3.4基因控制蛋白质的合成课件2022-2023学年高一下学期生物浙科版必修2 课件 (共24张PPT)

(共24张PPT)
遗传的分子基础复习
——基因控制蛋白质的合成
考点1：基因的表达过程
任务1：RNA的结构和种类
元素组成：
基本单位：
（4种核糖核苷酸）
磷酸
核糖
含氮碱基（A、U、C、G）
核糖核苷酸链
RNA
(通常为单链)
种类 功能
mRNA
tRNA
rRNA
携带来自DNA的遗传信息，决定蛋白质中氨基酸的序列
识别并携带特定的氨基酸到核糖体的相应位置
核糖体的组成成分
C、H、O、N、P
聚合
DNA RNA
名称 核糖核酸
存在场所 主要在细胞质中
结构 通常为单链
基本单位 核糖核苷酸
含有的五碳糖 核糖
含氮碱基 A、U、C、G
活动1：比较DNA与RNA，完成下列表格
脱氧核糖核酸
主要存在于细胞核中
反向平行的双螺旋结构
脱氧核糖核苷酸
脱氧核糖
A、T、C、G
具有遗传效应的DNA片段→基因
任务2：归纳转录和翻译的过程
转 录
场所
主要是细胞核
条件
模板：DNA的一条链
原料：4种核糖核苷酸
能量：ATP
酶：RNA聚合酶等
原则
碱基互补配对：
A-U、T-A、C-G、G-C
产物
mRNA、tRNA、rRNA等
任务2：归纳转录和翻译的过程
转 录
翻 译
场所
主要是细胞核
条件
模板：DNA的一条链
原料：4种核糖核苷酸
能量：ATP
酶：RNA聚合酶等
原则
碱基互补配对：
A-U、T-A、C-G、G-C
产物
mRNA、tRNA、rRNA等
核糖体
模板：mRNA
原料：氨基酸
能量：ATP
酶：多种酶
转运工具：tRNA
碱基互补配对：
A-U、U-A、C-G、G-C
多肽链（→蛋白质）
思考：原核生物的转录和真核生物的转录和翻译有何不同？可阅读选修3 P105-106进行比较
原核生物转录的场所：拟核区域
原核生物的转录和翻译同时进行，真核生物先转录后翻译
课堂检测1
B
课堂检测2
C
活动2：转录和翻译过程有关问题的突破
DNA的复制是以DNA分子为单位进行的，那么转录也是以DNA分子为单位进行的吗？
转录过程中需要DNA解旋酶进行解旋吗？
DNA聚合酶、RNA聚合酶、DNA连接酶都能形成磷酸二酯键，那它们所作用的对象都是一样的吗？
生物的遗传信息、遗传密码（密码子）、反密码子有何区别和联系？
启动子、终止子、起始密码子、终止密码子有何区别？
密码子共有多少种？决定氨基酸的密码子有多少种？反密码子有多少种？
翻译过程中时核糖体在移动，还是mRNA在移动？
一条mRNA作为模板进行翻译时，可以结合多个核糖体，这样翻译出来的多肽链是否相同？这样进行翻译过程有什么意义？
小组合作
转录是以基因为单位进行的
不需要，RNA聚合酶本身具有解旋作用
DNA聚合酶、RNA聚合酶、DNA连接酶都能形成磷酸二酯键，那它们所作用的对象都是一样的吗？
DNA聚合酶：连接相邻的两个脱氧核苷酸
RNA聚合酶：连接相邻的两个核糖核苷酸
DNA连接酶：连接两个DNA片段
生物的遗传信息、遗传密码（密码子）、反密码子有何区别和联系？
遗传信息：DNA中脱氧核苷酸的排列顺序（DNA中碱基的排列顺序）
密码子：mRNA上决定一个氨基酸的三个连续相邻的碱基
反密码子：位于tRNA上的能与mRNA上对应密码子互补配对的三个相邻碱基
区别：
联系：
启动子、终止子、起始密码子、终止密码子有何区别？
启动子：位于基因的“上游”，有RNA聚合酶的结合位点，控制转录的开始
终止子：位于基因末端，RNA聚合酶到达时，释放RNA，转录结束
起始密码子：翻译第一个氨基酸的密码子
终止密码子：翻译终止的信号，不编码氨基酸
密码子共有多少种？决定氨基酸的密码子有多少种？反密码子有多少种？
64
61
61
翻译过程中是核糖体在移动，还是mRNA在移动？
核糖体沿着mRNA在移动
