基因指导蛋白质的合成(公开课)PPT教案

1、会计学1基因指导蛋白质的合成基因指导蛋白质的合成(公开课公开课) 侏罗纪公园侏罗纪公园DNA生物性状生物性状？基因的表达基因的表达第1页/共48页第第 4 章章 基因的表达基因的表达第第 1 节节 基因指导蛋白质的合成基因指导蛋白质的合成(课时课时1)第2页/共48页（1）比较）比较DNA与与RNA在组成、结构在组成、结构、功能等方面的异同。、功能等方面的异同。（2 2）概述遗传信息转录的概念和过程）概述遗传信息转录的概念和过程（场所、模板、条件、原料、产物场所、模板、条件、原料、产物）。）。 第3页/共48页_指导蛋白质的合成指导蛋白质的合成基因是有基因是有_的的_片段；片段； DNA DN

2、A 主要存在于主要存在于_中，而蛋白质的合成是在中，而蛋白质的合成是在_中进行的。中进行的。 细胞核中的细胞核中的DNADNA如何指导如何指导 细胞质中的细胞质中的蛋白质蛋白质的合成？的合成？基因基因遗传效应遗传效应DNADNA细胞核细胞核细胞质细胞质（核糖体（核糖体）第4页/共48页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第5页/共48页 阅读课本阅读课本P62 至至 P63页第二段内容页第二段内容，然后，然后回答下列问题：回答下列问题：1、RNA的结构单位是什么？的结构单位是什么？2、RNA与与DNA在化学组成上的区别有哪些？在化学组成上的区别有哪些？3、RN

3、A为什么适合作为什么适合作DNA的信使？的信使？4、RNA的种类有哪三种？的种类有哪三种？核糖核苷酸核糖核苷酸第6页/共48页R RNANA的化学组成的化学组成复习提问复习提问R RNANA中文全称中文全称: :组成元素组成元素: :基本单位基本单位: :核糖核糖含氮碱基含氮碱基磷酸磷酸含氮碱基含氮碱基A、G、C、UC H O N PC H O N P磷酸磷酸核糖核糖第7页/共48页比较项目DNARNA结 构基本单位五碳糖含氮碱基功能主要存在部位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核 糖糖A T C GA U C G通常双螺旋结通常双螺旋结构构一般单链结构一般单链结构细胞

4、核细胞核细胞质细胞质遗传信息的储存遗传信息的储存、传递、表达、传递、表达传递第8页/共48页 、为什么为什么RNA适于做适于做DNA的信使呢？的信使呢？第9页/共48页三种三种RNA示意图示意图信使信使RNARNA： 遗传信息传递的媒介遗传信息传递的媒介。核糖体核糖体RNARNA： 与蛋白质构成核糖体。与蛋白质构成核糖体。转运转运RNARNA：专一性专一性 转运氨基酸的工具转运氨基酸的工具。4.RNA的种类的种类第10页/共48页DNA的信息是怎么传给的信息是怎么传给mRNA的？的？ 第11页/共48页第12页/共48页（1 1）什么叫转录？）什么叫转录？DNADNA的两条链都能转录吗？的两条

5、链都能转录吗？（2 2）转绿时，）转绿时，DNADNA链完全解开吗？链完全解开吗？（3 3）在转录过程中碱基互补配对原则有什么特殊情况？）在转录过程中碱基互补配对原则有什么特殊情况？ （4 4）转录）转录的场所、模板、条件、原料、产物各是什么？的场所、模板、条件、原料、产物各是什么？A AU U、T TA A、 G GC C、 C CG GA AT TT TC CA AG GA AT TG GT TA AA AG GT TC CT TA AC CDNADNAa a链链b b链链A AU UU UC CA AG GA AU UG G（5 5）假设以）假设以b b链为模板，则转录出的链为模板，则转

