4.1基因指导蛋白质的合成课件高一下学期生物人教版（2019）必修2

高中必修2遗传与进化第1节：基因指导蛋白质的合成第四章基因可以控制蛋白的合成，这个过程就是基因的表达。情境导入提取Bt基因Bt抗虫蛋白表达导入培育目的基因苏云金芽孢杆菌抗虫棉核DNA棉花细胞

基因通常是具有遗传效应的DNA片段。

基因是如何控制生物性状的呢？DNA和核糖体两者在空间上是隔开的，那么DNA的遗传信息怎么传递到细胞质？为什么RNA适于作DNA的信使？充当信使的中间物质---RNA基因主要存在细胞核的DNA中蛋白质是在细胞质的核糖体上合成基因如何控制蛋白质的合成？元素组成：C、H、O、N、P基本单位：(4种)核糖核苷酸磷酸核糖

碱基①RNA由四种核糖核苷酸连接而成，具备准确传递遗传信息的可能。②RNA一般是单链，而且比DNA短，因此能够通过核孔转移到细胞质中。聚合核糖核苷酸链RNA(一般单链)AGCU氨基酸氢键RNA的结构

第一部分遗传信息的转录阅读教材中的图文资料,思考并回答问题,概述转录的基本过程。遗传信息的转录1概念：通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。2转录的场所3发生时期(真核生物)细胞核（主要）、线粒体、叶绿体；真核细胞：原核细胞：

拟核（主要）、质粒。（除哺乳动物成熟红细胞外，活细胞都可以进行基因的表达）个体生长发育的整个过程4过程CGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATACGTATACGGCTAGCCGTA3'5'CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA5'3'ATPRNA聚合酶AGCUUGGCUAGUACGUAU3'5'解旋:ATP驱动下，RNA聚合酶解旋合成RNARNA链5'端→3'端条件模板：原料：能量：酶：方向：释放特点：RNA聚合酶（断裂氢键，形成磷酸二酯键）DNA的一条链4种游离核糖核苷酸ATP碱基配对方式：A—U、T—A、C—G、G—C边解旋边转录mRNA碱基序列与DNA模板链是互补的。mRNA碱基序列与DNA非模板链序列基本相同，区别是RNA链上的碱基U，对应非模板链上碱基是T。任务：讨论回答以下问题：1.转录是以DNA的一整条单链为模板吗？2.转录发生在什么时期？分裂期可以进行转录吗？3.转录的产物仅是mRNA吗？4.转录有什么意义？个体发育的任何时期。分裂期的染色体高度螺旋，DNA很难解旋，转录很难发生。RNADNA转录mRNAtRNArRNA遗传信息从DNA传递到RNA（mRNA）上，为翻译做准备遗传信息的转录笔记：转录以基因为单位（并非整个DNA），模板链不固定5.与DNA复制相比，转录所需要的原料和酶各有什么不同？4种游离的脱氧核苷酸DNA的两条链由ATP等提供解旋酶、DNA聚合酶4种游离的核糖核苷酸DNA的一条链的基因片段

由ATP等提供RNA聚合酶条件条件RNA转录DNA复制原料：模板：能量：酶：原料：模板：能量：酶：遗传信息的转录DNA复制转录时间场所解旋模板原料酶配对方式特点方向产物DNA的复制和转录的比较细胞分裂前的间期个体生长发育整个过程真核：细胞核、线粒体、叶绿体原核：拟核、质粒完全解旋只解旋需要表达的基因片段DNA的两条链均为模板DNA的一条链上基因片段四种脱氧核苷酸四种核糖核苷酸解旋酶、DNA聚合酶等RNA聚合酶等A-T，T—A，C—G，G—CA-U，C—G，T—A，G—C半保留复制，边解旋边复制边解旋边转录新链从5’端---3’端延伸新链从5’端---3’端延伸2个子代DNA分子mRNA、tRNA、rRNA当堂检测：1min1．真核细胞内某段DNA正在发生如图所示的转录过程，下列相关叙述，

正确的是（）A．在解旋酶的作用下，DNA双链解开，碱基暴露出来B．图示过程所需原料是分别含碱基A、U、C、G的四种核糖核苷酸C．图示过程需结合两个RNA聚合酶，其均是从左向右移动D．该DNA片段的两条链均可作为模板链，图中形成的RNA的碱基序列互补B不互补：不同碱基转录而来RNA聚合酶2．如图表示某细胞内某生理过程，观察图形，下列说法正确的是（）A．在真核细胞中该过程仅发生在细胞核内B．图中的酶是DNA解旋酶，能使DNA双链氢键解开C．甲链是编码链D．图中酶移动的方向是从右向左当堂检测：2minDRNA聚合酶线粒体、叶绿体模板链3．如图表示根据甲链合成乙链的过程，甲、乙是核苷酸长链，①是催化该过程的酶，②③是核苷酸之间的化学键，④是合成原料。下列叙述

