4.1基因指导蛋白质的合成课件(共29张PPT)2023-2024学年高一下学期生物人教版必修2

(共29张PPT)
4.1 基因指导蛋白质的合成
DNA
蛋白质合成
细胞核
细胞质
核孔
RNA
？
指导
问题：为什么RNA适作于DNA的信使呢？
一、遗传信息的转录
（在细胞质中的核糖体上进行）
（基因）
比较项目 DNA RNA
基本单位
五碳糖
含氮碱基
结构
主要存在部位
脱氧核苷酸
核糖核苷酸
脱氧核糖
核糖
A T C G
A U C G
一般为双链
一般为单链
细胞核
细胞质
（1）RNA的结构（与DNA对比）
★RNA和DNA的分子组成很相似，由核苷酸连接而成，能准确
传递遗传信息。
★ RNA一般是____链，而且比 DNA 短，因此能够通过_______，从________ 转移到________ 中。
单
核孔
细胞核
细胞质
1、RNA
（2）RNA的分类和作用
信使 RNA(mRNA)
核糖体 RNA(rRNA)
转运 RNA(tRNA)
作为DNA的信使,将DNA的遗传信息转录下来
识别并运载氨基酸
核糖体的组成部分
RNA
的种类
问题：是不是所有的RNA都能充当信使呢？
三种RNA都与蛋白质的合成有关，都是转录产生的。
部分碱基配对
(1)概念：RNA是在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的，这一过程叫做转录。
2、遗传信息的转录
问题：DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的
RNA聚合酶
T
C
G
T
C
A
G
C
T
A
G
C
A
G
T
C
G
A
DNA模板链
转录需要解旋，但不需要解旋酶，RNA聚合酶有解旋作用
第1步 DNA双链解开，
碱基暴露出来
(2)转录过程：
第页RNA聚合酶DNA模板链UUAUGCCCCGGAGCAGTCGAC游离的核糖核苷酸第2步，游离的核糖核苷酸与DNA模板链上的碱基互补配对，在RNA聚合酶的作用下开始mRNA的合成。第3步 新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上第页RNA聚合酶DNA模板链UCCUGATGCTCGTCAGCTCGC第4步 合成的mRNA从DNA链上释放，而后，DNA双螺旋恢复AGCAGTCGA第二步：合成mRNA
第一步：解旋
问题1：是什么物质将DNA双螺旋打开？
RNA聚合酶
(2)转录过程：
问题2：mRNA的合成是以什么为模板？
DNA的一条链
问题3：mRNA的合成需要什么原料？
4种游离的核糖核苷酸
问题4：将单个核糖核苷酸连接起来的是？
RNA聚合酶
问题5：合成mRNA时遵循哪一原则？
碱基互补配对原则
DNA
C
G
T
A
mRNA
G
C
A
U
DNA的一条链
游离的4种核糖核苷酸
RNA聚合酶
酶：
模板：
原料：
mRNA、tRNA、rRNA
碱基互补配对原则
原则：
转录的产物：
场所：
主要在细胞核
A-U、T-A、C-G、G-C
（3）转录知识小结：
子链延伸方向：
5 ——3
（还有线粒体和叶绿体）
复制 转录
场所
模板
原料
酶
能量
碱基配对
产物
主要是细胞核
主要是细胞核
DNA的两条链
DNA的一条链
4种脱氧核苷酸
4种核糖核苷酸
解旋酶、DNA聚合酶
RNA聚合酶
ATP
ATP
两个完全相同的子代DNA
RNA
C－G、G－C、A－U、T－A
转录与复制的比较
C－G、G－C、A－T、T－A
mRNA
DNA
(细胞核)
蛋白质
转录
翻译
那mRNA是如何指导蛋白质合成的呢？
（细胞质）
mRNA（碱基序列）
蛋白质（氨基酸序列）
翻译
3个碱基
1个氨基酸
决定
1、概念：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序列的蛋白质。
碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的？
二、遗传信息的翻译
如2个碱基决定1个氨基酸　 　　 决定16种氨基酸
如1个碱基决定1个氨基酸　 　　 决定4氨基酸
如3个碱基决定1个氨基酸　 　　 决定64氨基酸
密码子：mRNA上3个相邻的碱基决定一个氨基酸的。
密码子
密码子
密码子
3.3 密码子
mRNA
问题2.所有密码子都有对应的氨基酸吗？
根据密码子表回答问题：
