2022-2023学年浙科版（2019）必修二 3.4基因控制蛋白质的合成 课件（29张）

2.3.4基因控制蛋白质合成荧光鼠小鼠出现荧光，猪出现白化现象，这些性状是由什么物质直接体现出来的？生命活动的承担者-----蛋白质改造基因，意味着可以改变蛋白质的种类，从而影响生物的性状基因是什么？基因如何控制蛋白质的合成？白化藏猪一、基因通常是DNA分子的功能片段什么是基因是具有遗传效应的DNA片段（包括部分病毒的RNA片段）是遗传物质结构和功能的基本单位是DNA分子上含特定遗传信息的核苷酸序列的总称碱基对的排列顺序（核苷酸的排列顺序）1、携带遗传信息：以自身为模板，半保留的进行复制，保持遗传信息的稳定性。2、表达遗传信息：DNA中贮存的遗传信息决定蛋白质的结构。DNA分子的双重功能DNA存在的部位：核糖体存在的部位：细胞核、叶绿体、线粒体；拟核区核糖体细胞溶胶、粗面内质网、叶绿体、线粒体、核膜外膜蛋白质的合成场所：DNA能不能进入细胞质控制蛋白质的合成？不能有没有一种物质的结构和DNA很接近，又能把DNA上面的遗传信息准确无误的传达出去？RNA科学家发现,当在细胞培养液加入RNA合成抑制剂后,细胞所合成蛋白质的量大大下降.上述实验现象可以说明RNA在蛋白质合成过程中起到了信使的作用1.基本单位：核糖核苷酸RNA—核糖核酸2.结构特点：通常是单链腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）胞嘧啶（C）尿嘧啶（U）GUUAUUAUC转运RNA(tRNA):识别并携带特定的氨基酸到核糖体的相应位置核糖体RNA(rRNA):核糖体的重要组成成分信使RNA(mRNA)：携带来自DNA的遗传信息，决定蛋白质中氨基酸的顺序3.种类：启动部位AGGUCACGUCGAGGTCACGTCGTCCAGTGCAGCRNA聚合酶RNA聚合酶在_______内，以DNA的______为_____，按照____________的原则合成_____的过程。细胞核一条链模板碱基互补配对RNA转录：条件模板：酶：原料：能量：DNA的一条链游离的四种核糖核苷酸ATPRNA聚合酶转录产物：mRNAtRNArRNAA-UT-AC-GG-C二、DNA分子上的遗传信息通过转录传递给RNARNA聚合酶模板链RNA游离的核苷酸编码链

转录过程核糖核苷酸加到RNA末端思考1：从图中你能否判断转录的方向？思考2：转录的时候是沿着整条DNA链转录的？从左到右(5’-3’)以基因为单位进行转录的（一个或几个基因）转录特点：边解旋边转录RNA-DNA杂交区域启动部位AGGUCACGUCGAGGTCACGTCGTCCAGTGCAGCRNA聚合酶RNA聚合酶RNA聚合酶模板链RNA游离的核苷酸编码链

转录过程核糖核苷酸加到RNA末端思考4：转录出来的RNA直接进入细胞质用于蛋白质的合成？转录特点：边解旋边转录思考3：RNA聚合酶的作用？RNA-DNA杂交区域1.解旋（使DNA的双螺旋解开）2.形成磷酸二酯键DNA复制转录转录与DNA复制的区别：DNA复制转录时间场所原料模板条件产物有丝分裂和减数第一次分裂间期生长发育过程中主要在细胞核中少数在叶绿体和线粒体中4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸DNA的两条链DNA的一条链解旋酶、DNA聚合酶、ATPRNA聚合酶、ATP两个双链DNARNA分子1.转录产物可能是酶2.转录时有氢键的断裂与生成，有水的产生3.DNA的复制可以发生在任何细胞，任何时间4.转录可以发生在任何细胞，任何时间5.线粒体，叶绿体也有DNA的复制和转录的发生√×√×√信使RNA（mRNA）传达DNA上的遗传信息，指导蛋白质的合成转录得到的RNA仍是碱基序列，而不是蛋白质。那么，RNA上的碱基序列如何能变成蛋白质中氨基酸的种类、数量和排列顺序呢？mRNA如何将信息翻译成蛋白质？

mRNA蛋白质翻译UCAUGAUUAmRNA材料：1956-1966年间，克里克、霍利、布莱纳等人一直从事翻译工作的研究。他们主要解决翻译过程中两个关键性的问题：（1）遗传密码与氨基酸序列的对应关系（2）碱基序列到氨基酸序列的转变机制。UCAUGAUUAmRNA如1个碱基决定1个氨基酸决定4种氨基酸如2个碱基决定1个氨基酸决定16种氨基酸如3个碱基决定1个氨基酸碱基组合有64种密码子密码子密码子1.密码子一共有种,氨基酸一共有种2.起始密码子有种分别为3.终止密码子有种，分别为5.一种氨基酸对应一种或多种密码子64202AUGGUG3UAAUAGUGA终止密码子不编码氨基酸！！！6.密码子的通用性。除少数密码子外，生物界的遗传密码是统一的。4.一种密码子对应一种氨基酸一种氨基酸具有两个或多个密码子的现象称为密码子的简并性

