人教版新教材《基因指导蛋白质的合成》1课件

基因指导蛋白质的合成第1节基因指导蛋白质的合成第1节DNA的故事并没有在克里克等科学家揭示出它的三维结构之后就结束了。因为DNA是细胞里的遗传物质，克里克推测DNA分子中的核苷酸序列一定代表一定的信息，能够指挥蛋白质的合成。必须解开的谜题是细胞核里的DNA是如何指挥细胞质里蛋白质合成的克里克推测：联系二者的首选物质是另一种核酸——RNADNA的故事并没有在克里克等科学家揭示出它的三维结构之后就结比较DNA和RNA比较DNA和RNARNA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。在遗传信息传递过程中，RNA也遵循“碱基互补配对原则”。因此以RNA为媒介可将遗传信息传递到细胞质中。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一样能储存遗传科学家用大鼠的肝细胞做成萃取液：加入放射性标示的氨基酸，放射性标识出现在沉淀物中，并发现一种大的细胞结构

与放射性的多肽夹杂在一起。该结构由

构成。克里克的预测果真如此？？？其他科学家发现另一种RNA分子在上清液中，与未合成多肽的氨基酸结合在一起，该RNA叫

。科学家用大鼠的肝细胞做成萃取液：加入放射性标示的氨基酸，放射人教版新教材《基因指导蛋白质的合成》1课件科学家又做了噬菌体感染细菌实验：用噬菌体感染细菌（所有的细菌RNA及蛋白质用13C和15N“重”同位素标记，含重同位素的RNA及蛋白质比未标记的质量重），马上将感染的细菌转移到没有重同位素但含有放射性32P的培养基里。细菌裂解前抽取出RNA和核糖体，密度梯度离心把各种成分分开，分析核糖体和新噬菌体RNA的同位素情况，发现核糖体都含重同位素，不含放射性同位素，说明

不是合成蛋白质的模板。新噬菌体RNA含32P并且能和完整的核糖体结合在一起，科学家证明他一定在蛋白质合成中扮演某种角色。以后将T2噬菌体感染E.coli后立即产生的RNA分离出来，分别与T2和E.coli的DNA进行分子杂交，结果发现这种RNA只能和T2的DNA杂交形成“杂种”链，而不能和E.coli的DNA进行杂交。表明T2产生的这种RNA和T2的DNA中的链是互补的。科学家又做了噬菌体感染细菌实验：用噬菌体感染细菌（所有的细菌证实了克里克的推测证实了克里克的推测RNA的种类2.转运RNAtransferRNA,tRNA1.信使RNAmessengerRNA,mRNA3.核糖体RNAribosomalRNA,rRNARNA的种类2.转运RNAtransferRNA,tRN构成人体的核酸有两种，构成人体核酸的基本单位－－核苷酸有（）

A.2种B.4种C.5种D.8种D问题：DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的呢？构成人体的核酸有两种，构成人体核酸的基本单位－－核苷酸有（1.遗传信息的转录：

在细胞核中，以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对的原则合成RNA的过程，叫做转录。1.遗传信息的转录：

在细胞核中，以DNA的一条链为模板，RNA聚合酶与编码这个蛋白质的一段DNA结合，使DNA双链解开（某个基因）命中注定！RNA是在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的，这一过程称为转录。A-U,G-C,C-G,T-A边解旋边转录注意观察：1，转录的方向？2，转录是以整个DNA为单位还是以某个基因为单位？3，转录过程和DNA复制过程有何异同点？RNA聚合酶与编码这个蛋白质的一段DNA结合，使DNA双链解人教版新教材《基因指导蛋白质的合成》1课件问题：1、转录与DNA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？2、转录成的RNA的碱基序列，与作为模板的DNA单链的碱基序列有哪些异同？与该DNA的另一条链的碱基序列有哪些异同？问题：转录场所：产物：模板：原料：条件：碱基互补配对：细胞核核糖核苷酸DNA的一条链mRNAATP、酶G－C、C－G、T－A、A－U遗传信息流动：DNA

