生物人教版（2019）必修2 4.1基因指导蛋白质合成课件(共26张PPT)

(共26张PPT)
肤色
眼皮单双
血型
基因
控制生物性状
DNA
蛋白质
体现者
指导合成
基因指导蛋白质合成的过程，叫基因的表达。
基因 指导 蛋白质 的合成
主要在细胞核
在细胞质核糖体进行
通过信使RNA
问题：为什么RNA适于作DNA（基因）的信使？
基因表达的过程
DNA
蛋白质
转录
翻译
基因的表达
1.RNA的全称：
2.RNA的基本单位：
核糖核酸
核糖核苷酸
关于RNA
DNA(双链)
脱水缩合
H
A
T
C
G
RNA（单链）
脱水缩合
OH
A
U
C
G
信使RNA（mRNA）：遗传信息传递的媒介。
核糖体RNA（rRNA）：与蛋白质构成核糖体。
转运RNA（tRNA）：识别密码子，
转运氨基酸的工具。
RNA的种类和功能
1. RNA是由基本单位-----核苷酸连接而成，跟DNA一样能储存遗传信息。
2. 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。
3. RNA与DNA的关系中，也遵循“碱基互补配对原则”。
碱基DNA A T G C
互补
配对 RNA
U
A
C
G
总结：为什么RNA适合做DNA的信使呢？
转录
　　　　　　　　
概念：
场所：　　　　　　　　　　
基本条件：
（1）模板： （2） 原料：
（3） 能量： （4） 酶：
原则：
产物：
DNA的遗传信息是怎么传给mRNA的？
在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程
主要在细胞核
mRNA
DNA的一条链
4种核糖核苷酸
ATP
RNA聚合酶
碱基互补配对
1. 若一条mRNA以DNA的a链为模板，请写出该mRNA与a链的碱基序列
U
G
A
U
C
C
mRNA
A
C
T
A
G
G
b链
T
G
A
T
C
C
a链
DNA
练一练
2. 转录过程中有无A与T配对？
有。 DNA上的T与RNA上的A配对
1．一个DNA分子上有很多基因，转录是以基因的一条链为模板的。 2．转录与DNA复制都遵循碱基互补配对原则，且配对方式相同。 3．由于基因选择性表达，一个DNA分子在不同细胞内转录出来的
mRNA不完全相同。 4．三种RNA均由DNA转录而来。
除了mRNA、tRNA、rRNA，还有没有具备其他功能的RNA
有。 有的RNA具有催化功能；有的RNA可作遗传物质(如RNA病毒)。
√
√
√
×
图1中m、n、l表示哺乳动物一条染色体上相邻的三个基因，a、b为基因的间隔序列；图2为l基因进行的某种生理过程。下列分析正确的是（ ）
A．图1中a、b、m、n、l都能控制蛋白质的合成B．m、n、l基因在不同的细胞中表达情况可能不同C．图2中甲为RNA聚合酶，丙转录的方向是从右向左D．若丙中碱基A＋U占36％，则乙链中碱基G占32％
B
转录与DNA分子复制的区别
复制 转录
时间
场所
原料
模板
条件
配对原则
特点
产物
意义
有丝分裂间期、
减数第一次分裂前间期
生长发育过程
主要在细胞核，少部分在线粒体和叶绿体
T—A、 G—C
A—U、 C—G
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
mRNA通过核孔进入细胞质中，开始它新的历程——
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。
翻译
遗传信息的翻译
RNA是如何翻译成蛋白质的？
讨论：
4种碱基如何决定21种氨基酸
电报机
电报密码
0130 0117
你 好
41=4
42=16
43=64，足够有余
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
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21种氨基酸？
如果2个碱基编码一个氨基酸，最多能编码多少
种氨基酸？
经过不断的推测与实验得知：
mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸
1个密码子
称为
密码子
密码子
密码子
U
C
A
U
G
A
U
U
A
mRNA
第1个字母 第2个字母 第3个字母 密码子
苯丙氨酸 U U U UUU
？
精氨酸 A G G AGG
一种密码子决定一种氨基酸，但一种氨基酸可以由 不同的密码子决定。密码子的简并性。
密码子总数是 种，一般情况下终止密码子 种，不决定氨基酸
64
1种或几种
3
1、密码子的简并性对生物体的生存发展有什么意义？
通过这一事实可以想到生物都具有相同的遗传语言，所有生物可能有共同的起源或生命在本质上是统一的……
当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码一种氨基酸，可以保证翻译的速度。
2、几乎所有的生物体都共用上述密码子、根据这一事实，你能想到什么？
1.tRNA呈__________；
2.一端为携带_______的部位；
3.另一端有3个碱基。每个tRNA上的这3个碱基可以与mRNA上的密码子互补配对，称反密码子。
游离在细胞质中的氨基酸
怎样运送到
合成蛋白质的
“生产线”上去的
tRNA
三叶草形
氨基酸
A
C
U
天冬氨酸
该tRNA携带的氨基酸为
（1）每种tRNA只能识别并转运一种特定的氨基酸!