正确的是()A．①具有解开DNA双螺旋的作用B．②是磷酸二酯键，③是氢键C．④是由胞嘧啶、核苷、磷酸结合而成的D．乙链和甲链中的腺嘌呤数量相等RNA聚合酶A磷酸二酯键核糖以基因为单位进行转录转录4.如图中甲、乙表示真核生物遗传信息传递的两个过程，丙为其中部分片段的放大示意图。以下分析正确的是()BA.图中酶1和酶2是同一种酶B.图丙中b链可能是构成核糖体的成分C.图丙是图甲的部分片段放大D.图乙所示过程在高度分化的细胞中不能发生DNA聚合酶RNA聚合酶RNADNA(模板链）rRNA乙能

第二部分遗传信息的翻译转录基因指导蛋白质的合成核糖体DNA蛋白质4种21种？游离在细胞质中的各种氨基酸，就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质。1概念：翻译实质：将mRNA的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列。（核苷酸语言）mRNA核糖核苷酸序列翻译蛋白质（氨基酸语言）氨基酸序列DNA（核苷酸语言）CGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATACGTATACGGCTAGCCGTA3'5'细胞核UAUGCAUGAUCGAGCUU遗传信息的翻译4种碱基是怎样决定21种氨基酸的呢?mRNA三个相邻的碱基决定一个氨基酸色组甲硫精半胱半胱脯谷丝1.5密码子表第一个碱基第二个碱基第三个碱基UCAGU苯丙氨酸苯丙氨酸亮氨酸亮氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸酪氨酸酪氨酸终止终止半胱氨酸半胱氨酸终止、硒代半胱氨酸色氨酸UCAGC亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸组氨酸组氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸UCAGA异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸甲硫氨酸(起始)苏氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸天冬酰胺天冬酰胺赖氨酸赖氨酸丝氨酸丝氨酸精氨酸精氨酸UCAGG缬氨酸缬氨酸缬氨酸缬氨酸、甲硫氨酸(起始)丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸天冬氨酸天冬氨酸谷氨酸谷氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸UCAG21种氨基酸的密码子表64种密码子决定氨基酸的密码子61种（有些细菌62种）终止密码子3种：UAA、UAG、UGA（前两种不编码任何氨基酸）AUG、GUG（只在原核生物中）是起始密码子密码子的特性：①专一性：②简并性：③通用性：1种密码子只能决定1种氨基酸1种氨基酸可以由1种或几种密码子决定

地球上几乎所有生物都共用一套密码子。UAUGCAUGAUCGAGCUU细胞核CGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATACGTATACGGCTAGCCGTA3'5'遗传信息的翻译如何精准将氨基酸运送过来的？色组甲硫精半胱天冬脯谷丝OHACA作用：识别并转运氨基酸结构：单链，局部碱基互补配对，存在氢键天冬一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸一种氨基酸可以被一种或多种tRNA识别并转运4过程遗传信息的翻译方向：碱基配对方式：模板：原料：能量：酶：tRNA氨基酸（21种）mRNAATP提供多种酶A-U，U-A，G-C，C-GmRNA链5'端→3'端条件翻译场所：核糖体注意：①核糖体沿着mRNA5'端→3'端移动②一个核糖体上有两个tRNA结合位点E12色甲组5’3’5’3’核糖体移动方向AUGCACUGGCGUUGCUGUCCUUAAA—C—T—G—G—A—T—C—TT—G—A—C—C—T—A—G—A基因表达的过程中，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？A—C—U—G—G—A—U—C—UUGACCUAGA苏氨酸——甘氨酸——丝氨酸ACUGGAUCUDNA136mRNA蛋白质遗传信息的翻译①②③④⑤⑥遗传信息的翻译mRNA（不移动）多聚核糖体——高效翻译的机制①数量关系：一个mRNA可同时结合多个核糖体②意义：少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质③方向：从短到长多聚核糖体上形成的多条肽链相同吗？多聚核糖体上形成的多条肽链相同(原因：模板mRNA相同）真核生物：先转录后翻译DNAmRNA边转录边翻译原核生物：笔记不同时空同一时空遗传信息的翻译识图mRNA核糖体正在合成的多肽链翻译方向DNAmRNA原核细胞转录方向遗传信息的翻译项目复制转录翻译场所条件模板原料能量酶产物原则细胞核（主要场所）细胞核（主要场所）核糖体DNA的两条链DNA的一条链mRNA4种游离的脱氧核苷酸4种游离的核糖核苷酸21种游离的氨基酸ATPATPATP解旋酶DNA聚合酶RNA聚合酶DNARNA多肽碱基互补配对A-TT-AG-CC-G碱基互补配对A-U

T-AG-CC-G碱基互补配对

A-UU-AG-CC-G特定的酶DNA的复制、转录和翻译的比较练一练请判断以下图示分别代表什么过程？图1图2图3图4图5图6图7DNA复制转录翻译翻译原核细胞：边转录边翻译真核细胞：先转录后翻译原核细胞：边转录边翻译思考：判断下列各图中的翻译方向？

第三部分中心法则