问题1：UUU这个密码子对应的是什么氨基酸？AUG呢？UAA呢？
问题3：每种氨基酸只有一个密码子吗？
一种氨基酸有一个或多个密码子，这一现象称为密码子的简并性
不是
苯丙氨酸
甲硫氨酸（起始）
终止
②核糖体沿着mRNA移动，合成蛋白质。
问题：哪种物质将氨基酸搬运到核糖体上的呢？
tRNA
①mRNA进入细胞质后，与核糖体结合,形成合成蛋白质的“生产线”。
tRNA(转运RNA:转运氨基酸)
反密码子：tRNA上的3个碱基可以与mRNA上的密码子互补配对
21种氨基酸
细胞质中的核糖体
mRNA
蛋白质
3、翻译知识小结
场所：
模板：
原料：
翻译的产物：
三、中心法则
DNA
RNA
蛋白质
转录
翻译
复制
逆转录
1、提出者：
克里克
2、中心法则：
3、说明：
生命是 、 和 的统一体
物 质
信息
能 量
问题1：一个mRNA分子上只结合1个核糖体合成1条多肽链（蛋白质）吗？
问题3 ：核糖体的移动方向是？
从左到右
问题2 ：一个mRNA分子上可以结合多个核糖体，有何意义？
少量的mRNA分子就可以迅速合成
大量的蛋白质。
问题4 ：这些核糖体所合成的多肽链（蛋白质）一样吗？
一样
A—C—U—G—G—A—U—C—U
苏氨酸—甘氨酸—丝氨酸
mRNA
蛋白质
DNA
基因（DNA）中的碱基数（双链）：mRNA中的碱基数：
合成蛋白质的氨基酸个数= 。
6∶ 3∶ 1
转录
翻译
A—C—T—G—G—A—T—C—T
T—G—A—C—C—T—A—G—A
（密码子）
二、基因表达 =转录+翻译
2．关于RNA的叙述，错误的是(　　)
A．少数RNA具有生物催化作用
B．真核细胞内mRNA和tRNA都是在细胞质中合成的
C．mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻碱基称为密码子
D．RNA一般是单链，通过核孔由细胞核转移到细胞质中
B
主要在细胞核中
3.关于遗传信息及其传递过程，下列叙述错误的是(　　)
A．同一细胞在不同时期的转录产物不完全相同
B．不同基因转录形成的mRNA上不同的密码子可能编码相同的氨基酸
C．多个核糖体参与同一条多肽链的合成可提高翻译效率
D．真核细胞的转录主要发生在细胞核内，翻译在细胞质中进行
C
5.DNA分子的复制、转录、翻译分别产生(　　)
A．DNA、RNA、蛋白质
B．DNA、RNA、氨基酸
C．DNA、RNA、核糖体
D．脱氧核苷酸、核糖核苷酸、蛋白质
A
11．(4分)一条多肽链中有500个氨基酸，则作为合成该多肽链的mRNA分子和用来转录mRNA的DNA分子至少有碱基多少个(　　)A．1500个和1500个B．1500个和3000个C．1000个和2000个D．500个和1000个
B
12．图1、图2表示人体细胞中蛋白质合成的相关过程(图2中甘、丙等表示甘氨酸、丙氨酸等)，据图回答：
(1)图1过程发生的主要场所是________，其与图2 相比不同的碱基配对过程是________。
(2)图2中c表示________，其携带的丙氨酸的密码子是________。
(3)在如图所示过程中，遗传信息的流动途径为______________。
细胞核
T-A
tRNA
GCA
DNA→mRNA→蛋白质
13．如图表示细胞内遗传信息表达的过程，根据所学的生物学知识回答：
(1)图2中方框内所示结构是________的一部分，它主要在________中合成，其基本组成单位是________，可以用图2方框中数字_____表示。
(2)图1中以④为模板合成⑤物质的过程称为________，进行的场所是[　]________，所需要的原料是________。
(3)若该多肽合成到图1中UCU决定的氨基酸后就终止合成，则导致合成结束的终止密码是________。
RNA
细胞核
核糖核苷酸
1、2、7
翻译
⑥
核糖体
氨基酸
UAA
13．如图表示细胞内遗传信息表达的过程，根据所学的生物学知识回答：
(4)从化学成分角度分析，与图1中⑥结构的化学组成最相似的是____。
A．乳酸杆菌　　B．T2噬菌体 C．染色体　 D．流感病毒
(5)若图1的①所示的分子中有1 000个碱基对，则由它所控制形成的信使RNA中含有的密码子个数和合成的蛋白质中氨基酸种类最多不超过________。
A．166和55　　　 B．166和21 C．333和111　　　 D．333和21
D
D