（2）一种氨基酸可以由_________ tRNA来运输。
（3）一般情况下，tRNA 有 种携带特定的氨基酸!
一种或几种
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翻译过程
（1）结合
转录
核糖体
（2）读取、合成
甲
U
A
C
组
G
U
G
色
A
C
C
脱水缩合，形成-CO-NH-
精
半
半
多肽链
蛋白质
盘曲折叠
（3）加工
A
U
G
C
A
C
U
G
G
C
G
U
U
G
C
U
G
U
U
A
A
5'
3'
1.数量关系：
一个mRNA分子结合______核糖体，可以同时合成______肽链。
2.目的意义：
少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质。
3.方向：__________（根据多肽链的长度，长的翻译在前）
4.结果：合成的仅是________
多个
多条
从左向右
多肽链
多聚核糖体
1．每种密码子都有对应的反密码子。( )2．tRNA中只含有三个含氮碱基。( )3．细胞中能运输氨基酸的物质，其化学本质为蛋白质。( )4．3种RNA都参与翻译过程，只是作用不同。( )5．翻译过程中mRNA并不移动，只是核糖体沿mRNA移动。( )6．转录和翻译过程都有A—U和T—A的配对。( )
×
×
×
√
√
×
中心法则
复制 转录 翻译
信息流动方向
请设计一幅概念图，描述DNA、RNA、蛋白质等物质间信息流动的关系。
1957年，克里克－－中心法则
DNA
RNA
蛋白质
转录
翻译
复制
DNA→DNA
DNA→mRNA
mRNA→蛋白质
中心法则及其发展
HIV病毒
烟草花叶病毒
RNA
DNA
蛋白质
转录
翻译
复制
复制
虚线表示少数生物遗传信息的流向
逆转录
中心法则是对遗传信息的传递过程的概括。
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。
练一练：
1.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
2．如图为中心法则图解，有关分析正确的是（ ）
A．e和d过程需要的原料相同
B．c过程需要RNA聚合酶C．在乳酸菌中可以发生a、e过程
D．在叶绿体中可以发生a、b、c过程
3．下图为两种细胞中主要遗传信息的表达过程，据图分析下列叙述不正确的是
A．图甲细胞的转录和翻译同时发生B．图乙细胞中每个核糖体合成的多肽链都相同C．两种细胞中的遗传信息从DNA传递给了蛋白质D．图乙细胞中转录过程所需原料和酶均在细胞核内合成
转录、翻译与DNA复制的比较
场所 模板 原料 产物 遗传信息传递方向
DNA复制： DNA DNA
转录： DNA RNA
翻译： RNA Pro
游离的脱
氧核苷酸
游离的核
糖核苷酸
游离的
氨基酸
DNA
mRNA
蛋白质
DNA→DNA
DNA→mRNA
亲代DNA的每一条链
DNA的一条链（模板链）
mRNA
小结
RNA
基因
蛋白质
转录
翻译
细胞核
细胞质
细胞核
细胞核
细胞质
mRNA→Pro