一条mRNA作为模板进行翻译时，可以结合多个核糖体，这样翻译出来的多肽链是否相同？这样进行翻译过程有什么意义？
相同，提高翻译的效率
活动3：互动探究
基因、mRNA上的碱基数目与该基因控制合成的蛋白质的氨基酸数目之间的比例一般是？考题中涉及该知识点时，为何强调氨基酸数“最多”多少个，碱基数“至少”多少个？
比例6:3:1
基因模板链上有的碱基是不能被转录的，基因的编码区才转录
mRNA上有些碱基是不能决定氨基酸的，翻译是从起始密码子处开始到终止密码子处结束，则起始密码子前和终止密码子后的碱基便不能决定氨基酸
合成的肽链在加工过程中有可能会剪切掉部分氨基酸
课堂检测3
B
生物种类 遗传信息的传递过程
真核生物 原核生物 DNA病毒
RNA病毒
RNA复制病毒：
逆转录病毒：
活动4：写出下列不同类型生物的中心法则
考点2：中心法则
课堂检测4
A
课堂检测5
D
考点3：基因对性状的控制
白化病
基因
酶的合成
细胞代谢
生物体性状
控制
控制
控制
基因
蛋白质结构
生物体性状
控制
控制
课后提升：比较复制、转录和翻译，完成下列表格
复制 转录 翻译
时间
场所
模板
原料
其他条件
配对
细胞分裂间期
生长发育过程中
真核细胞：主要在细胞核，线粒体、叶绿体中也可发生
原核细胞：主要在拟核
核糖体
DNA的两条链
DNA的一条链
mRNA
四种脱氧核苷酸
四种核糖核苷酸
氨基酸
A T G C
T A C G
（DNA DNA）
A T G C
U A C G
（DNA mRNA）
真核细胞：主要在细胞核，线粒体、叶绿体中也可发生
原核细胞：主要在拟核
解旋酶、DNA聚合酶、能量等
RNA聚合酶、能量等
酶、tRNA、能量等
（mRNA→tRNA）
A U G C
U A C G
复制 转录 翻译
模板去向
产物
特点
遗传信息的传递
意义
分别进入到两个子代DNA分子中
恢复原样，与非模板链重新形成双螺旋结构
分解成单个核苷酸
2个双链DNA分子
一条单链RNA链
多肽链
半保留复制；
边解旋边复制
边解旋边转录，DNA双链全保留
一条mRNA上课结合多个核糖体，同时合成多条多肽链
活动2：比较复制、转录和翻译，完成下列表格
DNA→DNA
DNA→RNA
mRNA→蛋白质
复制遗传信息，是遗传信息从亲代传递到子代
表达遗传信息，使生物体表现出各种遗传性状
考点4：表观遗传现象
表观遗传学：
是指基于非基因序列改变所致基因表达水平的变化，即环境变化引起的性状改变，影响基因表达，但不改变DNA序列。
转录的开关
染色体的主要成分
DNA和组蛋白
在细胞里，基因转录的一个重要步骤就是组蛋白的乙酰化，就是用乙酰基把氨基上的正电荷屏蔽起来，组蛋白的正电荷一旦减少，与带负电荷的DNA分子片段（某基因）缠绕力量就会减弱，随之松开，里面的信息就可以读取，即进行转录。
赖氨酸
HAT催化
乙酰基
带正电
正电减弱
基因表达的开关打开
表观遗传的分子机制——组蛋白的乙酰化
1
HDAC催化
组蛋白乙酰化
结果：激活转录→完成基因表达→改变生物表型
促进转录
真核细胞基因具有的启动子-----相当于转录的开关-----也可以被修饰。
如果给启动子的胞嘧啶加上甲基基团（-CH3），会使染色质高度螺旋化，凝缩成团，这个基因就无法被识别，失去转录活性，因而不能完成转录。这个过程称为DNA的甲基化，相当于DNA戴上隐身帽子，使基因内存储的信息无法被读取。
2
结果：阻断转录→阻止基因表达→改变生物表型
基因表达的开关关闭
表观遗传的分子机制——DNA的甲基化
2
抑制转录
DNA内储存的遗传信息的读取
与组蛋白的乙酰化和DNA的甲基化程度有关
生活经验
1.组蛋白的乙酰化
2.基因启动子的甲基化
影响
基因的表达发生改变
精神生活或身体状态改变
后代性状改变
表观遗传修饰：
不通过DNA序列改变而影响身体的性状有时能遗传给后代，这样的变化称为表观遗传修饰，即发生在DNA序列外的的变化。