人教版高中生物必修二课件 4.1基因的表达第一节基因指导蛋白质的合成课件 (共60张PPT)

考点一：基因的表达现代遗传学认为：生物的性状是由

控制的。

基因是怎样控制遗传性状的？性状是由

体现的。基因蛋白质一；基因指导蛋白质的合成1.DNA主要存在哪里？2.蛋白质在哪里合成？DNA主要在细胞核蛋白质的合成在细胞质(核糖体)进行指导通过RNA问题：2、为什么RNA适于做DNA的信使呢？1、DNA在细胞核中，而蛋白质合成是在细胞质中进行的，两者如何联系起来的呢？为什么RNA适于作DNA的信使呢？①RNA也是由基本单位－－核苷酸组成，由核糖、磷酸、含氮碱基：A、G、C、U共同组成，也能储存遗传信息。②在RNA和DNA的关系中，也遵循“碱基互补配对原则”A=U，G=C。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。RNA的结构1.元素组成：C,H,O,N,P2.基本单位:核糖核苷酸3.结构：一般为单链三种RNA示意图信使RNA(mRNA)：传递遗传信息的媒介。核糖体RNA(rRNA)：与蛋白质构成核糖体。转运RNA(tRNA)：转运氨基酸的工具，识别密码子。三叶草形有臂一端可携带氨基酸有环另一端有三个碱基(反密码子）比较项目DNARNA基本单位五碳糖含氮碱基结构主要存在部位2、比较DNA和RNA脱氧核苷酸核糖核苷酸脱氧核糖核糖ATCGAUCG多为双链结构多为单链结构细胞核细胞质当只有RNA时，它是遗传物质；当细胞中含有DNA时，RNA主要是负责DNA遗传信息的转录和翻译。（2）场所：（1）概念：一、遗传信息的转录以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成mRNA的过程。细胞核（3）条件：模板:原料:能量:

酶:DNA的一条链为模板4种核糖核苷酸ATPRNA聚合酶TCATGATTAAG

T

AC

AA

A

T

转录过程（1）打开DNA双链AG

T

AC

TA

A

T

DNA的一条链AGCUGACGGUUU游离的核糖核苷酸

(原料）（2）以一条链为模板合成RNA细胞核中AG

T

AC

AA

A

T

AGCUGACGGUUU

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

T

AC

AA

A

T

AGCGACGGUUUU

组成

RNA的核糖核苷酸一个个连接起来细胞核中AG

T

AC

AA

A

T

AGCGACGGUUUU细胞核中AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUUUA细胞核中AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGUUGUUA细胞核中AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGUGUUAU细胞核中AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUAUU细胞核中AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUAUUA细胞核中AG

T

AC

AA

A

T

GCGCGGUUAUUAU细胞核中AG

T

AC

AA

A

T

GGCGGUUAUUAUC细胞核中AG

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细胞核中AG

T

AC

AA

A

T

UCAUGUUUAmRNA

细胞质

细胞核

核孔DNAmRNA在细胞核中合成AG

T

AC

AA

A

T

UCAUGUUUAmRNA

细胞质

细胞核mRNA通过核孔进入细胞质2、遗传信息的翻译（1）概念：（2）地点：指以

为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程在细胞质中信使RNA（3）条件：模板：原料：能量：(4)结果：mRNA20种氨基酸ATP形成多肽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4种20种讨论：至少要多少个碱基的不同排列顺序才能够决定20种不同的氨基酸？一个碱基决定一个氨基酸，二个碱基决定一个氨基酸，三个碱基决定一个氨基酸，2、碱基与氨基酸的对应关系41=442=1643=64

密码子

密码子

密码子mRNA上三个相邻的碱基决定1个氨基酸GAGUCAUGCmRNA

密码子：mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基比较密码子与反密码子：1、密码子位于

上，密码子中没有碱基

。2、密码子共有

种，决定氨基酸的密码子有

种。3、一种密码子决定

种氨基酸，一种氨基酸由

种密码子决定。4、反密码子位于

上，一种tRNA转运

种氨基酸。

mRNAT646111或多1tRNA通过查密码子表回答下列问题：①表中一共有多少个密码子？起始密码子是什么？终止密码子是什么？决定氨基酸的密码子有多少种？②一种密码子对应几种氨基酸？一种氨基酸对应几种密码子？64个。起始密码子是AUG和GUG。终止密码子是UAA、UAG、UGA。决定氨基酸的密码子有61种。一种或多种一种64个。起始密码子是AUG和GUG。终止密码子是UAA、UAG、UGA。决定氨基酸的密码子有61种。问题：氨基酸是怎样运送到核糖体上的呢？（用于和mRNA上的密码子互补配对）tRNA“搬运工”1、细胞中的tRNA有多少种？61种2、tRNA和氨基酸转运有何对应关系？

一种tRNA只能识别转运

种氨基酸;