mRNA4.1基因指导蛋白质的合成人教版（2019）高中生物必修二课件(共32张PPT)4.1基因指导蛋白质的合成人教版（2019）高中生物必修二课件(共32张PPT)转录场所：产物：模板：原料：条件：碱基互补配对：细胞核核糖核核苷酸语言与氨基酸语言的对接4.1基因指导蛋白质的合成人教版（2019）高中生物必修二课件(共32张PPT)4.1基因指导蛋白质的合成人教版（2019）高中生物必修二课件(共32张PPT)核苷酸语言与氨基酸语言的对接4.1基因指导蛋白质的合成4.1基因指导蛋白质的合成人教版（2019）高中生物必修二课件(共32张PPT)4.1基因指导蛋白质的合成人教版（2019）高中生物必修二课件(共32张PPT)4.1基因指导蛋白质的合成人教版（2019）高中生物必修上世纪50～60年代，DNA分子结构的发现者克里克和他的同事为了这个问题的研究，做了大量的实验工作，于1961年发表了他们的研究成果：T4噬菌体某个基因碱基的增加或减少对基因所编码的蛋白质有一定影响，在相关碱基序列中增加或者删除一个碱基，无法产生正常功能的蛋白质；增加或删除两个碱基，也不能产生正常功能的蛋白质；但是，当增加或者删除三个碱基时，却合成了具有正常功能的蛋白质。为什么会产生这样的结果？请分析上述材料，试找出原因。

为什么会这样呢？这只能解释为：遗传密码中3个碱基编码1个氨基酸。4.1基因指导蛋白质的合成人教版（2019）高中生物必修二课件(共32张PPT)4.1基因指导蛋白质的合成人教版（2019）高中生物必修二课件(共32张PPT)上世纪50～60年代，DNA分子结构的发现者克里克和他的同事

二、遗传密码是三联体的证实

1961年，克里克与布伦纳合作，利用大肠杆菌的T4

噬菌体作实验。

T4噬菌体r+：能在大肠杆菌B菌株生长形成嗜菌斑能在大肠杆菌K菌株上生长形成嗜菌斑

T4噬菌体r¯:不能在K菌株上生长，不形成嗜菌斑用可以引起移码突变的丫啶类药物处理野生型噬菌体，在此噬菌体DNA发生缺失1个、2个、3个或插入1

个、2个、3个核苷酸的各种突变类型4.1基因指导蛋白质的合成人教版（2019）高中生物必修二课件(共32张PPT)4.1基因指导蛋白质的合成人教版（2019）高中生物必修二课件(共32张PPT)二、遗传密码是三联体的证实4.1基因指导蛋白质的合成

1、缺失一个核苷酸时在K菌株上不生长

ABCABCABCABCABCABCABCABCABABCABCABCABCABC

插入一个核苷酸时在K菌株上不生长

ABCABCABCABCABCABCABCABCABCCABCABCABCABCABC2、缺失两个核苷酸时在K菌株上不生长

ABCABC

ABCABCABCABCABCABBCABCABCABC

插入两个核苷酸时在K菌株上不生长

ABCABCABCABCABCABCABCABCABCCABCABCCABCABCABC4.1基因指导蛋白质的合成人教版（2019）高中生物必修二课件(共32张PPT)4.1基因指导蛋白质的合成人教版（2019）高中生物必修二课件(共32张PPT)1、缺失一个核苷酸时在K菌株上不生长4.1基因

3、缺失三个核苷酸时在K菌株上生长（拟野生型）

ABCABC

ABCABCABCABCABCABABABABCABC

插入三个核苷酸时在K菌株上生长（拟野生型）

ABCABCABCABCABCABCABCABCABCCABCABCCABCCABCABC

为四联体时插入三个核苷酸则不在K菌株上生长

ABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDDABCDABCDDABCDDABCDABCD

以上实验证明遗传密码是三联体，因为，若是二联体时，缺失或插入三个核苷酸时不会成为拟野生型的，既不能在K菌株上生长4.1基因指导蛋白质的合成人教版（2019）高中生物必修二课件(共32张PPT)4.1基因指导蛋白质的合成人教版（2019）高中生物必修二课件(共32张PPT)3、缺失三个核苷酸时在K菌株上生长（拟野生型）4...ATGGAAGCATGTCCGAGCAAGCCG....TACCTTCGTACAGGCTCGTTCGGC..模板链写出下面的DNA序列转录出的mRNA序列：..AUGGAAGCAUGUCCGAGCAAGCCG..转录出的这条mRNA，通过

