高中生物必修2遗传与进化《第1节基因指导蛋白质的合成》课件21

第四章基因的表达第四章基因的表达1基因的表达

一、基因控制蛋白质的合成二、中心法则三、基因对性状的控制高考大纲—明确复习的知识目标基因的表达一、基因控制蛋白质的合2一、考纲解读本章内容主要包括三个方面:基因指导蛋白质的合成,即相连续的两个过程,转录和翻译;基因对性状的控制是通过基因控制酶的合成和基因直接控制蛋白质分子的结构来影响性状;遗传过程中的重要规律——中心法则，对遗传信息传递进行了高度的概括。在08广东《考试说明》中对这部分的要求都是属于“Ⅱ”，即需要“理解所列知识和其他相关知识之间的联系和区别，并能在较复杂的情景中综合运用其进行分析、判断、推理和评价。（见附表）复习时，①尽量把基因的复制与表达整合在一起，体现核心知识“中心法则”。②比较DNA复制、转录、翻译、DNA与RNA等，深化对这些过程和原理的理解，为应用奠定基础。③注重图文结合，将遗传信息流动的各阶段形象直观化，有助于对生命活动本质的理解。一、考纲解读本章内容主要包括三个方面:基因指导蛋白质的合成,3第一节基因指导蛋白质的合成第一节基因指导蛋白质的合成4分析图解，思考以下内容：①染色体与DNA的关系；②DNA与基因的关系；③基因与染色体的关系。

图2图3图1分析图解，思考以下内容：①染色体与DNA的关系；②D5DNA基因脱氧核苷酸染色体每条染色体上有一个DNA分子每个DNA分子上含有许多基因每个基因含有许多脱氧核苷酸染色体是DNA的主要载体基因是有遗传效应的DNA片段基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表着遗传信息是主要的遗传物质是遗传物质的结构和功能单位DNA基因脱氧核苷酸染色体每条染色体上有一个DNA分子每个D6基因

定义：基因是具有遗传效应的DNA片段，是决定生物性状的基本单位。*生物性状：生物形态结构和生理特征，由蛋白质体现。

明确三个关系（1）基因与染色体的关系：基因在染色体上呈线性排列。基因

定义：基因是具有遗传效应的DNA片段，是决定7

（2）基因与DNA的关系：

是有遗传效应的DNA片段，一个DNA有多个基因（3）基因与生物性状的关系：

是决定生物性状的基本单位，特定的基因控制特定的性状。

基因的功能：1、通过复制传递遗传信息

2、通过控制蛋白质的合成而表达遗传信息

（2）基因与DNA的关系：是有遗传效应的DNA片段，一8在现实生活中，我们能不能像电影《侏罗纪公园》中描述的那样，利用恐龙的DNA，使恐龙复活呢？如果能利用恐龙的DNA使恐龙复活，你认为主要要解决什么问题呢？在现实生活中，我们能不能像电影《侏罗纪公园》9回忆几个问题：①蛋白质合成的场所是什么？②基因主要存在于细胞的哪个部分？遗传信息是如何从细胞核传到核糖体，从而控制蛋白质合成的？

想象空间回忆几个问题：①蛋白质合成的场所是什么？遗传10科学研究：1955年有人曾用洋葱根尖和变形虫进行实验，如果加入RNA酶分解细胞中的RNA，蛋白质合成就停止，而如果再加进了从酵母中提取出来的RNA，则又可重新合成一定数量的蛋白质。该实验我们能得到什么样的结论？科学研究：1955年有人曾用洋葱根尖和变形虫进行实验，如果加11结论RNA与蛋白质合成有关

为什么RNA适于作DNA的信使呢?结论为什么RNA适于作DNA的信使呢?12RNA有几种？信使RNA(messengerRNA,mRNA)转录遗传信息，为翻译的模板转运RNA(transferRNA,tRNA)携带特定的氨基酸(搬运)的作用核糖体RNA(ribosomalRNA,rRNA)是核糖体的组成成分RNA有几种？信使RNA(messengerRNA,13比较项目DNARNA功能分布基本单位碱基嘌呤嘧啶五碳糖产生途径空间结构分子大小DNA和RNA的比较传递和表达遗传信息转录遗传信息、携带氨基酸、核糖体的组成成分主要分布在细胞核主要分布在细胞质脱氧核苷酸核糖核苷酸A腺嘌呤G鸟嘌呤A腺嘌呤G鸟嘌呤C胞嘧啶T胸腺嘧啶C胞嘧啶U尿嘧啶脱氧核糖核糖通常是双螺旋结构，极少数病毒是单链结构通常是单链结构，极少数病毒是双螺旋结构较大（不能通过核孔）较小（能通过核孔）DNA复制、逆转录RNA复制、转录比较项目DNA14为什么RNA适于作DNA的信使呢？

