沪科版生命科学高二上第六章《遗传信息的传递和表达》PPT课件3教学内容

沪科版生命科学高二上第六章《遗传信息的传递和表达》PPT课件3生物亲代与子代之间，在形态、结构和生理功能上常常相似，这就是遗传现象。生物的遗传，使生物界的物种能够保持相对稳定。生物的各项生命活动都有它的物质基础。那么，生物遗传的物质基础是什么呢？是蛋白质还是DNA？肺炎双球菌转化实验作为遗传物质，必须具备的条件3）能够自我复制，使前后代保持一定的连续性1）能够存储大量的遗传信息2）分子结构具有相对的稳定性DNA是遗传物质的实验证明病毒的一种，只有外壳（蛋白质）和DNA。噬菌体简介1）、吸附2）、注入3）、合成4）、组装5）、释放噬菌体实验过程噬菌体侵染细菌实验遗传物质除DNA外，还有RNA如：烟草花叶病毒是一种植物病毒由RNA和蛋白质外壳组成。DNA是遗传物质根据现代细胞学和遗传学的研究得知，控制生物性状的主要遗传物质是脱氧核糖核酸（DNA）。ＤＮＡ主要存在于哪里？遗传物质的主要载体——染色体染色体是由蛋白质和ＤＮＡ共同组成的，而担当遗传物质这一重要使命的是ＤＮＡ。组蛋白（蛋白质）DNA分子染色质染色体（1）DNA的化学结构脱氧核糖碱基磷酸AGCT①组成DNA的基本单位——脱氧核苷酸组成DNA的基本单位是脱氧核苷酸。脱氧核苷酸由脱氧核糖、磷酸和含氮碱基三部分组成的。DNA分子是由很多不同的脱氧核苷酸组成的多脱氧核苷酸链。腺嘌呤（Ａ）鸟嘌呤（Ｇ）胞嘧啶（Ｃ）胸腺嘧啶（Ｔ）AGCT腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸②DNA是由四种脱氧核苷酸组成的ATGC……四种脱氧核苷酸组成多脱氧核苷酸链那么，DNA分子是由一条多脱氧核苷酸链组成的吗？无论ＤＮＡ分子来自哪一种生物，其A和T、C和G的数目总是相等的。那么，请你推测在什么情况下，最有可能使ＤＮＡ分子中A和T、C和G的数目相等？③DNA是由两条多脱氧核苷酸链组成的…………ATGCATGC（2）DNA的空间结构①DNA具有规则的双螺旋结构

脱氧核糖与磷酸间隔排列在外侧，形成两条主链，构成DNA的基本骨架。两条主链之间的横档是碱基对，排列在内侧。对应的两个碱基间通过氢键连结，形成碱基对，把两条主链连接起来。脱氧DNA上的碱基对（脱氧核苷酸）的排列顺序—遗传信息②碱基互补配对原则

A与T配对G与C配对ATGCATGCＤＮＡ分子中碱基互补配对有什么规律可循？

人类有多少个碱基对？３０亿

2005年10月，遗传学家在《自然》杂志上发表了黑猩猩基因组草图。科学家们得知，组成人类和黑猩猩的基因组的碱基对序列，仅有１．２３％的差异，并且它们之间最大的差异发生在Ｙ染色体上。课堂练习某生物细胞DNA分子的碱基中，腺嘌呤的分子数占22％，那么，胞嘧啶的分子数占……[

]

A．11％

B．22％

C．28％

D．44％（3）DNA的特性——携带遗传信息①稳定性

遗传信息的复制与传递了解了ＤＮＡ的特异性，同学们又能想到我们医学上、刑事侦察上的什么技术？②多样性存储大量的遗传信息③特异性各种生物之间、同种生物不同个体之间的差异性了解了ＤＮＡ的多样性，同学们能想到什么？案例聚焦

DNA指纹技术常用于刑侦，下表分别表示从三个不同的犯罪现场和相关嫌犯身上提取的三条相同染色体的同一区段DNA单链的碱基序列，根据碱基配对情况，A、B、C三组DNA中不相符（排除犯罪可能）的是

组；判断的理由？

A组B组C组犯罪现场提取的DNA碱基序列ACTGACGGTTGGCTTATCGAGCAATCGTGC嫌犯的DNA碱基序列TGACTGCCAACCGAATAGCTCGGTAAGATG复制的时期细胞分裂间期复制的场所细胞核复制的模板DNA母链原材料脱氧核苷酸基本条件酶、ATP复制过程解旋、碱基配对、聚合复制特点边解旋边复制半保留复制遵循原则碱基互补配对原则(4)