进入细胞质，游离在细胞质中的各种氨基酸（

种），就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质，这一过程叫做翻译。核孔21这段序列就像加密文字一样，我们如何将它“翻译”成蛋白质？换句话说，这些碱基和氨基酸之间是怎样的对应关系？分析：41=442=1643=64如果1个碱基决定1个氨基酸就只能决定___种

如果3个碱基决定1个氨基酸就可决定_种

如果2个碱基决定1个氨基酸就只能决定___种41664mRNA上三个相邻的碱基决定一个氨基酸。每三个这样的碱基叫做一个密码子。4.1基因指导蛋白质的合成人教版（2019）高中生物必修二课件(共32张PPT)4.1基因指导蛋白质的合成人教版（2019）高中生物必修二课件(共32张PPT)..ATGGAAGCATGTCC..AUGGAAGCAUGUCCGAGCAAGCCG..对应的氨基酸序列？4.1基因指导蛋白质的合成人教版（2019）高中生物必修二课件(共32张PPT)4.1基因指导蛋白质的合成人教版（2019）高中生物必修二课件(共32张PPT)..AUGGAAGCAUGUCC共

个密码子，

个起始密码子，

个终止密码子，一种氨基酸对应

种密码子，一种密码子对应

种氨基酸。作为起始密码子时，

（可以/不可以）编码氨基酸，但作为终止密码子时，

（可以/不可以）编码氨基酸6423一或多一或0可以不可以密码子的特点：简并性：绝大多数氨基酸都有几个密码子，这一现象称为密码子的简并。通用性：几乎所有的生物体都共用上述密码子。思考：密码子的简并对生物体的生存发展有什么意义？根据密码子具有通用性这一事实，你能想到什么？当密码子中有一个碱基改变时，由于密码的简并，可能并不会改变其对应的氨基酸，在一定程度上保证了遗传性状的稳定性；当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码一种氨基酸，可以保证翻译的速度。生物具有共同的起源4.1基因指导蛋白质的合成人教版（2019）高中生物必修二课件(共32张PPT)4.1基因指导蛋白质的合成人教版（2019）高中生物必修二课件(共32张PPT)共个密码子，个起始密码子，破译了遗传密码，下面让我们来看看翻译成蛋白质的具体过程吧！mRNA在细胞核内合成之后，会通过核孔进入细胞质，然后与核糖体结合，蛋白质的合成还需要原料——氨基酸，游离在细胞质中的氨基酸是怎样被运送到合成蛋白质的“生产线”上的呢？“搬运工”——tRNA功不可没！氢键1.一种tRNA只能转运

种氨基酸2.一种氨基酸可能由

种tRNA转运3.tRNA有

种4.有氢键11或多61A-U,U-A,C-G,G-C4.1基因指导蛋白质的合成人教版（2019）高中生物必修二课件(共32张PPT)4.1基因指导蛋白质的合成人教版（2019）高中生物必修二课件(共32张PPT)破译了遗传密码，下面让我们来看看翻译成蛋白质的具体过程吧！m从头检索，找第一个“起始密码子”，开始蛋白质合成位点1位点2核糖体与mRNA结合的部位会形成2个tRNA的结合位点核糖体沿着mRNA移动从头检索，找第一个“起始密码子”，开始蛋白质合成位点1位点2翻译过程：核糖体核糖体核糖体CGU