RNA是另一类核酸，它的分子结构与DNA很相似，适于作DNA的信使的原因是：①RNA也是由基本单位——核苷酸连接而成，由核糖、磷酸、碱基（A、G、C、U）共同组成核苷酸，它也能储存遗传信息。②在RNA与DNA的关系中，也遵循“碱基互补配对原则”，但由于RNA中没有T，DNA中没有U，所以当RNA与DNA有关系时，U与A配对。③RNA一般是单链，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适于作DNA的信使呢？RNA是另一类核酸，15??16高中生物必修2遗传与进化《第1节基因指导蛋白质的合成》课件2117AG

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mRNAAGTACAAATAGCUGACGGUUUDNA18AG

T

AC

AA

A

T

AGCUGACGGUUU

DNA与RNA的碱基互补配对：A——U；G——C；C——G；T—ARNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成mRNAUAGTACAAATAGCUGACGGUUUDN19AG

T

AC

AA

A

T

AGCGACGGUUUU以DNA的一条链为模板合成mRNAUAGTACAAATAGCGACGGUUUU以DN20AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUUUA以DNA的一条链为模板合成mRNAUAGTACAAATGCGACGGUUUUA以DN21AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGUUGUUA以DNA的一条链为模板合成mRNAUAGTACAAATGCGACGUUGUUA以DN22AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGUGUUAUU以DNA的一条链为模板合成mRNAAGTACAAATGCGACGUGUUAUU以D23AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUAUU以DNA的一条链为模板合成mRNAUAGTACAAATGCGACGGUUAUU以DN24AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUAUUAU以DNA的一条链为模板合成mRNAAGTACAAATGCGACGGUUAUUAU以25AG

T

AC

AA

A

T

GCGCGGUUAUUAU以DNA的一条链为模板合成mRNAAGTACAAATGCGCGGUUAUUAU以D26AG

T

AC

AA

A

T

GGCGGUUAUUAUC以DNA的一条链为模板合成mRNAAGTACAAATGGCGGUUAUUAUC以D27AG

T

AC

AA

A

T

GGCGGUUAUUAUC形成的

mRNA链，DNA上的遗传信息就传递到mRNA上mRNADNA以DNA的一条链为模板合成mRNAAGTACAAATGGCGGUUAUUAUC形成28小结：转录实质是以DNA的某一片段的一条链为模板形成RNA单链的过程，并非整个DNA都转录。转录1、定义：2、场所：3、模板：4、原料：5、条件：在细胞核内，以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。主要在细胞核DNA的一条链四种核糖核苷酸ATP（能量）、酶（解旋酶、RNA聚合酶等）6、碱基配对：7、产物：A-U，C-G，T-A，mRNA(tRNA、rRNA)小结：转录实质是以DNA的某一片段的一条链为模板形成RNA单29例1、一个DNA分子可以转录成mRNA（）

A、一种一个B、一种多个

C、多种多个D、无数种无数个

C例2、下列物质不是在细胞核中合成的是（）

A、核糖体RNAB、信使RNA

C、染色体DNAD、叶绿体DNA

D例1、一个DNA分子可以转录成mRNAC例2、下列物质不是在30

翻译在细胞质中,以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程（4种）碱基与（20种）氨基酸之间的对应关系一个碱基决定一个氨基酸，能决定（）种，两个碱基决定一个氨基酸，能决定（）种，三个碱基决定一个氨基酸，能决定（）种，414243不够不够足够翻译在细胞质中,以mRNA为模板,合成具有31UCAUGAUUAmRNA

密码子

密码子

密码子

密码子密码子：mRNA上决定氨基酸的三个相邻的碱基UCAUGAUUAmRNA密码子密码子密码子324、一般一个密码子只和一种氨基酸相对应

2、一种氨基酸可以和一种或多种密码子相对应

1、氨基酸的种类；20种密码子的种类：64种3、三个终止密码：UAA、UAG、UGA4、一般一个密码子只和一种氨基酸相对应2、一种氨基酸可以和一33密码子与氨基酸的关系1、密码子共有种，但编码氨基酸的密码子只有种。64612、一种氨基酸可以有种密码子(密码的简并)，但一种密码子只能决定氨基酸，起始密码子决定氨基酸。终止密码子。一种或多能一种则不能3、密码子是的，中间无其他碱基隔开。4、无论是病毒，还是原核生物和真核生物都共用一套遗传密码子。5、密码的简并对生物体的生存发展的意义。连续密码子与氨基酸的关系1、密码子共有种，但编码氨基酸的34运载工具：转运

RNA（tRNA)ACU天冬氨酸AUG

异亮氨酸

反密码子*一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸tRNA是不是只有三个碱基呢？运载工具：转运RNA（tRNA)ACU天冬氨酸AUG异亮35tRNA的功能一是转运，二是识别，且一种tRNA只能识别并转运种氨基酸。故tRNA的种类很多，有种，一种氨基酸可有种tRNA来转运。tRNA并非只有三个碱基，有多个碱基，其基本组成单位是。氨基酸密码子一61一种或几核糖核苷酸tRNA的功能一是转运，二是识别36AG

T

AC

AA

A

T

UCAUGAUUAmRNA

细胞质

细胞核

核孔DNAmRNA在细胞核中合成UCAUGAUUAmRNAAGTACAAATUCAUGAUUAmRNA37UCAUGAUUAAAU

亮氨酸ACU

天门冬酰氨

核糖体mRNA与核糖体结合UCAUGAUUAAAU亮氨酸ACU天门冬酰氨核糖38UCAUGAUUAAAU

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tR39UCAUGAUUAAAU

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AUG40UCAUGAUUAAAU

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AUG41UCAUGAUUAAAU

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上的反密码子与mRNA上的密码子配对.