DNA的复制复制方式……DNA四、基因——遗传的基本单位

基因是具有遗传效应的DNA片段，基因中的脱氧核苷酸排列顺序就是遗传信息。基因A基因b基因c基因D基因E基因g基因n基因是控制生物性状的基本单位基因控制生物性状是通过控制蛋白质合成来实现的。基因可比喻为导演，蛋白质可比喻为演员。

豌豆红花基因豌豆开出红花（性状）控制合成红花的蛋白质豌豆白花基因豌豆开出白花（性状）控制合成白花的蛋白质基因型表现型决定案例：蚕豆病每年四、五月份蚕豆上市季节，有些小孩进食蚕豆后会出现黄疸、贫血、面色苍白、小便呈酱油色等症状，严重病例可见昏迷、惊厥和急性肾衰竭，若急救不及时常于1～2日内死亡。这种病是由于吃蚕豆引起的，叫“蚕豆病”。为什么患者体内会缺乏葡萄糖-6-磷酸脱氢酶（G6PD）？据科学研究发现：患者之所以得病与其体内缺乏一种叫做葡萄糖-6-磷酸脱氢酶（G6PD）的物质有关。正常人的红细胞内含有G6PD，它能催化某一个生理反应，稳定红细胞膜；而缺乏G6PD，的人在吃了蚕豆之后，就会引起红细胞膜破裂，造成急性溶血性贫血症——蚕豆病。如果基因出了问题，我们的身体会怎样？正常人携带G6PD基因控制合成G6PD正常表现患者缺乏G6PD基因不能合成G6PD蚕豆病表现基因蛋白质生物性状控制合成决定蚕豆病致病机理基因是幕后的操纵者DNA(基因)遗传性状?哪类物质的合成、代谢控制性状？

蛋白质DNA主要存在于细胞的哪个部分？细胞核蛋白质合成的场所？

核糖体核糖体存在于细胞的哪个部分？

细胞质

DNA多样性产生的主要原因？脱氧核苷酸排列顺序的不同蛋白质多样性产生的原因？

氨基酸种类、数目、排列方式、空间结构的不同

基因的含义

功能上：控制生物性状的遗传物质结构、功能的基本单位。

本质上（与DNA的关系）：具有遗传效应的DNA片段。

位置上（与染色体的关系）：在染色体上呈直线排列。转录：是指以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成mRNA（信使RNA）的过程。基因控制蛋白质的合成过程包括：转录和翻译两个过程。TCATGATTAAG

T

AC

AA

A

T

DNA的平面结构图以α链为模板解旋，聚合αβUCAUGAUUAmRNA

信使RNA(mRNA)：也叫信息RNA，分子结构一般呈线形。其上面相邻的三个碱基(核糖核苷酸)构成一个“密码”，决定蛋白质合成时一个特定的氨基酸。

密码子UCAUGAUUAmRNA

密码子

密码子密码子：遗传学上把mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基，叫做一个密码子。（含起始码、终止码）UCAUGAUUAmRNA

密码子

密码子

密码子mRNA分子内的碱基排列顺序被称为：遗传密码

a、一种氨基酸可以和多个密码子相对应

b、一个密码子只和一种氨基酸相对应

c、三个终止密码：UAA、UAG、UGAAG

T

AC

AA

A

T

AGCUGACGGUUUDNA游离的核糖核苷酸以DNA的一条链为模板合成RNAAG

T

AC

AA

A

T

AGCUGACGGUUU

DNA与RNA的碱基互补配对：A——U；T——C；C——G；T—ARNA聚合酶AG

T

AC

AA

A

T

AGCGACGGUUUU

组成

RNA的核糖核苷酸一个个连接起来AG

T

AC

AA

A

T

AGCGACGGUUUUAG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUUUAAG

T

AC

AA

A

T

GCGACGUUGUUAAG

T

AC

AA

A

T

GCGACGUGUUAUAG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUAUUAG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUAUUAAG

T

AC

AA

A

T

GCGCGGUUAUUAUAG

T

AC

AA

A

T

GGCGGUUAUUAUCAG

T

AC

AA

A

T

GGCGGUUAUUAUC形成的

mRNA链，DNA上的遗传信息就传递到mRNA上RNADNAAG

T

AC

AA

A

T

UCAUGAUUAmRNA

细胞质

细胞核

核孔DNAmRNA在细胞核中合成AG

T

AC

AA

A

T

UCAUGAUUAmRNA

细胞质

细胞核mRNA通过核孔进入细胞质转录过程总结

场所：主要在细胞核

模板：

DNA的一条链

原料：4种核糖核苷酸

原则：碱基互补配对原则（A-U）

条件：解旋酶，RNA聚合酶ATP

产物：

mRNA(信使RNA)翻译：是指以mRNA为模板，按照碱基互补配对原则，合成特定蛋白质的过程。转移RNA:transferRNA（tRNA）

三叶草形状mRNA上密码子为对应的氨基酸为CUC亮氨酸tRNA上反密码子为GAGtRNA搬运的氨基酸为亮氨酸AAU

亮氨酸ACU

天门冬酰胺AUG

异亮氨酸转运

RNA（tRNA)

氨基酸AAU

亮氨酸ACU

天门冬酰氨AUG

异亮氨酸

tRNA的一端运载着氨基酸

反密码子

核糖体RNA(rRNA)：是构成核糖体的主要成分。UCAUGAUUAAAU

亮氨酸ACU

天门冬酰氨

核糖体mRNA与核糖体结合.UCAUGAUUAAAU

亮氨酸ACU

天门冬酰氨

tRNA上的反密码子与

mRNA上的密码子互补配对.UCAUGAUUAAAU

亮氨酸ACU

天门冬酰氨AUG

异亮氨酸

tRNA将氨基酸转运到

mRNA上的相应位置.UCAUGAUUAAAU

亮氨酸ACU

天门冬酰氨AUG

异亮氨酸

两个氨基酸分子缩合缩合UCAUGAUUAAAU

亮氨酸ACU

天门冬酰氨AUG

异亮氨酸

核糖体随着

mRNA滑动.

另一个

tRNA上的碱基与mRNA上的密码子配对.

UCAUGAUUAAAU

亮氨酸ACU

天门冬酰氨AUG

异亮氨酸

一个个氨基酸分子缩合成链状结构UCAUGAUUAAAU

亮氨酸ACU

天门冬酰氨AUG

异亮氨酸

tRNA离开，再去转运新的氨基酸UCAUGAUUAAAUACUAUG

亮氨酸

天门冬酰氨

异亮氨酸以mRNA为模板形成了有一定氨基酸顺序的蛋白质

翻译过程总结场所：核糖体原料：氨基酸模板：mRNA转运工具：tRNA原则：碱基互补配对原则产物：多肽链蛋白质合成结构图转录翻译定义场所

模板

原料

产物

以DNA一条链为模板按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。以信使RNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。细胞核细胞质的核糖体DNA的一条链mRNA核糖核苷酸（A、U、C、G）约20种氨基酸RNA有一定氨基酸排列顺序的蛋白质思考：当某DNA碱基发生改变，是否一定会导致生物性状发生改变？不一定。因为发生改变的碱基可能有以下两种情况：1、该碱基位于DNA无效片段上；2、该碱基改变后形成的密码子与原来的密码子决定同一种氨基酸以DNA自身为模板合成子代DNA，以DNA的一条链为模板合成RNA，以信使RNA为模板合成蛋白质从而决定生物的性状表现，叫中心法则。人和动植物及绝大多数微生物的遗传信息传递都遵循这一法则。中心法则DNARNA蛋白质转录翻译复制逆转录科学家们同时还发现，在环境适宜的夏季只有RNA的烟草花叶病病毒到了环境严酷的冬季，它们体内又具有DNA了。显然，这些DNA是以RNA为模板合成的。以RNA为模板合成DNA的过程叫“逆转录”，这需要逆转录酶来催化它。┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯

ＡＵＧＧＵＵＵＧＣＣＧＧＡＡＡＡＵＧＴＡＣＣＡＡＡＣＧＧＣＣＴＴＴＴＡＣ┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷以RNA为模板合成的DNA单链绝大多数生物的遗传物质是DNA，极少数生物的遗传物质是RNA或RNA和DNA。遗传物质都能通过复制将遗传信息遗传给后代，并通过控制蛋白质的合成控制生物体的性状表现。补充修正的中心法则DNA转录复制逆转录RNA蛋白质翻译RNA复制思考：蛋白质合成、有氧呼吸、光合作用、糖的合成、核酸的合成、ATP的合成（5种）

