人教版（2019）必修2 遗传与进化4.1基因指导蛋白质的合成课件(共34张PPT+内嵌视频)

(共34张PPT)
1.DNA复制的概念、场所、时间、条件、过程、结果、特点、精准复制的原因（2个）、意义
2.证明DNA半保留复制的实验科学家、材料、运用的技术手段是__________
3.解旋酶作用于_____键，作用是______DNA聚合酶聚合酶作用于_____键，作用是_____，DNA酶作用于____键，作用是___
4.判断：合成两条子链时，DNA聚合酶的移动方向是相同的
（丛书53页9T)DNA复制执照因子(RLF)在真核细胞中参与启动DNA复制的过程,是一种随DNA复制的完成便失去活性的蛋白质分子,已知RLF不能通过核孔进入细胞核,其存在能严格控制真核细胞DNA在一个细胞周期当中只复制一次。据此分析,下列说法错误的是( )
A.RLF在分裂间期发挥作用
B.RLF的失活发生在分裂间期
C.RLF是在核糖体上合成的
D.DNA重新获取RLF发生在DNA复制前
第1节 基因指导蛋白质合成
第4章 基因的表达
学习目标：
1.通过列表比较，总结DNA与RNA的异同（生命观念）；
2.通过图示和列表比较，总结转录和翻译的异同（生命观念）；
3.归纳遗传信息传递过程中碱基数、氨基酸数等数量关系，提升分析与计算能力（科学思维）；
4.结合中心法则，比较不同生物的遗传信息传递差异（生命关键、科学思维）
现代遗传学认为：
生物的性状是由 控制的。
DNA分子是怎样控制遗传性状的？
性状是由 体现的。
基因
蛋白质
DNA（基因）
蛋白质（性状）
细胞核
细胞质中核糖体上
RNA
1、RNA与DNA的区别
一、 RNA的组成及分类
1’
2’
5’
4’
3’
1’
2’
5’
4’
3’
碱基不完全相同
五碳糖不同：核糖和脱氧核糖
项目 RNA DNA
名称
组成
基本单位
结构
存在部位
功能
核糖核酸
脱氧核糖核酸
核糖核苷酸
脱氧（核糖）核苷酸
一般为单链
一般为双链
主要存在于细胞质中
主要存在于细胞核中
C、H、O、N、P
核糖、磷酸、
含氮碱基：A、G、C、U
C、H、O、N、P
脱氧核糖、磷酸、
含氮碱基：A、G、C、T
传递遗传信息
携带遗传信息
2、RNA与DNA的比较
（1）信使RNA（mRNA）：
遗传信息传递的媒介。
（3）核糖体RNA：(rRNA)
与蛋白质构成核糖体。
（2）转运RNA：(tRNA)
识别并转运氨基酸。
3.RNA的种类及作用
【思考】RNA适合做信使的原因？
（1）它也是由核苷酸连接而成，也能储存遗传信息；
（2）RNA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。
（3）RNA与DNA也遵循“碱基互补配对原则”。2. 若核酸中存
判断：在A、T、C、G四种碱基，其中A≠T、C≠G，则该核酸为单链DNA
1.概念：
二、遗传信息的转录（65页，图4-4）
2. 场所：
3. 过程：
4. 条件：
5. 特点：
6.转录的方向
遗传信息传递方向：
细胞核
DNA
mRNA
C
G
A
C
T
G
G
C
G
T
T
A
G
A
T
C
T
G
A
C
C
C
G
A
A
U
G
C
A
C
U
G
G
C
G
U
A
U
C
C
G
A
C
U
G
G
C
G
U
U
A
G
RNA聚合酶
4种游离的核糖核苷酸
模板链
DNA
形成的 mRNA链，DNA上的遗传信息就传递到mRNA上。
3.过程：
DNA 局部解旋；
以DNA一条链为模板合成RNA；
mRNA从DNA模板链上释放，DNA复原
打开氢键、形成磷酸二酯键
DNA 局部解旋；
以DNA一条链为模板合成RNA；
mRNA从DNA模板链上释放，DNA复原
RNA (mRNA、tRNA、rRNA)
6. 产物：
主要在细胞核，少数在线粒体叶绿体
边解旋边转录
解旋、配对、连接、释放
碱基互补配对原则（A=U，T=A，G=C，C=G）
1. 场所：
2. 过程：
3. 条件：
模板：DNA的一条链为模板；
酶：RNA聚合酶；
原料：游离的四种脱氧核苷酸；
