3.4基因控制蛋白质合成(第1课时)课件高一下学期生物浙科版必修2

第三章遗传的分子基础第4节基因控制蛋白质合成生

物

(浙科版)高中生物必修二在构成生物体的每个细胞中，都含有一定量的DNA。如非洲大象和南极企鹅，它们的生活环境不同，生活习性迥异，外表形态更是大相径庭.....这是由于在它们的细胞中都含有一定量的DNA,里面存储了大量的遗传信息，分别决定了大象的长鼻阔耳和企鹅的“绅士”体型等各自的性状。DNA的双螺旋结构发现之后，人们对于遗传信息如何通过复制来传递以及如何通过合成蛋白质得以表达，有了更清晰的认识。那么,DNA分子到底是如何控制遗传性状的呢第四节

基因控制蛋白质合成(1)转录基因一、基因通常是DNA的功能片段本泽用T4噬菌体揭示了基因内部的结构(a)rⅡA和rⅡB的突变型可以互补rllBrlA

+

rHBB产物A产物rIA

rllBrⅡA(b)rIB的两个突变型不能互补基因是有长度的，而不是一个不能再分的颗粒。rⅡ

rⅡBA产物rIIA+rⅡB十西莫尔·本泽

(1921-2007)rIArIB不复制rHBrIIB一

、基因通常是DNA的功能片段基因的功能效应2017年诺贝尔生理及医学奖—

—生物节律分子机制的发现杰弗理·霍尔(JeffreyC.Hall)、迈克尔罗斯巴殊(Michael

Rosbash)、和迈克尔·杨(MichaelW.Young)。per基因变异造成果蝇丧失昼夜节律果蝇昼夜节律嗅觉休息羽化飞行交配奇怪的经常早睡早起的家族这个家族成员总在凌晨3、4点起床，晚上6、7点就睡觉。这和大部分人的生活习惯大不相同。可是奇怪的是，他们这种

独特的生活习惯源于家族成员身上的一种名为“PER2”

的基因

发生了突变，这是一种管睡觉的基因，正是这突变导致他们的

早起早睡。一、基因通常是DNA的功能片段基因的功能效应研究人员为了更具体的研究这种睡觉基因，就把这种基因转到了小白鼠的身上。

奇怪的事情发生了，拥有这种基因的小白

鼠不仅开始早睡早起，而且吃嘛嘛香。研究人员发现，小白鼠拥有这种睡觉基因之后，连带着管吃饭的PER1基因也突

变了，而因为吃得更多，还导致了这群小

鼠发胖，肥胖问题紧随而来。一、基因通常是DNA的功能片段基因的功能效应一、基因通常是DNA的功能片段基因的功能效应图2正常光线(左)和紫外线照射下(右)的4只

小鼠，其中3号小鼠为对照，1、2、4号小鼠转入

了绿色荧光蛋白基因基因是有遗传效应的DNA

片段图1发绿色荧光的水母资料2:人类基因组的24条染色体(22条常染色体+X+Y)

上共有24个DNA

分子，大约含有31.6亿个碱基对，其中构成基因的碱基数占碱基总数的比例不超过2%。资料1:大肠杆菌细胞的拟核有一个DNA分子，长度约为4.7×106个碱基对，在DNA分子上分布了大约4.4×10³个基因，每个基

因的平均长度约为1×10³个碱基对。一、基因通常是DNA的功能片段思考：基因在DNA上的分布是连续的吗基

因

在DNA

上的分布是不连续的，基因之间由非基因片段隔开。基因A细胞胞核基因B基因c染色体基因D一、基因通常是DNA的功能片段染色体、DNA

、基因的关系DNA

染色体基因DNA荞麦叶绿体基因一、基因通常是DNA的功能片段思考：基因都在染色体上吗真核生物的基因主要位于染色体上，少数位于叶绿体、线粒体中。一、基因通常是DNA的功能片段RNA

病毒RNA

病毒的基因是有遗传效应的RNA

片段艾滋病毒流感病毒

冠状病毒一

、基因通常是DNA的功能片段绝大多数生物的遗传物质是DNA,

基因是其DNA上有遗传效应的特定的片段，基因之间往往由非基因片段隔开。RNA病毒的遗传物质是RNA,其基因是RNA上有遗传效应的片段。基因通常是DNA分子的功能片段。一

、基因通常是DNA的功能片段小结1.DNA能够储存足够量的遗传信息；2.遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中；3.碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA的多样性，而碱基特定的排列顺序，又构成了每个DNA分子的特异性；4.DNA

的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。5.有些病毒的遗传物质是RNA,如人类免疫缺陷病毒(艾滋病病毒)、流感病毒等。对这类病毒而言，基因就是有遗传效应的RNA片段。基因通常是DNA分子的功能片段。二、DNA分子上的遗传信息通过转录传递RNADNA

