4.(1)基因指导蛋白质的合成课件高一下学期生物人教版必修2((1))

第四章

基因的表达

第一节

基因指导蛋白质的合成高一生物·必修二《遗传与进化》

学习目标1、比较DNA与RNA的区别，说明RNA适于作DNA信使的原因2、概述遗传信息的转录和翻译的过程及特点3、计算DNA碱基数目、mRNA碱基数目与氨基酸数目之间的对应关系4、阐述中心法则的具体内容蛋白质的合成（核糖体）基因主要在细胞核中核孔指导媒介：RNA导基因指导蛋白质合成的过程，叫基因的表达基因控制生物性状蛋白质指导合成体现者1.基本组成单位：核糖核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸鸟嘌呤核糖核苷酸胞嘧啶核糖核苷酸尿嘧啶核糖核苷酸2.结构：单链、比DNA短导RNA蛋白质rRNA核糖体tRNAmRNA1、mRNA（信使RNA）携带遗传信息，蛋白质合成的模板2、rRNA（核糖体RNA）核糖体的组成成分3、tRNA（转运RNA）识别并转运氨基酸导RNA的种类

①RNA由4种核糖核苷酸组成，可以携带遗传信息；②RNA一般是单链，而且比DNA短，因此可以通过核孔,从细胞核移到细胞质；③RNA不稳定，完成使命的RNA易迅速分解，保证生命活动的有序进行。导RNA适用于作DNA信使的原因

种类DNARNA名称组成基本单位结构存在部位功能脱氧核糖核酸核糖核酸脱氧（核糖）核苷酸核糖核苷酸一般为双链一般为单链主要存在于细胞核中主要存在于细胞质中C、H、O、N、P

脱氧核糖、磷酸、含氮碱基：A、G、C、TC、H、O、N、P核糖、磷酸、含氮碱基：A、G、C、U携带遗传信息传递遗传信息导DNA和RNA的区别

思1.转录的概念、场所、模板、酶、原料和产物分别是什么？

2.什么是密码子？有什么特点？什么是反密码子？分析tRNA的形态。3.翻译的场所、条件、模板、原料、原则、产物、结果分别是什么？4.分析基因中碱基数目、mRNA中碱基数目与蛋白质中氨基酸数目的关系5.什么是中心法则？阅读课本64—69页，思考回答以下问题：1.概念：2.时间：3.场所：RNA是在细胞核中，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。个体生长发育的整个过程主要是细胞核，叶绿体和线粒体转录注意：mRNA、rRNA和tRNA都是转录而来的5.条件：6.产物：模板：原料：能量：酶：RNADNA的一条链4种游离的核糖核苷酸ATPRNA聚合酶碱基互补配对原则mRNA的

