人教版教学素材吉林省扶余一中高一生物《基因指导蛋白质合成》.ppt

1、吉林省高中生物必修二,第一节 基因指导蛋白质的合成,第五章 遗传信息的表达,基因指导蛋白质的合成,扶余县第一中学生物组 贾艳霞,DNA分子是怎样控制遗传性状的？ 现代遗传学认为： 生物的性状是由 控制的 性状是由 体现的,基因,蛋白质,DNA（基因）,蛋白质（性状）,？,遗传信息的转录,遗传信息的翻译,基因如何指导蛋白质的合成,问题：DNA主要存在细胞核中，而蛋白质合成是在细胞质中核糖体上进行的，两者如何联系起来的呢？,一 、遗传信息的转录,脱氧核苷酸,DNA,RNA,（一）RNA的结构、分类和作用,核糖核苷酸,比较RNA与DNA结构的不同,脱氧核苷酸,核糖核苷酸,脱氧核糖,核糖,A T C

2、G,A U C G,双链结构,多为单链结构,细胞核,细胞质,RNA 的种类,信使 RNA(mRNA),核糖体 RNA(rRNA),转运 RNA(tRNA),将DNA的遗传信息转录下来，以遗传密码的形式传递至细胞质的核糖体上，成为蛋白质合成的模板。,氨基酸的运载工具。（一种转运RNA只能识别和转运一种氨基酸。,核糖体的组成部分,为什么RNA适于作DNA的信使？,RNA也是由核苷酸连接而成，也能储存遗传信息。 RNA与DNA的关系中，也遵循碱基互补配对原则。 RNA一般为单链，比DNA短，能通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。,问题2：DNA的 遗传信息是怎样传 给mRNA的呢？,(二) 转录的具体

3、过程,DNA的平面结构图,以DNA的一条链为模板合成RNA,DNA,游离的核糖核苷酸,DNA与RNA的碱基互补配对：AU；TC；CG；TA,组成 RNA 的核糖核苷酸一个个连接起来,形成的 mRNA 链，DNA上的遗传信息就传递到mRNA上,RNA,DNA,细胞质,细胞核,核孔,DNA,mRNA在细胞核中合成,细胞质,细胞核,mRNA通过核孔进入细胞质,（1）DNA的两条链都能转录吗？ （2）DNA链完全解开吗？ （3）在转录过程中碱基互补配对原则有什么特殊 情况？,AU、TA、 GC、 CG,思考:转录与DNA复制有什么异同点?,转录与DNA分子复制的区别,有丝分裂间期和减数第一次分裂间期,

4、生长发育过程,主要在细胞核，少部分在线粒体和叶绿体,TA、 GC,AU、 CG,边解旋边复制、半保留复制,边解旋边转录,两个双链DNA分子,一条单链mRNA,复制遗传信息，使遗传信息从亲代传给子代,传递遗传信息，为翻译做准备,四种脱氧核苷酸,四种核糖核苷酸,DNA的两条链,DNA中的一条链,模板、原料、ATP、酶,总结：,（）转录的定义： （）转录的场所： （）转录的模板： （）转录的原料： （）转录的条件： （）转录时的碱基配对: （ 7）转录的结果：,在细胞核，以DNA的一条链为模板， 按照碱基互补配对原则，形成信使 RNA的过程。,四种核糖核苷酸(A、G、C、U）,需要酶和ATP,碱基互

5、补配对原则 （A=U，G=C）,mRNA,细胞核,DNA的一条链,转录得到的RNA仍是碱基序列，而不是蛋白质。那么，RNA上的碱基序列如何能变成蛋白质中氨基酸的种类、数量和排列顺序呢？ mRNA如何将信息翻译成蛋白质？,mRNA通过核孔进入细胞质中， 开始它新的历程翻译。,二、遗传信息的翻译,遗传学上把以信使RNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程叫做翻译。,碱基与氨基酸之间的对应关系,思 考 与 讨 论,DNA和RNA都只含有4种碱基，而组成生物体蛋白质的氨基酸有20种。这4种碱基是怎样决定蛋白质的20种氨基酸的？,翻译:,4种碱基只能决定4种氨基酸，41=4。,二个碱基编码一个氨

