人教版新教材《蛋白质》精美版2课件

第4章基因的表达第4章基因的表达1第1节基因指导蛋白质的合成问题探讨美国科幻电影《侏罗纪公园》曾轰动一时。影片围绕着虚构的“侏罗纪公园”，展现了丰富而新奇的科学幻想：各种各样的恐龙飞奔跳跃、相互争斗，而这些复活的恐龙是科学家利用提取的恐龙DNA还原而来的。讨论从原理上分析，利用已灭绝生物的DNA真的能够使它们复活吗？一种生物的整套DNA中储存着该种生物生长、发育等生命活动所需的全部遗传信息，但从DNA到具有各种性状的生物体，需要通过极其复杂的基因表达及调控过程才能实现。因此，在可预见的将来，利用DNA来使灭绝的生物复活仍是难以做到的。第1节基因指导蛋白质的合成问题探讨讨论一种生物的整套DNA中2DNA蛋白质合成（细胞核）（细胞质）核孔RNA？转录翻译？基因如何指导蛋白质的合成？DNA携带的遗传信息是怎样传递到细胞质中的呢？当遗传信息到达细胞质后，细胞又是怎样解读的呢？DNA蛋白质合成（细胞核）（细胞质）核孔RNA？转录翻译？基3一、遗传信息的转录细胞核中的基因如何指导细胞质中的蛋白质合成？科学家推测，在DNA和蛋白质之间，还有一种中间物质充当信使。后来发现细胞中的确有这样的物质，它就是RNA.RNA是什么物质？一、遗传信息的转录细胞核中的基因如何指导细胞质中的蛋白质合成4DNARNA结构基本单位五碳糖碱基分布双螺旋结构单链结构脱氧核苷酸核糖核苷酸脱氧核糖核糖A、G、C、TA、G、C、UDNA与RNA的比较主要在细胞核细胞质DNARNA结构基本单位五碳糖碱基分布双螺旋结构单链结构5为什么RNA适合做DNA的信使呢？RNA是一种核酸，由核糖核苷酸连接而成的，也含有4种碱基，这些特点使得RNA具备准确传递遗传信息的可能。RNA一般是单链结构，而且比DNA短，因此能够通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。为什么RNA适合做DNA的信使呢？61.RNA的种类（1）信使RNA：mRNA功能：携带遗传信息，并将遗传信息传递给蛋白质，翻译时作为模板（2）转运RNA：tRNA（3）核糖体RNA：rRNA功能：识别密码子并转运氨基酸功能：rRNA与蛋白质组成核糖体，在蛋白质合成中起重要作用。人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2人教版新教材《蛋白质》ppt精美版21.RNA的种类（1）信使RNA：mRNA（2）转运RNA7（1）场所：主要在细胞核（2）条件：模板：酶：原料：能量：DNA的一条链

RNA聚合酶四种核糖核苷酸ATP2.转录的过程DNA的遗传信息是怎样传递给mRNA的？转录：RNA在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的，这一过程叫作转录。人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2（1）场所：主要在细胞核（2）条件：模板：酶：原料：能量：8（3）过程RNA聚合酶使DNA双链解开mRNA合成方向：5’→3’人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2（3）过程RNA聚合酶使DNAmRNA合成方向：5’→3’人9TCATGTTTAAG