6、录出的RNARNA碱基排列为：碱基排列为： 、活动二：活动二： 阅读课本阅读课本P63页页第第 3 段及图段及图44，思考回答下列问题：，思考回答下列问题：在细胞核中，以在细胞核中，以DNADNA双链中的一条链为模板，合成双链中的一条链为模板，合成RNARNA的过程的过程不能不能不是，只有遗传效应的不是，只有遗传效应的DNA片段（基因）解开片段（基因）解开第13页/共48页DNA RNA聚合酶聚合酶mRNA1、解旋：、解旋：DNA双链解开，暴露双链解开，暴露 碱基碱基3、连接、连接酶：酶：结果：形成一个结果：形成一个2、配对、配对原则：原则：模板：模板：原料：原料：4、释放、释放合成的合成的m

7、RNA从从 上上释放释放DNA双链恢复成双链恢复成 结构结构解开解开DNA双链中的一条链双链中的一条链游离的核糖核苷酸游离的核糖核苷酸碱基互补配对原则碱基互补配对原则RNA聚合酶聚合酶mRNADNA双螺旋双螺旋遗传信息的转录过程遗传信息的转录过程RNA聚合酶：聚合酶：启动转录，并启动转录，并把单个的核糖核苷酸连接在把单个的核糖核苷酸连接在正在合成的正在合成的mRNA片段上，片段上，同时同时具有解旋功能具有解旋功能第14页/共48页AG T AC A A A T AGCUGACGGUUU转录的过转录的过程程游离的核糖核苷酸游离的核糖核苷酸第15页/共48页第16页/共48页 概念：概念： 场所：

8、场所： 模板：模板： 原料：原料： 酶：酶： 能量：能量： 产物：产物： 信息传递方向：信息传递方向：在细胞核中，以在细胞核中，以DNA双链中的一条链为模双链中的一条链为模板，合成板，合成mRNA的过程。的过程。细胞核（主要）细胞核（主要）DNA解旋，以其中一条链为模板解旋，以其中一条链为模板4种核糖核苷酸（种核糖核苷酸（A、 G 、C 、U ）条件条件RNA聚合酶聚合酶ATP单链的单链的mRNA（信使（信使RNA）DNA mRNA转录小转录小结结第17页/共48页第18页/共48页比较复制、转录过程的差异：比较复制、转录过程的差异：RNADNA产物产物DNA的一条链的一条链DNA的两条链的两

9、条链模板模板边解旋边转录边解旋边转录半保留复制，半保留复制，边解旋边复制边解旋边复制特点特点DNA mRNADNA DNA信息传信息传递方向递方向RNA聚合酶聚合酶解旋酶、解旋酶、DNA聚合酶聚合酶酶酶4种核糖核苷酸种核糖核苷酸4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸原料原料只解有遗传效应的片段只解有遗传效应的片段完全解旋完全解旋解旋解旋细胞核（主要）细胞核（主要）细胞核（主要）细胞核（主要）场所场所 转录转录DNA复制复制 第19页/共48页1.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2.果蝇的遗传物质由果蝇的遗传物质由_

10、种核苷酸组成。种核苷酸组成。 A. 2 B. 4 C. 5 D. 83. 3. DNADNA和和RNARNA的区别是（的区别是（ ）A A、五碳糖不同、五碳糖不同 B B、碱基种类不同、碱基种类不同C C、空间结构不同、空间结构不同 D D、以上都是、以上都是DBD第20页/共48页4 4、如果、如果DNADNA的一条模板链的碱基排列顺序是的一条模板链的碱基排列顺序是ACGCTAGCAACGCTAGCA，那么与它互补的另一条链上的，那么与它互补的另一条链上的碱基排列顺序是碱基排列顺序是 ，转录成的信使转录成的信使RNARNA上的碱基排列顺序是上的碱基排列顺序是_ 5 5、如下是转录过程：、如下