和RNA

的区别磷酸腺嘌呤(A)

鸟嘌呤(G))胞嘧啶(C)核糖RNA尿嘧啶(U)脱氧核糖DNA胸腺嘧啶(T二、DNA分子上的遗传信息通过转录传递RNARNA的种类三种主要的RNA示意图(1)mRNA:携带着从DNA转录来的遗传信息，

是合成蛋白质的模板。mRNA

上三个相邻的碱基决定着蛋白质的一个特定

的的氨基酸，遗传学上将

这三个碱基称为密码子。二

、DNA分子上的遗传信息通过转录传递RNARNA的种类密码子决定组氨酸密码子的示意图密码子决定精氨酸5'密码子决定缬氨酸mRNA3'(2)tRNA:它的一端是氨基酸结合的部位，相对的一端有3个

碱基决定着携带氨基酸的各类，

并能与mRNA上特定的密码子

配对，称为反密码子。二

、DNA

分子上的遗传信息通过转录传递RNARNA的种类结合氨基酸的部位碱基配对3'5'反密码子二、DNA分子上的遗传信息通过转录传递RNARNA的种类(3)rRNA:

它是核糖体的组成成分，同时催化肽键的形成。rRNA(一)核基因携带的遗传信息是怎样传递到细胞质中(二)遗传信息到达细胞质后，细胞又是怎样解读的二、DNA分子上的遗传信息通过转录传递RNA基因如何指导蛋白质的合成基因

mRNA

→

蛋

白

质转录：以DNA的一条链为模板，通过RNA聚合酶合成RNA的过程叫作转录。二、DNA分子上的遗传信息通过转录传递RNA转录的概念二、DNA

分子上的遗传信息通过转录传递RNA转录的过程BIOLOGYHEYWORKCHEMICALDIGESTIONTRANSLATIONPRQTEINLSYNTHESISinorderforourbodiestofunction,we

needtosupplythemwithavariety

of

nutientswe

getfrom

our

diet

OurDNATRANSCRIPTIONRNA

聚合酶移动方向DNA双螺旋解开5'3'核苷酸加到RNA

末端游离核苷酸3'RNA

聚合酶二

、DNA

分子上的遗传信息通过转录传递RNADNA双螺旋

重新形成3'5'5'延伸中的RNA

链RNA-DNA配对区域RNA

聚合酶DNA

单链RNA5'

mmm编码链模板链5'a.

首先

，RNA聚合酶与基因中的启动子结合，DNA

双链解螺旋

。b.依据碱基互补配对原则，4种游离的核糖核苷酸与DNA模板链上的碱基互补配对。核糖核苷酸不含有碱基T,与模板链上的碱基A配对的是碱基U。RNA

聚合酶移动方向DNA

双螺旋解开5'3'核苷酸加到RNA

末端游离核苷酸二、DNA分子上的遗传信息通过转录传递RNA转录过程DNA

双螺旋

重新形成3'5'RNA-DNA配对区域RNA

聚合酶编码链模板链RNA5'mc.在RNA

聚合酶的作用下，这些与模板链互补的核糖核苷酸依

次聚合形成RNA链。d.随着RNA聚合酶在DNA分子上

移动

，RNA链不断延伸，并随之与模板链分离，DNA双链恢复原双螺旋结构。RNA

聚合酶移动方向DNA

双螺旋解开5'3'核苷酸加到RNA

末端游离核苷酸二、DNA分子上的遗传信息通过转录传递RNA转录过程DNA

双螺旋

重新形成3'5'RNA-DNA配对区域RNA

聚合酶RNA

5'

mm编码链模板链e.RNA

聚合酶转录至基因的终止

子

时

，RNA

聚合酶脱离DNA分子，

mRNA合成完成。二、DNA分子上的遗传信息通过转录传递RNA转录过程RNA

聚合酶移动方向DNA

双螺旋解开5'3'核苷酸加到RNA

末端DNA

双螺旋

重新形成3'5'RNA-DNA配对区域RNA

聚合酶游离核苷酸RNA

5'

mmm编码链模板链二、DNA

分子上的遗传信息通过转录传递RNA小结转录过程(1)转录的场所：细胞核(主要场所),线粒体，叶绿体(2)转录的条件：模板：DNA的一条链原料：4种游离的核糖核苷酸能量：ATP酶

：RNA聚合酶提醒：每次转录的只是DNA分子特定的片段，该片段携带的遗传信息能准确地传递给mRNA分子。(3)转录的产物：RNA(4)转录的原则：碱基互补配对1.转录与DNA复制有什么共同之处，这对保证遗传信息的准确转录有什么意义2.与DNA复制相比，转录所需的原料和酶有什么不同3.转录的