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AGUACAAAUmRNA人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2TCATGTTTAAGTACAAATAGUAC101.共同点：都需要模板，都需要ATP，都遵循碱基互补配对原则，等等。碱基互补配对原则能够保证遗传信息传递的准确性。2.DNA复制需要的原料是4种游离的脱氧核苷酸，所需要的酶是解旋酶和DNA聚合酶；转录所需要的原料是4种游离的核糖核苷酸，所需要的酶是RNA聚合酶。3.转录成的RNA的碱基与DNA模板链的碱基是互补配对的关系，该RNA的碱基序列与DNA另一条链（非模板链）的碱基序列的区别是RNA链上的碱基U，对应在非模板链上的碱基是T。人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2人教版新教材《蛋白质》ppt精美版21.共同点：都需要模板，都需要ATP，都遵循碱基互补配对原则11转录DNA复制人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2转录DNA复制人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2人教版新教12DNA的复制转录模板原料酶产物DNA复制与转录的比较DNA的两条母链为模板游离的4种脱氧核苷酸DNA解旋酶、DNA聚合酶1个DNA→2个DNADNA的一条链为模板游离的4种核糖核苷酸RNA聚合酶1条RNA单链人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2DNA的复制转录模板原料酶产物DNA复制与转录的比较DNA的13二、遗传信息的翻译1.翻译：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蛋白质，这一个过程叫作翻译。2.实质：将mRNA的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列。人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2二、遗传信息的翻译1.翻译：游离在细胞质中的各种氨基酸，就以14碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的？DNA和RNA都只含有4种碱基，而组成蛋白质的氨基酸有21种。这4种碱基是怎样决定蛋白质的21种氨基酸的呢？如果1个碱基决定1个氨基酸，4种碱基只能决定41种氨基酸，不能满足组成蛋白质的21种氨基酸的需要。如果2个碱基决定1个氨基酸，4种碱基只能决定42种氨基酸。不能满足组成蛋白质的21种氨基酸的需要。如果3个碱基决定1个氨基酸，4种碱基只能决定43种氨基酸。能满足组成蛋白质的21种氨基酸的需要。人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的？DNA和RNA都只含有415密码子：mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸，每3个这样的碱基叫作1个密码子。人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2密码子：mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸，每3个这样的16人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2人教版新教材《蛋白质》p17阅读密码子表思考讨论：1、请找出起始密码子与终止密码子。