密码子与反密码子ACU天冬氨酸AUG异亮氨酸UCAUGAUUAmRNAtRNAtRNA上面的反密码子能与mRNA上面的密码子互补配对（A-UU-AG-CC-G）每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸tRNA在理论上一共有种

61终止密码子有没有反密码子？ACGUGAUUAmRNA核糖体与mRNA结合，形成合成蛋白质的“生产线”。翻译ACGUGAUUAACU天冬氨酸肽键甲硫氨酸CUAACGUGAUUAUAC甲硫氨酸AUG异亮氨酸……核糖体逐渐向右移动，不断认读mRNA上面的密码子，从而使肽链不断延伸变长失去氨基酸的tRNA会在细胞溶胶结合新的氨基酸CUA天冬氨酸甲硫氨酸当核糖体读到终止密码子时，翻译停止。核糖体脱离mRNA,多肽链被释放出去多肽链合成时，在一个mRNA分子上有若干个核糖体同时进行工作。这种若干个核糖体串联在一个mRNA分子上的多肽链合成方式，大大增加了翻译效率多个核糖体可结合在一个mRNA分子上共同合成一条多肽链×

场所：模板：原料：原则：产物：结果：翻译小结细胞质中的核糖体mRNA20种游离的氨基酸遗传信息从mRNA转移到了蛋白质蛋白质tRNA上的反密码子与mRNA的密码子互补配对。A－UG－C表达过程：真核细胞和原核细胞遗传信息表达示意图（局部）细胞核内转录成的mRNA经加工后从核孔出来，与核糖体结合边转录边翻译复制转录翻译场所模板原料碱基配对方式

遗传信息流动方向比较复制、转录、翻译的过程（真核生物）细胞核（线粒体、叶绿体）细胞核（线粒体、叶绿体）核糖体DNA的两条链基因的一条链mRNA脱氧核苷酸核糖核苷酸氨基酸A-TT-AC-GG-CA-UT-AC-GG-CA-UU-AC-GG-CDNADNADNARNARNA蛋白质1.某基因中含有1200个碱基，则由它控制合成的一条肽链的最多含有肽键的个数是A.198个

B.199个C.200个D.201个B2.若一个mRNA分子中有m个碱基，其中G+C有n个；由该mRNA指导合成的蛋白质有两条肽链。则其模板DNA分子上A+T的数量、合成蛋白质时最多脱去的水分子数分别是A.m;m/3-1

B.m;m/3-2

C.2(m-n);

m/3-1

D.2(m-n);m/3-2D基因控制生物性状（基因-蛋白质-性状）①多对基因共同控制生物某个性状，基因之间存在复杂的相互作用;②基因的表达受到环境的影响，所以生物的性状(或表型)是基因(或基因型)与环境共同作用的结果。生物的性状主要通过蛋白质来体现。③基因是通过控制酶的合成来控中制生物体内的生物化学反应，从而控制生物的性状。由基因控制合成的蛋白质还可以决定生物体特定的组织或器官的结构，进而影响其功能。④细胞内有多种功能性RNA分子也参与性状表现。这些功能性RNA基因的表达产物就是具有特定功能的RNA分子，它们是不被翻译的(有时也称为非编码RNA)。例如tRNA、RNA，它们直接参与蛋白质的合成。另外，细胞内还有一些RNA具有催化功能，称为核酶;还有一些RNA具有调控基因表达的功能等。中心法则克里克提出的中心法则发现RNA病毒及逆转录修改后的中心法则劳式肉瘤病毒、艾滋病毒等RNA病毒能以RNA为模板，先逆转录出单链DNA，再以此DNA为模板指导合成另一互补链而形成的双链DNA，然后通过此DNA转录产生新的病毒RNA。因为它们自带有逆转录酶，因而这类病毒称为逆转录病毒复制复制讨论并回答下列生物能进行的遗传信息的传递与表达过程（用序号表示）生物种类遗传信息的传递与表达过程DNA病毒RNA病毒大多数RNA病毒逆转录病毒原核生物、真核生物①②③⑤④DNARNA蛋白质①②③噬菌体、乙型肝炎病毒④③

烟草花叶病毒⑤①②③

劳氏肉瘤病毒、HIV①②③

细