11、是转录过程： DNA DNA RNA RNA 该图中有该图中有 种核苷酸，有种核苷酸，有 核酸核酸 ，有，有 种碱基，该过程是在种碱基，该过程是在 中进行中进行的。的。TGCGATCGT625细胞核细胞核UGCGAUCGU第21页/共48页 下图表示下图表示DNA为模板转录为模板转录RNA的过程图解。图中的过程图解。图中4、5表示两种功能表示两种功能不同的酶。据图分析回答问题。不同的酶。据图分析回答问题。 1）在玉米的叶肉细胞，则能够）在玉米的叶肉细胞，则能够进行该生理过程的细胞结构有进行该生理过程的细胞结构有 。 2）转录过程中）转录过程中DNA首先在首先在 的催化作用下，由的催化作用下，由

12、 提供能量，将提供能量，将DNA分子中碱基对内的分子中碱基对内的 断开，该过程称为断开，该过程称为 。 3）然后在）然后在的催化作用下，以其中的的催化作用下，以其中的 链作为链作为信息模板，以信息模板，以 为原料，由为原料，由提供能量，提供能量，按照按照 原则，合成出原则，合成出 。 4）通过转录，）通过转录，DNA分子中的遗传信息被准确地转移到分子中的遗传信息被准确地转移到 中。中。 5）在真核细胞的细胞核中，转录的产物通过）在真核细胞的细胞核中，转录的产物通过 进入细胞质中，进入细胞质中，与与结合在一起直接指导蛋白质的生物合成过程。结合在一起直接指导蛋白质的生物合成过程。核糖体核糖体细胞核

13、、线粒体、叶绿体细胞核、线粒体、叶绿体ATP氢键氢键解旋解旋4 RNA聚合酶聚合酶甲甲3 四种游离的核糖核苷酸四种游离的核糖核苷酸ATP碱基互补配对碱基互补配对2 信使信使RNA信使信使RNA核孔核孔细胞核、线粒体、叶绿体细胞核、线粒体、叶绿体5 RNA聚合酶聚合酶第22页/共48页 概念：概念： 场所：场所： 模板：模板： 原料：原料： 酶：酶： 能量：能量： 产物：产物： 信息传递方向：信息传递方向：在细胞核中，以在细胞核中，以DNA双链中的一条链为模双链中的一条链为模板，合成板，合成mRNA的过程。的过程。细胞核（主要）细胞核（主要）DNA解旋，以其中一条链为模板解旋，以其中一条链为模板

14、4种核糖核苷酸（种核糖核苷酸（A、 G 、C 、U ）条件条件RNA聚合酶聚合酶ATP单链的单链的mRNA（信使（信使RNA）DNA mRNA遗传信息的转录（复习）遗传信息的转录（复习）第23页/共48页第24页/共48页第25页/共48页第第 4 章章 基因的表达基因的表达第第 1 节节 基因指导蛋白质的合成基因指导蛋白质的合成(课时课时2)第26页/共48页遗传信息的翻译遗传信息的翻译1、翻译的概念、场所、模板、原料和产物？、翻译的概念、场所、模板、原料和产物？2、什么叫遗传信息、遗传密码、什么叫遗传信息、遗传密码、密码子、反密码子密码子、反密码子？3、碱基和氨基酸之间的对应关系是什么？、

15、碱基和氨基酸之间的对应关系是什么？4、tRNA有什么特点？有什么特点？活动三：活动三： 阅读课本阅读课本P64-67页，然后思考回答下列问题：页，然后思考回答下列问题：5、试描述翻译的过程？、试描述翻译的过程？第27页/共48页 1、概念、概念遗传信息的翻译遗传信息的翻译2、场所、场所3、原料、原料 4、遗传信息传递方、遗传信息传递方向向细胞质细胞质( (核糖核糖体体) )2020种氨基酸种氨基酸mRNA mRNA 蛋白质蛋白质第28页/共48页mRNAmRNA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: :UCAUG A UUAmRNAmRNA密码子密