2、已知一段mRNA的碱基序列是AUGGAAGCAUGU，你能写出对应的氨基酸序列吗？

AUG、GUGUAA、UAG、UGA甲硫氨酸－谷－丙－半胱人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2阅读密码子表思考讨论：1、请找出起始密码子与终止密码子。AU181.当密码子中有一个碱基改变时，由于密码子的简并性，可能并不会改变其对应的氨基酸；当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码同一种氨基酸可以保证翻译的速度。2.说明当今生物可能有着共同的起源，或生命在本质上是统一的，等等。人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2人教版新教材《蛋白质》ppt精美版21.当密码子中有一个碱基改变时，由于密码子的简并性，可能并不19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？将氨基酸运送到“生产线”上去的“搬运工”是tRNA。tRNA种类很多，每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸；但是一种氨基酸可以被多种tRNA识别并转运。反密码子：每个tRNA的3个相邻的碱基可以与mRNA上的密码子互补配对，叫作反密码子。人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2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”203.翻译的过程人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2人教版新教材《蛋白质》ppt精美版23.翻译的过程人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2人教版新教21肽链合成后，就从核糖体与mRNA的复合物上脱离，经过一系列步骤，盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质分子。人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2肽链合成后，就从核糖体与mRNA的复合物上脱离，经过一系列步22少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质，提高翻译的效率。人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质，提高翻译的效率23DNA的复制转录翻译模板原料酶产物原则遗传信息传递结果场所复制、转录、翻译的比较DNA的两条链为模板4种游离的脱氧核苷酸DNA解旋酶、DNA聚合酶1个DNA→2个DNA分子DNA的一条链为模板4种游离的核糖核苷酸RNA聚合酶1条mRNA单链mRNA21种氨基酸酶蛋白质主要在细胞核细胞质,核糖体主要在细胞核A－TG－CT－AC－GA－UT－AC－GG－CA－UU－AC－GG－CDNADNADNARNARNA蛋白质人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2DNA的复制转录翻译模板原料酶产物原则遗传信息传递结果场所复24三、中心法则从信息传递的角度来看，基因指导蛋白质的合成的过程，就是遗传信息从DNA流行RNA，进而流向蛋白质的过程。1957年，克里克提出了中心法则遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的复制；也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。在遗传信息的流动过程中，DNA、RNA是信息的载体，蛋白质是信息的表达产物，而ATP为信息的流动提供能量，可见，生命是物质、能量和信息的统一体。人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2三、中心法则从信息传递的角度来看，基因指导蛋白质的合成的过程25小结人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2小结人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2人教版新教材《蛋白质26习题（教材第69页）一、概念检测1.基因的表达包括遗传信息的转录和翻译两个过程。判断下列相关表述是否正确。（1）DNA转录形成的mRNA，与母链碱基的组成、排列顺序都是相同的。（）（2）一个密码子只能对应一种氨基酸，一种氨基酸必然有多个密码子。（）2.密码子决定了蛋白质的氨基酸种类以及翻译的起始和终止。密码子是指（）A.基因上3个相邻的碱基B.DNA上3个相邻的碱基C.tRNA上3个相邻的碱基D.mRNA上3个相邻的碱基人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2习题（教材第69页）一、概念检测2.密码子决定了蛋白质的氨基27临床研究证实，肺癌的发生与表皮生长因子受体（EGFR）有关，表皮生长因子与其结合后促进细胞分裂增殖。研究人员检测正常人和患者EGFR基因的片段，通过测序峰图读取该片段碱基序列，结果如下图。请回答问题：（1）EGFR基因的表达过程包括_____________和_____________两个阶段。人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2临床研究证实，肺癌的发生与表皮生长因子受体（EGFR）有关，28第4章基因的表达第4章基因的表达29第1节基因指导蛋白质的合成问题探讨美国科幻电影《侏罗纪公园》曾轰动一时。影片围绕着虚构的“侏罗纪公园”，展现了丰富而新奇的科学幻想：各种各样的恐龙飞奔跳跃、相互争斗，而这些复活的恐龙是科学家利用提取的恐龙DNA还原而来的。讨论从原理上分析，利用已灭绝生物的DNA真的能够使它们复活吗？一种生物的整套DNA中储存着该种生物生长、发育等生命活动所需的全部遗传信息，但从DNA到具有各种性状的生物体，需要通过极其复杂的基因表达及调控过程才能实现。因此，在可预见的将来，利用DNA来使灭绝的生物复活仍是难以做到的。第1节基因指导蛋白质的合成问题探讨讨论一种生物的整套DNA中30DNA蛋白质合成（细胞核）（细胞质）核孔RNA？转录翻译？基因如何指导蛋白质的合成？DNA携带的遗传信息是怎样传递到细胞质中的呢？当遗传信息到达细胞质后，细胞又是怎样解读的呢？DNA蛋白质合成（细胞核）（细胞质）核孔RNA？转录翻译？基31一、遗传信息的转录细胞核中的基因如何指导细胞质中的蛋白质合成？科学家推测，在DNA和蛋白质之间，还有一种中间物质充当信使。后来发现细胞中的确有这样的物质，它就是RNA.RNA是什么物质？一、遗传信息的转录细胞核中的基因如何指导细胞质中的蛋白质合成32DNARNA结构基本单位五碳糖碱基分布双螺旋结构单链结构脱氧核苷酸核糖核苷酸脱氧核糖核糖A、G、C、TA、G、C、UDNA与RNA的比较主要在细胞核细胞质DNARNA结构基本单位五碳糖碱基分布双螺旋结构单链结构33为什么RNA适合做DNA的信使呢？RNA是一种核酸，由核糖核苷酸连接而成的，也含有4种碱基，这些特点使得RNA具备准确传递遗传信息的可能。RNA一般是单链结构，而且比DNA短，因此能够通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。为什么RNA适合做DNA的信使呢？341.RNA的种类（1）信使RNA：mRNA功能：携带遗传信息，并将遗传信息传递给蛋白质，翻译时作为模板（2）转运RNA：tRNA（3）核糖体RNA：rRNA功能：识别密码子并转运氨基酸功能：rRNA与蛋白质组成核糖体，在蛋白质合成中起重要作用。人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2人教版新教材《蛋白质》ppt精美版21.RNA的种类（1）信使RNA：mRNA（2）转运RNA35（1）场所：主要在细胞核（2）条件：模板：酶：原料：能量：DNA的一条链

RNA聚合酶四种核糖核苷酸ATP2.转录的过程DNA的遗传信息是怎样传递给mRNA的？转录：RNA在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的，这一过程叫作转录。人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2（1）场所：主要在细胞核（2）条件：模板：酶：原料：能量：36（3）过程RNA聚合酶使DNA双链解开mRNA合成方向：5’→3’人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2（3）过程RNA聚合酶使DNAmRNA合成方向：5’→3’人37TCATGTTTAAG