C

U

G

GG

AUAC

UAC

C

G

UGGACUG多肽链UAGAAUACAGUCACCGGAUmRNA翻译过程：核糖体核糖体核糖体CGUCUGG图中合成出的蛋白质是同种蛋白质吗？图中合成出的蛋白质是同种蛋白质吗？原核生物，转录还没完成，就开始了翻译，边转录边翻译。真核生物，核基因的转录和翻译不能同时进行，被核膜从时空上隔开了。汉水丑生侯伟作品原核生物，转录还没完成，就开始了翻译，边转录边翻译。真核生物4-1基因指导蛋白质的合成小结中心法则图解（箭头示遗传信息的流向，虚线表示少数生物遗传信息的流向）“生命是物质、能量、信息的统一体”，对此，你是如何理解的？试着说一说。4-1基因指导蛋白质的合成小结中心法则图解“生命是物质、能量翻译场所：产物：模板：原料：条件：细胞质（核糖体）mRNA蛋白质氨基酸ATP、酶、转运RNA（tRNA）碱基互补配对：G－C、C－G、U－A、A－U遗传信息流动：mRNA蛋白质翻译场所：产物：模板：原料：条件：细胞质（核糖体）mRNA蛋mRNA：碱基的数量排列顺序种类蛋白质：氨基酸的数量排列顺序种类决定决定决定?种?种4种20种讨论：一个氨基酸的编码至少需要多少个碱基才能够决定20种不同的氨基酸？UUAGAUAUCmRNA密码子密码子密码子三个碱基决定一个氨基酸，43=64密码子：mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。mRNA：碱基的数量排列顺序种类蛋白质：氨基酸的数量排列顺序基因指导蛋白质的合成第1节基因指导蛋白质的合成第1节DNA的故事并没有在克里克等科学家揭示出它的三维结构之后就结束了。因为DNA是细胞里的遗传物质，克里克推测DNA分子中的核苷酸序列一定代表一定的信息，能够指挥蛋白质的合成。必须解开的谜题是细胞核里的DNA是如何指挥细胞质里蛋白质合成的克里克推测：联系二者的首选物质是另一种核酸——RNADNA的故事并没有在克里克等科学家揭示出它的三维结构之后就结比较DNA和RNA比较DNA和RNARNA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。在遗传信息传递过程中，RNA也遵循“碱基互补配对原则”。因此以RNA为媒介可将遗传信息传递到细胞质中。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一样能储存遗传科学家用大鼠的肝细胞做成萃取液：加入放射性标示的氨基酸，放射性标识出现在沉淀物中，并发现一种大的细胞结构

与放射性的多肽夹杂在一起。该结构由

构成。克里克的预测果真如此？？？其他科学家发现另一种RNA分子在上清液中，与未合成多肽的氨基酸结合在一起，该RNA叫

。科学家用大鼠的肝细胞做成萃取液：加入放射性标示的氨基酸，放射人教版新教材《基因指导蛋白质的合成》1课件科学家又做了噬菌体感染细菌实验：用噬菌体感染细菌（所有的细菌RNA及蛋白质用13C和15N“重”同位素标记，含重同位素的RNA及蛋白质比未标记的质量重），马上将感染的细菌转移到没有重同位素但含有放射性32P的培养基里。细菌裂解前抽取出RNA和核糖体，密度梯度离心把各种成分分开，分析核糖体和新噬菌体RNA的同位素情况，发现核糖体都含重同位素，不含放射性同位素，说明

不是合成蛋白质的模板。新噬菌体RNA含32P并且能和完整的核糖体结合在一起，科学家证明他一定在蛋白质合成中扮演某种角色。以后将T2噬菌体感染E.coli后立即产生的RNA分离出来，分别与T2和E.coli的DNA进行分子杂交，结果发现这种RNA只能和T2的DNA杂交形成“杂种”链，而不能和E.coli的DNA进行杂交。表明T2产生的这种RNA和T2的DNA中的链是互补的。科学家又做了噬菌体感染细菌实验：用噬菌体感染细菌（所有的细菌证实了克里克的推测证实了克里克的推测RNA的种类2.转运RNAtransferRNA,tRNA1.信使RNAmessengerRNA,mRNA3.核糖体RNAribosomalRNA,rRNARNA的种类2.转运RNAtransferRNA,tRN构成人体的核酸有两种，构成人体核酸的基本单位－－核苷酸有（）