16、码子密码子密码子密码密码子子遗传学上把遗传学上把mRNA中决定氨基酸的不同中决定氨基酸的不同碱基碱基排列顺序排列顺序，叫做，叫做“遗传密码遗传密码”。碱基（碱基（碱基对、脱氧核苷酸碱基对、脱氧核苷酸）排列顺）排列顺序序遗传信息：遗传信息：遗传密码：遗传密码：第29页/共48页第一个字母第二个字母第三个字母UCAGU苯丙氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸酪氨酸酪氨酸酪氨酸酪氨酸终终 止止终终 止止半胱氨酸半胱氨酸半胱氨酸半胱氨酸终终 止止色氨酸色氨酸UCAGC亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸

17、脯氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸组氨酸组氨酸组氨酸组氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酰胺精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸UCAGA异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸甲硫氨酸甲硫氨酸（起始）（起始）苏氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸天冬酰胺天冬酰胺天冬酰胺天冬酰胺赖氨酸赖氨酸赖氨酸赖氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸UCAGG缬氨酸缬氨酸缬氨酸缬氨酸缬氨酸缬氨酸缬氨酸缬氨酸（起始）（起始）丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸天冬氨酸天冬氨酸天冬氨酸天冬氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸UC

18、AGa. 密码子表查法密码子表查法 例例:CCU 脯氨酸脯氨酸 c.特殊密码子特殊密码子b.密码子的特点密码子的特点3个终止密码个终止密码:UAA UAG UGA2个起始密码个起始密码:AUG GUG专一性专一性一个密码子只对应一种氨基酸一个密码子只对应一种氨基酸简并性简并性一种氨基酸可对应多个密码子一种氨基酸可对应多个密码子通用性通用性地球上几乎所有生物都共用一套密码子地球上几乎所有生物都共用一套密码子64种密码子种密码子第30页/共48页模板：模板：mRNA原料：原料：20种氨基酸种氨基酸能量：能量：ATP多种酶多种酶条件条件转运工具：转运工具：tRNA原则：碱基互补配对原则原则：碱基互补

19、配对原则第31页/共48页1 1、形态：三叶草形、形态：三叶草形2 2、结构：、结构：一端为氨基酸结合的部一端为氨基酸结合的部位位 另一端为另一端为反密码子反密码子，能与与密码，能与与密码子碱基互补配对。子碱基互补配对。3、种类：种类：6161种种第32页/共48页A U G G AUA U C？甲硫氨酸CUA反密码子核糖体tRNA作用作用密码子密码子tRNA的的反密码反密码子子与与mRNA上的上的密码子密码子互补配对互补配对。共有共有 种种tRNA。61专一性专一性：每种：每种tRNA只能识别并只能识别并转运一种氨基酸转运一种氨基酸。密码子密码子密码子密码子第33页/共48页第34页/共48

20、页第35页/共48页1.1.翻译的场所：翻译的场所： 、 2.2.翻译时的模板：翻译时的模板： 、3.3.翻译的原料：翻译的原料： ，能量，能量 4.4.翻译的起始码有翻译的起始码有: : 个，终止码有个，终止码有: : 个个5.5.密码子有密码子有 种，决定氨基酸的密码子种，决定氨基酸的密码子 种。种。6.6.翻译时的碱基配对：翻译时的碱基配对：7.7.肽链由各相邻的氨基酸通过肽链由各相邻的氨基酸通过 连接形成。连接形成。8.8.翻译的条件：翻译的条件： 。 3 3 6161肽键肽键2 2核糖体核糖体mRNAmRNA2020种氨基酸种氨基酸酶酶、ATP、模板、原料模板、原料翻译小结翻译小结6

21、464ATPATP第36页/共48页第37页/共48页转录、翻译与转录、翻译与DNADNA复制的比较复制的比较场所场所模板模板原料原料产物产物遗传信息遗传信息传递方向传递方向DNADNA复制：复制：DNA DNADNA DNA转录：转录：DNA RNADNA RNA翻译：翻译：RNA ProRNA Pro游离的脱游离的脱氧核苷酸氧核苷酸游离的核游离的核糖核苷酸糖核苷酸游离的游离的 氨基酸氨基酸DNADNAmRNAmRNA蛋白质蛋白质DNADNADNADNADNAmRNADNAmRNA亲代亲代DNADNA的的 两条链两条链DNADNA的一条链的一条链（模板链）（模板链）mRNAmRNA小结小结R