核糖体一次移动可阅读mRNA上多少个碱基？3个UCAUGAUUAAAU亮氨酸ACU天门冬酰氨AUG42UCAUGAUUAAAU

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AUG43UCAUGAUUAAAU

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UCAUGAUUAAAU亮氨酸ACU天门冬酰氨AUG44UCAUGAUUAAAUACUAUG

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UCAUGAUUAAAUACUAUG亮氨酸天门冬酰氨45

基因表达的过程基因表达的过程46蛋白质的合成过程蛋白质的合成过程蛋白质的合成过程蛋白质的合成过程47小结：翻译1、定义：2、场所：3、模板：4、原料：在细胞质中,以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程核糖体以mRNA为模板20种氨基酸（由tRNA搬运）5、碱基配对：6、产物：A-U，C-G有一定氨基酸顺序的肽链小结：翻译1、定义：2、场所：3、模板：4、原料：在细48真核细胞中复制、转录、翻译的比较DNA复制转录翻译时间场所模板原料酶能量原则特点产物（遗传信息）（遗传密码）（生物性状）细胞分裂间期主要在细胞核DNA的两条链均为模板四种脱氧核苷酸DNA聚合酶等ATPA-T、G-C半保留复制边解旋边复制2个子代DNA分子生长发育过程主要在细胞核基因的一条链为模板四种核糖核苷酸RNA聚合酶等ATPA-U、T-AG-C边解旋边转录1个信使RNA生长发育过程核糖体mRNA为模板二十种氨基酸特定的酶等ATPmRNA与tRNA配对A-U,G-C多个特定氨基酸顺序的蛋白质真核细胞中复制、转录、翻译的比较DNA复制转录翻译时间场所模49思考1：

植物细胞中，哪些场所会发生碱基互补配对？

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

细胞核、叶绿体、线粒体、核糖体

思考1：植物细胞中，哪些场所会发生碱基互补配50思考2：

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

不一定。因为发生改变的碱基可能有以下三种情况：

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；3、隐性基因的功能突变在杂合状态下也不会引起性状的改变。1、该碱基位于DNA无效应片段上；思考2：当某DNA碱基发生改变，是否一定会导51二、考点落实突破考点一遗传信息的传递与表达1、DNA与RNA的区别（《新高考全案》P153）2、复制、转录和翻译的比较（《新高考全案》P153）［时间、场所、原料、模板、条件、碱基配对方式、遗传信息传递方向、过程特点、产物、意义］3、遗传信息、遗传密码、反密码子的区别（同上）4、密码子与氨基酸的关系5、tRNA的功能二、考点落实突破考点一遗传信息的传递与表达1、52例3、在人体内，由A、T、C三种碱基参与构成的核苷酸共有（）A．２种B．３种C．４种D．５种Ｄ例4、一个正常受精卵中的所有基因（）A．都能表达B．都能转录C．都能翻译D．都能复制D例3、在人体内，由A、T、C三种碱基参与构成的核苷酸共有（53根据所学知识，填写表中空白并回答问题DNA双链CAG信使RNAA转运RNAGAG氨基酸丙氨酸A链B链C链D链1、丙氨酸的密码子是

，决定合成该氨基酸的DNA上的碱基是

。2、第二个氨基酸是

，（查密码表）3、

链为转录的模板链，遗传密码子存在于

链上。TUGCACGTUGC半胱氨酸AC例5根据所学知识，填写表中空白并回答问题DNA双链CAG信使RN54考点二转录、翻译中的有关计算基因中的碱基、RNA中的碱基和蛋白质中的氨基酸的数量关系(1)转录时只以基因中的一条链为模板，因此转录形成的mRNA中的碱基数目是基因中碱基数目的1/2。例6、已知一段信使RNA上有12个A和G，该信使RNA上共有30个碱基，那么转录成信使RNA的这一段DNA分子中应有C和T（）

A、12B、18C、24D、30D考点二转录、翻译中的有关计算基因中的碱基、RNA55①DNA的碱基数：mRNA的碱基数：密码子：蛋白质中氨基酸数＝6n:3n:n:n。（6:3:1:1）（2）DNA的碱基数、mRNA的碱基数、蛋白质中氨基酸数三者之间有何数量关系？说明：由于基因中有非编码区，真核生物的基因有内含子，mRNA中有终止密码子，实际上基因（ＤＮＡ）的碱基数目要大于6n，mRNA中的碱基数目要大于3n。因此在分析时常有“至少”或“最多”字样。nDNA3n3n3n转录翻译信使RNA蛋白质①DNA的碱基数：mRNA的碱基数：密码子：蛋白质中氨基酸数56例7、一段原核生物的mRNA通过翻译可合成一条含有11个肽键的