A.2种B.4种C.5种D.8种D问题：DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的呢？构成人体的核酸有两种，构成人体核酸的基本单位－－核苷酸有（1.遗传信息的转录：

在细胞核中，以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对的原则合成RNA的过程，叫做转录。1.遗传信息的转录：

在细胞核中，以DNA的一条链为模板，RNA聚合酶与编码这个蛋白质的一段DNA结合，使DNA双链解开（某个基因）命中注定！RNA是在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的，这一过程称为转录。A-U,G-C,C-G,T-A边解旋边转录注意观察：1，转录的方向？2，转录是以整个DNA为单位还是以某个基因为单位？3，转录过程和DNA复制过程有何异同点？RNA聚合酶与编码这个蛋白质的一段DNA结合，使DNA双链解人教版新教材《基因指导蛋白质的合成》1课件问题：1、转录与DNA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？2、转录成的RNA的碱基序列，与作为模板的DNA单链的碱基序列有哪些异同？与该DNA的另一条链的碱基序列有哪些异同？问题：转录场所：产物：模板：原料：条件：碱基互补配对：细胞核核糖核苷酸DNA的一条链mRNAATP、酶G－C、C－G、T－A、A－U遗传信息流动：DNA

mRNA4.1基因指导蛋白质的合成人教版（2019）高中生物必修二课件(共32张PPT)4.1基因指导蛋白质的合成人教版（2019）高中生物必修二课件(共32张PPT)转录场所：产物：模板：原料：条件：碱基互补配对：细胞核核糖核核苷酸语言与氨基酸语言的对接4.1基因指导蛋白质的合成人教版（2019）高中生物必修二课件(共32张PPT)4.1基因指导蛋白质的合成人教版（2019）高中生物必修二课件(共32张PPT)核苷酸语言与氨基酸语言的对接4.1基因指导蛋白质的合成4.1基因指导蛋白质的合成人教版（2019）高中生物必修二课件(共32张PPT)4.1基因指导蛋白质的合成人教版（2019）高中生物必修二课件(共32张PPT)4.1基因指导蛋白质的合成人教版（2019）高中生物必修上世纪50～60年代，DNA分子结构的发现者克里克和他的同事为了这个问题的研究，做了大量的实验工作，于1961年发表了他们的研究成果：T4噬菌体某个基因碱基的增加或减少对基因所编码的蛋白质有一定影响，在相关碱基序列中增加或者删除一个碱基，无法产生正常功能的蛋白质；增加或删除两个碱基，也不能产生正常功能的蛋白质；但是，当增加或者删除三个碱基时，却合成了具有正常功能的蛋白质。为什么会产生这样的结果？请分析上述材料，试找出原因。

为什么会这样呢？这只能解释为：遗传密码中3个碱基编码1个氨基酸。4.1基因指导蛋白质的合成人教版（2019）高中生物必修二课件(共32张PPT)4.1基因指导蛋白质的合成人教版（2019）高中生物必修二课件(共32张PPT)上世纪50～60年代，DNA分子结构的发现者克里克和他的同事

二、遗传密码是三联体的证实

1961年，克里克与布伦纳合作，利用大肠杆菌的T4

噬菌体作实验。

T4噬菌体r+：能在大肠杆菌B菌株生长形成嗜菌斑能在大肠杆菌K菌株上生长形成嗜菌斑

T4噬菌体r¯:不能在K菌株上生长，不形成嗜菌斑用可以引起移码突变的丫啶类药物处理野生型噬菌体，在此噬菌体DNA发生缺失1个、2个、3个或插入1

个、2个、3个核苷酸的各种突变类型4.1基因指导蛋白质的合成人教版（2019）高中生物必修二课件(共32张PPT)4.1基因指导蛋白质的合成人教版（2019）高中生物必修二课件(共32张PPT)二、遗传密码是三联体的证实4.1基因指导蛋白质的合成