22、NRNA ADNADNA蛋白质蛋白质转录转录翻翻译译细胞核细胞核细胞质细胞质细胞核细胞核细胞核细胞核细胞质细胞质mRNAPromRNAPro第38页/共48页A AC CU UG GG GA AU UC CU UmRNAmRNA反密码子反密码子 UGA CCU AGA UGA CCU AGA苏氨酸苏氨酸甘氨酸甘氨酸丝氨酸丝氨酸 转录转录翻译翻译肽链肽链密码子密码子ACU GGA UCUACU GGA UCUDNADNAA A链链 A AC CT TG GG GA AT TC CT TB B链链 T TG GA AC CC CT TA AG GA A肽键肽键 肽键肽键假设以假设以B链为模板进行转

23、录链为模板进行转录第39页/共48页A AC CU UG GG GA AU UC CU UmRNmRNA A苏氨酸苏氨酸甘氨酸甘氨酸丝氨酸丝氨酸 转录转录翻译翻译肽链肽链DNADNAA A链链 A AC CT TG GG GA AT TC CT TB B链链 T TG GA AC CC CT TA AG GA A1个氨基酸个氨基酸3个碱基个碱基6个碱基个碱基据图分析据图分析碱基与氨基酸的对应关系碱基与氨基酸的对应关系基因中的碱基数（双链）：基因中的碱基数（双链）：mRNAmRNA中的碱中的碱基数：合成蛋白质的氨基酸个数基数：合成蛋白质的氨基酸个数= =_6 3 16 3 1第40页/共48页课

24、堂练习课堂练习： 1DNA复制、转录、翻译分别形成复制、转录、翻译分别形成 ADNA、RNA、蛋白质、蛋白质 BRNA、DNA、多肽、多肽 CRNA、DNA、核糖体、核糖体 DRNA、DNA、蛋白质、蛋白质A 2遗传密码位于遗传密码位于 A蛋白质分子上蛋白质分子上 BDNA分子上分子上 CRNA分子上分子上 D信使信使RNA分子上分子上D第41页/共48页B基因中碱基数：基因中碱基数：mRNA中碱基数：蛋白质中氨基酸数中碱基数：蛋白质中氨基酸数6 ： 3 ： 1第42页/共48页4若某肽链的第一个氨基酸的密码子为若某肽链的第一个氨基酸的密码子为AUG， 那么控制这个氨基酸的那么控制这个氨基酸的

25、DNA模板链上相应的模板链上相应的 三个碱基的顺序应为三个碱基的顺序应为 AUAC BAUG CATG DTACDD5一个转运一个转运RNA的的3个碱基为个碱基为CGA，此，此RNA 运载的氨基酸是运载的氨基酸是 A酪氨酸（酪氨酸（UAC） B谷氨酸（谷氨酸（GAG） C精氨酸（精氨酸（CGA） D丙氨酸（丙氨酸（GCU）第43页/共48页6一条多肽链中有氨基酸一条多肽链中有氨基酸1000个，则作为合成个，则作为合成 该多肽的模板信使该多肽的模板信使RNA和用来转录信使和用来转录信使RNA 的的DNA分子分别至少要有碱基多少个分子分别至少要有碱基多少个 A3000个和个和3000个个 B1000个和个和2000个个 C3000个和个和6000个个 D2000个和个和4000个个C基因中碱基数：基因中碱基数：mRNA中碱基数：蛋白质中氨基酸数中碱基数：蛋白质中氨基酸数6 ： 3 ： 1第44页/共48页7A. 46%,54% B.23%,27% C.27%,23% D.46%,27%BA1T2T1A2G1C1C2G212(A1 T1)%= (A2+ T2)%= (A总+T总)%(G1C1)%= (G2+C2