DNA复制、RNA复制、转录、逆转录、翻译（5种）哪些生理过程遵循碱基互补配对原则？哪些生理过程可以产生水？小结新名词：信使RNA（mRNA）转运RNA（tRNA）核糖体RNA重要概念：基因、遗传信息、转录、翻译、密码子、性状重要生理过程：

转录、翻译1、基因控制蛋白质合成主要可分为哪两大步骤？2、RNA的结构是怎样的，与DNA结构的主要区别是什么？3、基因控制蛋白质合成中mRNA、tRNA各自有什么作用？4、什么叫密码子？它与mRNA、tRNA之间分别有什么关系？巩固练习5、组成DNA和RNA的碱基和核苷酸分别有（）

A.2种和6种B.4种和8种C.5种和8种D.8种和8种6、一个tRNA的一端碱基为CGA，此tRNA运载的氨基酸是

A.精氨酸（GCA）B.谷氨酸（GAG）C.丝氨酸（UCU）D.丙氨酸（GCU）若一个DNA分子中，腺嘌呤含量为15%，经四次复制后，共形成ＤＮＡ分子____个，其中含有原母链成分的DNA分子占全部DNA分子数的百分比：____，子代DNA分子中胞嘧啶的比例为_____。161/835%规律1

氨基酸是通过脱水缩合反应合成肽链的。如果n个氨基酸形成一条肽链，则在合成的过程中失去n－1个水分子；如果n个氨基酸合成m条肽链，则在合成的过程中失去n－m个水分子。

一、一般规律蛋白质分子量和基因分子量的互为计算

规律2脱氧核苷酸合成脱氧核苷酸链的过程中，每两个相邻的脱氧核苷酸是脱去一分子水而连在一起的。规律3

基因上的碱基数:信使RNA上的碱基数:多肽链上的氨基酸数＝6:3:1，即基因上的脱氧核苷酸数:信使RNA上的核糖核苷酸数:多肽链上的氨基酸数＝6:3:1

二、典型例题1、蛋白质分子量的计算

例1：假如组成人体的20种氨基酸的平均分子量为120，一个蛋白质分子，由n个氨基酸构成m条肽链，那么该蛋白质分子的分子量约为

。

解：n个氨基酸构成m条肽链，则失去n－m个水分子，则该蛋白质的分子量为120n－18（n－m）。

例题2已知某多肽链的分子量为1.032×104，每个氨基酸的平均分子量为120，则该多肽链由多少个氨基酸组成？

解：该多肽链由n个氨基酸组成，则120n－18（n－1）＝10320，解方程得n＝101。

2、基因分子量的计算

例3：如果某个基因中共有n个碱基，每个脱氧核苷酸的平均分子量为300，则该基因的分子量约为

。

解：基因中共有n个碱基，也就是有n个脱氧核苷酸，这n个脱氧核苷酸形成双链DNA分子时，共失去n－2个水分子，所以该基因的分子量为300n－18（n－2）。

3、蛋白质分子量和基因分子量的互为计算

例4：已知某多肽链的分子量为1.032×104，每个氨基酸的平均分子量为120，每个脱氧核苷酸的平均分子量为300，则合成该多肽化合物的基因的分子量约为

。

解：1）先求该多肽链有多少个氨基酸，如例2，得n＝101；2）根据基因的脱氧核苷酸数:信使RNA上的核糖核苷酸数:多肽链上的氨基酸数＝6:3:1这个关系，可知该基因分子中有脱氧核苷酸606个；3）求基因分子量，300×606－18×（606－2）＝170928。

170928例题5已知某基因的分子量为18648，每个氨基酸的平均分子量为120，每个脱氧核苷酸的平均分子量为300，则该基因控制合成的一条肽链的分子量约为

。

（1）先求该基因中脱氧核苷酸的数目，令脱氧核苷酸的数目为n，则300n－18（n－2）＝18648，解方程得n＝66；（2）根据基因的脱氧核苷酸数:信使RNA上的核糖核苷酸数:多肽链上的氨基酸数＝6:3:1这个关系，得该肽链中氨基酸的数目为11；

（3）求该肽链的分子量，120×11－18×（11－1）＝1140。

1140填空题：1、下图示“中心法则”，请根据图回答：（1）指出图中数码表示的过程名称：1、_________2、__________