1、缺失一个核苷酸时在K菌株上不生长

ABCABCABCABCABCABCABCABCABABCABCABCABCABC

插入一个核苷酸时在K菌株上不生长

ABCABCABCABCABCABCABCABCABCCABCABCABCABCABC2、缺失两个核苷酸时在K菌株上不生长

ABCABC

ABCABCABCABCABCABBCABCABCABC

插入两个核苷酸时在K菌株上不生长

ABCABCABCABCABCABCABCABCABCCABCABCCABCABCABC4.1基因指导蛋白质的合成人教版（2019）高中生物必修二课件(共32张PPT)4.1基因指导蛋白质的合成人教版（2019）高中生物必修二课件(共32张PPT)1、缺失一个核苷酸时在K菌株上不生长4.1基因

3、缺失三个核苷酸时在K菌株上生长（拟野生型）

ABCABC

ABCABCABCABCABCABABABABCABC

插入三个核苷酸时在K菌株上生长（拟野生型）

ABCABCABCABCABCABCABCABCABCCABCABCCABCCABCABC

为四联体时插入三个核苷酸则不在K菌株上生长

ABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDDABCDABCDDABCDDABCDABCD

以上实验证明遗传密码是三联体，因为，若是二联体时，缺失或插入三个核苷酸时不会成为拟野生型的，既不能在K菌株上生长4.1基因指导蛋白质的合成人教版（2019）高中生物必修二课件(共32张PPT)4.1基因指导蛋白质的合成人教版（2019）高中生物必修二课件(共32张PPT)3、缺失三个核苷酸时在K菌株上生长（拟野生型）4...ATGGAAGCATGTCCGAGCAAGCCG....TACCTTCGTACAGGCTCGTTCGGC..模板链写出下面的DNA序列转录出的mRNA序列：..AUGGAAGCAUGUCCGAGCAAGCCG..转录出的这条mRNA，通过

进入细胞质，游离在细胞质中的各种氨基酸（

种），就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质，这一过程叫做翻译。核孔21这段序列就像加密文字一样，我们如何将它“翻译”成蛋白质？换句话说，这些碱基和氨基酸之间是怎样的对应关系？分析：41=442=1643=64如果1个碱基决定1个氨基酸就只能决定___种

如果3个碱基决定1个氨基酸就可决定_种

如果2个碱基决定1个氨基酸就只能决定___种41664mRNA上三个相邻的碱基决定一个氨基酸。每三个这样的碱基叫做一个密码子。4.1基因指导蛋白质的合成人教版（2019）高中生物必修二课件(共32张PPT)4.1基因指导蛋白质的合成人教版（2019）高中生物必修二课件(共32张PPT)..ATGGAAGCATGTCC..AUGGAAGCAUGUCCGAGCAAGCCG..对应的氨基酸序列？4.1基因指导蛋白质的合成人教版（2019）高中生物必修二课件(共32张PPT)4.1基因指导蛋白质的合成人教版（2019）高中生物必修二课件(共32张PPT)..AUGGAAGCAUGUCC共

个密码子，

个起始密码子，

个终止密码子，一种氨基酸对应

种密码子，一种密码子对应

种氨基酸。作为起始密码子时，

（可以/不可以）编码氨基酸，但作为终止密码子时，

（可以/不可以）编码氨基酸6423一或多一或0可以不可以密码子的特点：简并性：绝大多数氨基酸都有几个密码子，这一现象称为密码子的简并。通用性：几乎所有的生物体都共用上述密码子。思考：密码子的简并对生物体的生存发展有什么意义？根据密码子具有通用性这一事实，你能想到什么？当密码子中有一个碱基改变时，由于密码的简并，可能并不会改变其对应的氨基酸，在一定程度上保证了遗传性状的稳定性；当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码一种氨基酸，可以保证翻译的速度。生物具有共同的起源4.1基因指导蛋白质的合成人教版（2019）高中生物必修二课件(共