5’-3’8.方向：7.原则：提醒：每次转录的只是DNA分子特定的基因片段（并非整个DNA）转录细胞核细胞质中的核糖体转录场所遗传信息的转录RNA聚合酶TCGATCGATTGCAACGTACACGGTAATT⑴解旋：在ATP的驱动下，RNA聚合酶将DNA双螺旋的两条链解开只解有遗传效应片段（基因）遗传信息的转录TCGTCGTTGCCGCGGTACAAATAATTAA5’3’5’3’转录方向5’3’CGGGAU游离的核糖核苷酸CAACGGGCCAAAUUUUUUUTCGTCGTTGCCGCGGTACAAATAATTAA5’3’5’3’转录方向5’3’CGGGAUCAACGGGCCAAAUUUUUUUTCGTCGTTGCCGCGGTACAAATAATTAA5’3’5’3’转录方向5’3’CGGGAUCAACGGGCCAAAUUUUUUUTCGTCGTTGCCGCGGTACAAATAATTAA5’3’5’3’转录方向5’3’CGGGAUCAACGGGCCAAAUUUUUUUTCGTCGTTGCCGCGGTACAAATAATTAA5’3’5’3’转录方向5’3’CGGGAUCAACGGGCCAAAUUUUUUUTCGTCGTTGCCGCGGTACAAATAATTAA5’3’5’3’转录方向5’3’CGGGAUCAACGGGCCAAAUUUUUUUTCGTCGTTGCCGCGGTACAAATAATTAA5’3’5’3’转录方向5’3’CGGGAUCAACGGGCCAAAUUUUUUU（2）配对：在RNA聚合酶的作用下，游离的核糖核苷酸与DNA模板链上的碱基互补配对。模板链（3）连接：新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上（RNA聚合酶的催化形成磷酸二酯键）TCGTCGTTGCCGCGGTACAAATAATTAACGGGAUCAACGGGCCAAAUUUUUUUTCGTCGTTGCCGCGGTACAAATAATTAACGGGAUCAACGGGCCAAAUUUUUUU（4）释放：合成的mRNA从DNA链上释放，而后DNA双螺旋恢复场所模板原料产物1.定义：21种氨基酸（需tRNA转运）细胞质中的核糖体mRNA蛋白质思考：mRNA的4种碱基如何决定组成蛋白质的21种氨基酸？游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程叫作翻译。翻译密码子mRNA密码子密码子密码子4种碱基能决定64（43）种氨基酸1个碱基决定1个氨基酸4种碱基只能决定4种氨基酸2个碱基决定1个氨基酸4种碱基能决定16（42）种氨基酸3个碱基决定1个氨基酸第一个碱基第二个碱基第三个碱基UCAGU苯丙氨酸丝氨酸酪氨酸半胱氨酸U苯丙氨酸丝氨酸酪氨酸半胱氨酸C亮氨酸丝氨酸终止终止、硒代半胱氨酸A亮氨酸丝氨酸终止色氨酸GC亮氨酸脯氨酸组氨酸精氨酸U亮氨酸脯氨酸组氨酸精氨酸C亮氨酸脯氨酸谷氨酰胺精氨酸A亮氨酸脯氨酸谷氨酰胺精氨酸GA异亮氨酸苏氨酸天冬酰胺丝氨酸U异亮氨酸苏氨酸天冬酰胺丝氨酸C异亮氨酸苏氨酸赖氨酸精氨酸A甲硫氨酸（起始）苏氨酸赖氨酸精氨酸GG缬氨酸丙氨酸天冬氨酸甘氨酸U缬氨酸丙氨酸天冬氨酸甘氨酸C缬氨酸丙氨酸谷氨酸甘氨酸A缬氨酸、甲硫氨酸（起始）丙氨酸谷氨酸甘氨酸G

第1个碱基第2个碱基 第3个碱基密码子苯丙氨酸UUUUUU

精氨酸AGGAGG第一个碱基第二个碱基第三个碱基UCAGU苯丙氨酸丝氨酸酪氨酸半胱氨酸U苯丙氨酸丝氨酸酪氨酸半胱氨酸C亮氨酸丝氨酸终止终止、硒代半胱氨酸A亮氨酸丝氨酸终止色氨酸GC亮氨酸脯氨酸组氨酸精氨酸U亮氨酸脯氨酸组氨酸精氨酸C亮氨酸脯氨酸谷氨酰胺精氨酸A亮氨酸脯氨酸谷氨酰胺精氨酸GA异亮氨酸苏氨酸天冬酰胺丝氨酸U异亮氨酸苏氨酸天冬酰胺丝氨酸C异亮氨酸苏氨酸赖氨酸精氨酸A甲硫氨酸（起始）苏氨酸赖氨酸精氨酸GG缬氨酸丙氨酸天冬氨酸甘氨酸U缬氨酸丙氨酸天冬氨酸甘氨酸C缬氨酸丙氨酸谷氨酸甘氨酸A缬氨酸、甲硫氨酸（起始）丙氨酸谷氨酸甘氨酸G

终止密码子：

、

__

、____

种类起始密码子：

（甲硫氨酸）、（

种）_____（缬氨酸、甲硫氨酸）编码氨基酸的密码子______种或_____种64UAAGUGAUGUGA（硒代半胱氨酸）61UAG62一种密码子决定____种氨基酸，一种氨基酸由