能量：ATP；
4. 特点：
5. 原则：
【转录小结】
DNA
转录
RNA
遗传信息传递方向：
7.时间：
个体生长发育的整个过程
DNA双链片段 a链
b链 C G A A C C T C A C G C
信使RNA
比较mRNA和b链，以及mRNA和a链的碱基序列的差异
G C T T G G A G T G C G
G C U U G G A G U G C G
互补关系
T换成U
五碳糖不同
DNA复制 转录
时间
场所
解旋
模板
原料
酶
原则
特点
产物
意义
细胞分裂前的间期
生长发育过程
完全解旋
只解有遗传效应片段
DNA的两条链均为模板
DNA的一条链为模板
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—C
A-U、 C—G 、T—A、 G—C
半保留复制，边解旋边复制
边解旋边转录
2个子代DNA分子
1个信使RNA
使遗传信息从亲代传递给子代
使遗传信息从DNA传递到RNA上
主要在细胞核，少部分在线粒体和叶绿体
1、有3个核酸，经分析共有5种碱基，8种核苷酸，4条核苷酸链，则它们是（ 　）
　A、一个DNA和两个RNA
　B、两个DNA和一个 RNA
　C、三个DNA
　D、三个RNA
2、由DNA蕴藏的遗传信息所支配合成的 RNA完全水解后，得到的化学物质是（ 　　　）
A、氨基酸 葡萄糖 碱基
B、氨基酸 核苷酸 葡萄糖
C、核糖 碱基 磷酸
D、脱氧核糖 碱基 磷酸
A
C
如何向氨基酸的语言转换
核苷酸语言
转录
DNA
（核苷酸语言）
RNA
（核苷酸语言）
氨基酸的种类、数目、顺序
（氨基酸语言）
4种碱基
20种氨基酸
？
（1）蛋白质的基本单位是__ _____，有__ _种。
（2）信使RNA上的碱基有___ __种。
氨基酸
21
4
碱基数 氨基酸数
A
G
C
U
4
A
G
C
U
A
G
C
U
4
4
X
X
1
2
3
4
16
64
1.密码子：
思考：碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的？
多少个碱基决定一个氨基酸？
三、遗传信息的翻译(课本66-68页)
1.翻译的定义：
2.密码子：
概念、位置、种类数、与氨基酸的对应关系是一对多还是多对一？特性是？
3.反密码子：
位置、种类数、与氨基酸数量对应关系；
4.tRNA：
结构是怎样的？携带氨基酸的是长臂吗？核糖体的运动方向是从短臂到长臂吗？翻译的方向同谁的运动方向？
密码子
密码子
密码子
U
C
A
U
G
A
U
U
A
mRNA
密码子：mRNA上决定氨基酸的三个相邻的碱基。
1.密码子：
3.一种密码子只能决定____种氨基酸
4.一种氨基酸可以由______种密码子来决定
1.氨基酸的种类：_________
密码子的种类：___________
决定氨基酸的密码子：_____
2.三个终止密码子：
两个起始密码子:（可编码）
简并性
5.地球上几乎所有的生物共用一套密码子表（遗传密码）
通用性
21种
64种
62种
UAA、UAG、UGA（也可编码）
AUG 、 GUG
一
多
专一性
tRNA
“氨基酸搬运工”
细胞中的tRNA有62种；
tRNA和氨基酸的对应关系：
每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸；
每种氨基酸可由一种或几种tRNA转运；
与mRNA上的 密码子 碱基互补配对
反密码子
tRNA是一类具有识别并转运氨基酸功能的小分子核糖核酸;
RNA链折叠成像三叶草的叶形，其一端（长臂）是携带氨基酸的部位，另一端有3个碱基，这3个碱基可与mRNA上的密码子互补配对，因而叫反密码子
2. tRNA和反密码子：
A
C
U
tRNA
“氨基酸搬运工”
与mRNA上的 密码子 碱基互补配对
反密码子
2. tRNA和反密码子：
A
C
U
天冬
氨酸
反密码子
A
U
G
异亮
氨酸
反密码子
3.遗传信息的翻译
（1）定义：