一种氨基酸可由

种tRNA携带.一种或几一反密码子与密码子谁决定氨基酸种类？ACUAUG

AUC

反密码子√GAU天冬氨酸

异亮氨酸（二）转运RNA（tRNA）的结构和功能：UAU反密码子氨基酸mRNAUGCAUACCGAU三个碱基识别：碱基互补配对核糖体核糖体核糖体UAUCGUCUGGGAUACGGCAAUACAGUCACCGGAUmRNAUACCGUGGACUG多肽链翻译的过程是怎样的？如何保证翻译的高效性？一个mRNA分子上结合多个核糖体，同时合成多条肽链DNAmRNA蛋白质tRNA密码子转录翻译A-C-T-G-G-A-T-C-TT-G-A-C-C-T-A-G-AA-C-U-G-G-A-U-C-U苏氨酸——甘氨酸——丝氨酸肽键肽键UAGCCUAGAACUUCUGGARNA基因蛋白质转录翻译小结：转录翻译场所原料配对解旋产物细胞核细胞质4种核糖核苷酸氨基酸DNA－mRNAA—U、T—A、C—G、G—CmRNA－tRNAA—U、U—A、C—G、G—C

有无RNA多肽（还需加工）转录与DNA复制的比较场所模板原料产物遗传信息传递方向DNA复制：DNADNA转录：DNARNA游离的脱氧核苷酸游离的核糖核苷酸DNAmRNADNA→DNADNA→mRNA亲代DNA的每一条链DNA的一条链（模板链）小结细胞核细胞核注意：1.转录的产物不仅仅只是mRNA

2.转录和翻译过程中都不存在A-T配对情况

DNA、RNA的碱基和氨基酸的数量关系[例1]一条多肽链中有1000个氨基酸,那么作为合成该多肽链的mRNA和用来转录mRNA的DNA分子分别至少有碱基()A.1000个和2000个B.3000个和6000个

C.3003个和6006个D.2997和5994个蛋白质中的氨基酸数目：mRNA碱基数目：DNA碱基数目163与蛋白质合成有关的计算DNARNA蛋白质1366n3nn遗传信息遗传密码碱基数碱基数氨基酸数DNA的碱基数：mRNA的碱基数：蛋白质中氨基酸数＝6n:3n:n说明：因为基因中存在又终止密码子等片段，实际上基因（DNA）上所含有的碱基数要大于6n,或氨基酸数目小于n。因此一般题目中带有“至少”或“最多”字样。比较密码子与反密码子：1、密码子位于

上，密码子中没有碱基

。2、密码子共有

种，决定氨基酸的密码子有

种。3、一种密码子决定

种氨基酸，一种氨基酸由

种密码子决定。4、反密码子位于

上，一种tRNA转运

种氨基酸。

mRNAT646111或多1tRNA考点二：基因对性状的控制探究一、生物体内遗传信息的流动

请你根据DNA复制、基因指导蛋白质合成过程，画出一张遗传信息的传递方向图。动动手遗传信息：指核酸碱基的排列顺序DNA聚合酶DNA解旋酶DNA聚合酶RNA聚合酶RNA聚合酶核糖体DNAmRNA多肽链DNA复制转录翻译转录DNARNA翻译蛋白质复制一、中心法则的提出及发展

中心法则的发展阅读资料分析：大胆猜想生物界是否还有其它的遗传信息传递途径呢？1957年克里克的预测：中心法则内容：表示遗传信息流动的方向DNA→DNA（DNA的自我复制）DNA→RNA→蛋白质（遗传信息的转录和翻译）1、1965年，科学家在RNA病毒里发现了一种RNA复制酶，像DNA复制酶能对DNA进行复制一样，RNA复制酶能对RNA进行复制。资料分析并总结1、1965年，科学家在RNA病毒里发现了一种RNA复制酶，像DNA复制酶能对DNA进行复制一样，RNA复制酶能对RNA进行复制。资料分析1、1965年，科学家在RNA病毒里发现了一种RNA复制酶，像DNA复制酶能对DNA进行复制一样，RNA复制酶能对RNA进行复制。2、1970年，科学家在致癌的RNA病毒中发现逆转录酶，它能以RNA为模板合成DNA。资料分析1、1965年，科学家在RNA病毒里发现了一种RNA复制酶，像DNA复制酶能对DNA进行复制一样，RNA复制酶能对RNA进行复制。2、1970年，科学家在致癌的RNA病毒中发现逆转录酶，它能以RNA为模板合成DNA。资料分析1、1965年，科学家在RNA病毒里发现了一种RNA复制酶，像DNA复制酶能对DNA进行复制一样，RNA复制酶能对RNA进行复制。2、1970年，科学家在致癌的RNA病毒中发现逆转录酶，它能以RNA为模板合成DNA。3、1982年，科学家发现疯牛病是由一种结构异常的蛋白质在脑细