密码子决定。

1种或几种1在正常情况下，UGA是终止密码子，但特殊情况下可以编码硒代半胱氨酸在原核生物中，GUG也可以做起始密码子，编码甲硫氨酸。1、简并性：

一种氨基酸可由一种或多种密码子决定；密码子的特点增强密码子的容错性。由于密码子具有简并性，当密码子中的一个碱基改变时，可能不会改变其对应的氨基酸,对生物性状的相对稳定具有重要意义2、专一性：一种密码子决定一种氨基酸；3、通用性：几乎所以生物共用一套遗传密码；说明地球上生物有共同起源3'5'结合氨基酸的部位碱基配对（氢键）mRNA5'3'ACU密码子UGA反密码子氨基酸的搬运工tRNA（1）形态：（2）功能特点：（3）反密码子RNA链经过折叠，形成三叶草形每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸位于tRNA上，能与mRNA上的密码子发生碱基互补配对的3个相邻的碱基位点1E位点2甲AUGCACUGGCGUUGCUGUCCUUAA3’5’起始密码子CAU5’3’第1步：mRNA进入细胞质，与核糖体结合；携带甲硫氨酸的tRNA通过与mRNA上的AUG进入位点1。遗传信息的翻译位点1E位点2甲第2步：携带组氨酸的tRNA以同样的方法进入位点2。CAU5’3’组GUG5’3’AUGCACUGGCGUUGCUGUCCUUAA3’5’起始密码子第3步：通过脱水缩合形成肽键，甲硫氨酸被转移到占据位点2的tRNA上。遗传信息的翻译位点1E位点2甲CAU5’3’色CCA5’3’AUGCACUGGCGUUGCUGUCCUUAA3’5’起始密码子组GUG5’3’精ACG5’3’半GCA5’3’半ACA5’3’脯AGG5’3’第4步：核糖体沿着mRNA移动，读取下一个密码子，合成肽链。遗传信息的翻译位点1E位点2AUGCACUGGCGUUGCUGUCCUUAA3’5’起始密码子ACA5’3’甲色组精半半脯AGG5’3’释放因子直至核糖体读取到mRNA上的终止密码子，合成才告终止。肽链释放后，盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质分子。终止密码子翻译从mRNA的5'→3'遗传信息的翻译多聚核糖体（1）数量关系：通常一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成。（2）意义：少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质。（3）产物之间的关系：①多个核糖体各自合成各自的链，产物是多条肽链，不是一条；②由于模板是同一段mRNA，所以图示多个核糖体合成的肽链是相同的。核糖体移动方向：

肽链由短到长真核生物先转录，后翻译DNAmRNARNA聚合酶边转录边翻译原核生物真核与原核生物转录翻译的区别A—C—U—G—G—A—U—C—U苏氨酸——甘氨酸——丝氨酸mRNA转录翻译肽链DNAA—C—T—G—G—A—T—C—TT—G—A—C—C—T—A—G—A肽键肽键基因中的碱基数（双链）︰mRNA中的碱基数︰合成蛋白质的氨基酸个数=________

6︰3︰1探究：基因中碱基数目、mRNA中碱基数目与蛋白质中氨基酸数目的关系模板链1.提出者：2.内容：3.补充内容遗传信息可以从____流向____，即________；也可以从___流向___，进而流向______，即___________________；克里克4.完整的中心法则图示DNA少数生物（如一些RNA病毒）的遗传信息可以从___流向___（即___________）以及从____流向____（即________）；DNADNA的复制DNARNA蛋白质遗传信息的转录和翻译RNARNARNA的复制RNADNA逆转录中心法则表示遗传信息传递的法则复制转录翻译蛋白质DNA复制RNA逆转录中心法则图解（虚线表示少数生物的遗传信息的流向）：生物种类遗传信息的传递过程以DNA作为遗传物质的生物原核生物真核生物DNA病毒以RNA作为遗传物质的生物一般RNA病毒逆转录病毒(HIV)转录DNARNA翻译蛋白质复制复制RNA翻译蛋白质逆转录转录DNARNA翻译蛋白质复制RNA各种生物的遗传信息传递过程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。1.概念：2.时间：3.场所：4.条件：5.产物：6.特点：RNA是在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的，这一过程叫作转录个体生长发育的整个过程细胞核（主要场所）叶绿体和线粒体模板：原料：能量：酶：RNA边解旋边转录提醒：每次转录的只是DNA分子特定的基因片段（并非整个DNA）。7.遗传信息传递的方向：8.原则：DNA→RNADNA的一条链4种游离的核糖核苷酸ATPRNA聚合酶遗传信息的转录——小结碱基互补配对原则9.方向：mRNA5’-3’场所:模板:原料:能量:酶:工具:原则：产物