主要发生在细胞核中该过程主要发生在细胞核中B B图中是以四种核糖核苷酸为原料合成的信使图中是以四种核糖核苷酸为原料合成的信使RNARNAC C假设图中表示酶分子，那么它的称号是假设图中表示酶分子，那么它的称号是DNADNA聚合酶

20、聚合酶D D图中的合成后经过核孔进入细胞质中与核糖体结合图中的合成后经过核孔进入细胞质中与核糖体结合4 4关于密码子的表达正确的选项是关于密码子的表达正确的选项是 A A能编码氨基酸的密码子为能编码氨基酸的密码子为6464个个 B B一种氨基酸能够有多种对应的密码子一种氨基酸能够有多种对应的密码子C CGTAGTA只能编码一种氨基酸只能编码一种氨基酸D D同一种密码子在人和大肠杆菌细胞中编码的氨基酸不同同一种密码子在人和大肠杆菌细胞中编码的氨基酸不同CB5.以下说法不正确的选项是以下说法不正确的选项是 A.一种转运一种转运RNA只能转运一种氨基酸只能转运一种氨基酸 B.一种氨基酸的密码子可以有

21、多种一种氨基酸的密码子可以有多种C.一种氨基酸可以由几种转运一种氨基酸可以由几种转运RNA来转运来转运 D.一种氨基酸只能由一种转运一种氨基酸只能由一种转运RNA来转运来转运6.根据下表内容分析，色氨酸的密码子是根据下表内容分析，色氨酸的密码子是 A.ACG B.AGG C.UCG D.UGGA.ACG B.AGG C.UCG D.UGGDD7.7.转录、翻译的模板分别是转录、翻译的模板分别是 A.tRNAA.tRNA、DNADNA的一条链的一条链 B.rRNAB.rRNA、mRNAmRNAC.DNAC.DNA的一条链、的一条链、mRNA mRNA D.DNAD.DNA的一条链、的一条链、tRNAtRNA8.8.合成一条含合成一条含10001000个氨基酸的多肽链，需求转运个氨基酸的多肽链，需求转运RNARNA的的个数，信使个数，信使RNARNA上的碱基个数和双链上的碱基个数和双链DNADNA上的碱基对数至上的碱基对数至少依次是少依次是 A A1000100