6、基酸最多只能编码16种，42=16。,三个碱基决定一个氨基酸只能决定64种，43=64，足够有余。,3.如果一个氨基酸的编码至少需要多少个碱基，才足以组合出构成蛋白质的20种氨基酸？,2.如果2个碱基编码一个氨基酸，最多能编码多少种氨基酸？,1.如果1个碱基决定1个氨基酸，4种碱基能决定多少种氨基酸,密码子：mRNA上决定氨基酸的三个相邻 的碱基。,密码子,对应的氨基酸序列为：甲硫氨酸谷氨酸丙氨酸半胱氨酸脯氨酸丝氨酸赖氨酸脯氨酸,a、mRNA的碱基序列是AUGGAAGCAUGCCGCAAGCCG, 你能写出对应的氨基酸序列吗？,b、地球上几乎所有的生物体都共用上述密码子表。根 据这一事实说明什

7、么？,说明地球上所有的生物都有着或远或近的亲缘关系，或者生物都具有共同的遗传语言，或者生命在本质上是统一的。,思考和讨论,c、从密码子表可以看出，一种氨基酸可能由几个密 码子决定，这一现象称做密码的简并性。你认为 密码的简并性对生物体的生存发展有什么意义？,从密码子的简并性我们能够认识到： 如果密码子中的一个碱基发生变化，可能影响到蛋白质氨基酸的种类，也有可能蛋白质的氨基酸种类不发生变化（例如GAU、GAC都决定天冬氨酸） 这就保证了生物遗传的相对稳定性。又使生物出现变异，从而促进生物的发展变化。,tRNA“搬运工”,游离在细胞质中的氨基酸，是怎样运送到合成蛋白质的“生产线-核糖体”上？,一共

8、有多少种tRNA?,反密码子,与密码子相互配对,转运的氨基酸由配对的密码子决定,每种tRNA只能识别并转运 一种特定的氨基酸!,决定氨基酸的密码子有61种, 所以tRNA 有61种,密码子与反密码子,亮氨酸,天冬氨酸,一种tRNA只能携带一种氨基酸?,一种氨基酸只能由一种tRNA携带?,异亮氨酸,DNA(基因),转录,翻译,基因指导蛋白质合成的过程,翻译的具体过程：,1.翻译的场所： 2.翻译时的模板： 3.翻译的原料： 4.翻译的条件: 5.翻译的工具: 6.翻译的产物:,核糖体,mRNA,游离的氨基酸,tRNA,肽链,酶，ATP、模板、原料,从基因的表达过程可以看出： DNA（基因）中脱氧

9、核苷酸的排列顺序决定了信使RNA中 的排列顺序，进而决定 的排列顺序，最终决定了 的结构和功能特异性。,核糖核苷酸/密码子,氨基酸,蛋白质,在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程。,以信使RNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程,细胞核,细胞质的核糖体,DNA的一条链,信使RNA,DNAmRNA,mRNA蛋白质,含A、U、C、G的4种核糖核苷酸,合成蛋白质的20种氨基酸,信使RNA,有一定氨基酸排列顺序的多肽，进一步加工为蛋白质,是遗传信息的转录,是遗传信息的表达,1、遗传密码的组成是（ ）,A、由A、T、G、C四种碱基中任何三个做排列组合。 B、由A、U、G、C四种碱

10、基中任何三个做排列组合。 C、由A、T、G、C、U五种碱基中任何三个做排列组合。 D、由A、U、G、T四种碱基中任何三个做排列组合。,答案：B,巩固练习,2、DNA决定RNA的性质是通过（ ）,A、信使RNA的密码 B、DNA特有的自我复制 C、碱基互补配对原则 D、转运RNA的媒介,答案：C,3、已知某转运RNA的一端的三个碱基顺序是GAU，它所转运的氨基酸是亮氨酸，那么决定此氨基酸的密码是由下列哪个转录来的（ ）,A、GAT B、GAA C、GUA D、CTA,答案：A,4、信使RNA中核苷酸的顺序是由下列哪项决定的（ ）,A、转运RNA中核苷酸的排列顺序 B、蛋白质分子中氨基酸的排列顺序 C、核糖体上的RNA核苷酸的排列顺序 D、DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