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AGUACAAAUmRNA人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2TCATGTTTAAGTACAAATAGUAC381.共同点：都需要模板，都需要ATP，都遵循碱基互补配对原则，等等。碱基互补配对原则能够保证遗传信息传递的准确性。2.DNA复制需要的原料是4种游离的脱氧核苷酸，所需要的酶是解旋酶和DNA聚合酶；转录所需要的原料是4种游离的核糖核苷酸，所需要的酶是RNA聚合酶。3.转录成的RNA的碱基与DNA模板链的碱基是互补配对的关系，该RNA的碱基序列与DNA另一条链（非模板链）的碱基序列的区别是RNA链上的碱基U，对应在非模板链上的碱基是T。人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2人教版新教材《蛋白质》ppt精美版21.共同点：都需要模板，都需要ATP，都遵循碱基互补配对原则39转录DNA复制人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2转录DNA复制人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2人教版新教40DNA的复制转录模板原料酶产物DNA复制与转录的比较DNA的两条母链为模板游离的4种脱氧核苷酸DNA解旋酶、DNA聚合酶1个DNA→2个DNADNA的一条链为模板游离的4种核糖核苷酸RNA聚合酶1条RNA单链人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2DNA的复制转录模板原料酶产物DNA复制与转录的比较DNA的41二、遗传信息的翻译1.翻译：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蛋白质，这一个过程叫作翻译。2.实质：将mRNA的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列。人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2二、遗传信息的翻译1.翻译：游离在细胞质中的各种氨基酸，就以42碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的？DNA和RNA都只含有4种碱基，而组成蛋白质的氨基酸有21种。这4种碱基是怎样决定蛋白质的21种氨基酸的呢？如果1个碱基决定1个氨基酸，4种碱基只能决定41种氨基酸，不能满足组成蛋白质的21种氨基酸的需要。如果2个碱基决定1个氨基酸，4种碱基只能决定42种氨基酸。不能满足组成蛋白质的21种氨基酸的需要。如果3个碱基决定1个氨基酸，4种碱基只能决定43种氨基酸。能满足组成蛋白质的21种氨基酸的需要。人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的？DNA和RNA都只含有443密码子：mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸，每3个这样的碱基叫作1个密码子。人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2密码子：mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸，每3个这样的44人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2人教版新教材《蛋白质》p45阅读密码子表思考讨论：1、请找出起始密码子与终止密码子。

2、已知一段mRNA的碱基序列是AUGGAAGCAUGU，你能写出对应的氨基酸序列吗？

AUG、GUGUAA、UAG、UGA甲硫氨酸－谷－丙－半胱人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2阅读密码子表思考讨论：1、请找出起始密码子与终止密码子。AU461.当密码子中有一个碱基改变时，由于密码子的简并性，可能并不会改变其对应的氨基酸；当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码同一种氨基酸可以保证翻译的速度。2.说明当今生物可能有着共同的起源，或生命在本质上是统一的，等等。人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2人教版新教材《蛋白质》ppt精美版21.当密码子中有一个碱基改变时，由于密码子的简并性，可能并不47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？将氨基酸运送到“生产线”上去的“搬运工”是tRNA。tRNA种类很多，每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸；但是一种氨基酸可以被多种tRNA识别并转运。反密码子：每个tRNA的3个相邻的碱基可以与mRNA上的密码子互补配对，叫作反密码子。人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2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”483.翻译的过程人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2人教版新教材《蛋白质》ppt精美版23.翻译的过程人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2人教版新教49肽链合成后，就从核糖体与mRNA的复合物上脱离，经过一系列步骤，盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质分子。人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2肽链合成后，就从核糖体与mRNA的复合物上脱离，经过一系列步50少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质，提高翻译的效率。人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2人教版新教材《蛋白质》ppt精美版2少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质，提高翻译的效率51DNA的复制转录翻译模板原料酶产物原则遗传信息传递结果场所复制、转录、翻译的比较DNA的两条链为模板4种游离的脱氧核苷酸DNA解旋酶、DNA聚合酶1个DNA→2个DNA分子DNA的一条链为模板4种游离的核糖核苷酸RNA聚合酶1条mRNA单链mRNA21种氨基酸酶蛋白质主要在细胞核细胞质,核糖体主要在细胞核A－TG－CT－AC－GA－UT－AC－GG－CA－UU－AC－GG－CDNADNADNARNARNA蛋白