在细胞质的核糖体上,以游离在细胞质中的各种氨基酸为原料，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
（2）场所：
细胞质的核糖体
（3）过程：
（4）方向：
核糖体
mRNA
色
半胱
脯
精
丝
细胞质
细胞核
基因
（DNA）
C
G
A
C
U
G
G
C
G
U
U
A
A
A
U
C
A
C
G
U
G
组
tRNA：
反密码子
U
C
A
甲硫
（3）翻译的过程：
碱基互补配对原则（A=U，U=A，G=C，C=G）
4. 原则：
1. 场所：
细胞质的核糖体上；
2. 条件：
模板：mRNA；
工具：tRNA、酶等；
原料：氨基酸；
能量：ATP
3. 特点:
先转录后翻译（真核生物）
【翻译小结】
多肽（一般不具空间结构）
5. 结果：
mRNA(密码子)
翻译
蛋白质
遗传信息传递方向：
6.多聚核糖体：
mRNA可以与多个核糖体同时结合吗？这种结构叫什么？有什么意义？如何判断核糖体移动方向？合成的多条多肽链之间的关系（丛书56页）
1. 一个mRNA分子上相继结合多个核糖体，同时合成多条多肽链
2.少量的mRNA可以迅速合成大量蛋白质
3.方向：短肽链 长肽链
4.形成的多条肽链氨基酸序列相同
蛋白质中氨基酸数与mRNA、DNA中碱基数的关系：
②DNA碱基数:mRNA碱基数:（tRNA数）氨基酸数＝
注意：无特别说明，不考虑终止密码
（1）遗传信息位于________分子的基因上
密码子位于__________上，反密码子位于_________上
DNA
mRNA
tRNA
1:3:6
例.某基因中含有1200个碱基，则由它控制合成的一条肽链的最多含有肽键的个数是 ( 　 )
A.198个 B.199个 C.200个 D.201个
B
真核细胞与原核细胞转录和翻译的区别：
时间：
场所：
酶
①DNA复制
②转录
③翻译
④RNA复制
⑤逆转录
原料
模板
产物
脱氧核苷酸
核糖核苷酸
脱氧核苷酸
核糖核苷酸
氨基酸
DNA两母链
DNA一条链
RNA链
RNA链
mRNA链
DNA
mRNA
DNA
RNA
多肽链
蛋白质
DNA
RNA
逆转录
转录
翻译
复制
①
②
③
④
⑤
中心法则
解旋酶、DNA聚合酶
RNA聚合酶
多种酶
RNA复制酶
逆转录酶
逆转录病毒又称为携带逆转录酶的病毒，它先侵入宿主细胞以病毒RNA为模板，靠酶形成DNA环化，然后合到宿主细胞的染色体中去以原病毒形式在宿主细胞中一代代传下去。
讨论并回答下列生物能进行的遗传信息的传递与表达过程（用序号表示）
生物种类 遗传信息的传递与表达过程
DNA病毒
RNA病毒 大多数RNA病毒
逆转录病毒（如HIV）
原核、真核生物
①
②
③
⑤
④
DNA
RNA
蛋白质
①②③
④③
⑤①②③
①②③
洋葱根尖分生区细胞的遗传信息传递方式：
洋葱表皮细胞内的遗传信息传递方式：
①②③
②③
每种tRNA能识别并转运多种氨基酸
每种氨基酸只有一种tRNA能转运它
tRNA能识别mRNA上的密码子
tRNA转运氨基酸到细胞核内
一种tRNA可以携带几种结构相似的氨基酸
每种氨基酸都可由几种tRNA携带
每种氨基酸都有它特定的一种tRNA来转运
一种AA可由一种或几种特定的tRNA来将它携带到核糖体上
判断题
×
√
×
√
×
×
×
×
DNA复制转录、翻译的比较
复制 转录 翻译 时间 个体生长发育的整个过程 场所 主要在细胞核 主要在细胞核 细胞质的核糖体 模板 原料 ATP 都需要 酶 多种酶
产物 2个双链DNA
细胞分裂的间期
DNA的两条单链
DNA的一条链
mRNA
4种脱氧核苷酸
4种脱氧核苷酸
20种氨基酸
解旋酶、DNA聚合酶
解旋酶、RNA聚合酶
1个单链RNA
多肽链
特点 边解旋边转录，转录后DNA恢复原状 翻译结束后，mRNA被降解成单体
配对 A-T T-A， C-G，G-C ，T-A， C-G，G-C ， ，
C-G，G-C
意义 传递遗传信息 表达遗传信息，使生物表现出各种性状 边解旋边复制，
半保留复制
A-U
A-U
U-A