3.4 基因控制蛋白质合成 课时1 课件（共37张PPT）2023-2024学年高一生物浙教版（2019）必修2

(共37张PPT)
基因控制蛋白质合成
第一课时
第4节
浙科版 必修2
1.能举例说明基因是有遗传效应的DNA片段
2.能说出RNA的分类和功能
3.能阐述DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质的合成—转录过程
非洲大象和南极企鹅，它们的生活环境不同，生活习性迥异，外表形态更是大相径庭......这是由于它们的细胞中都含有一定量的DNA，里面储存了大量的遗传信息，那么，DNA分子到底是如何控制遗传性状的呢？
基因、蛋白质与性状的关系：
①基因通过控制 直接控制生物体的性状
蛋白质的结构
镰刀型细胞贫血症：
血红蛋白基因结构改变
↓
异常血红蛋白
↓
红细胞异常
基因通常是DNA分子的功能片段
②基因通过控制 ，间接控制生物体的性状
酶的合成来控制代谢过程
白化病：
酪氨酸
黑色素
酪氨酸酶
基因
缺陷基因
↓
无有活性酪氨酸酶
↓
无法合成黑色素
基因通过控制蛋白质的合成来控制细胞的生命活动，即性状的表现
什么是基因？
基因是
具有遗传效应的DNA（或RNA）片段
遗传物质结构和功能的基本单位
DNA（或RNA）分子上含特定遗传信息的核苷酸序列的总称
不同的基因含有不同的脱氧核苷酸的排列顺序。
例如：豌豆的高茎基因D和矮茎基因d含有不同的脱氧核苷酸排列顺序。
染色体
基因1
基因2
基因与DNA和染色体以及脱氧核苷酸间的关系
下图中a～d表示果蝇X染色体上的几个基因
非基因片段
非基因片段
非基因片段
基因1片段
基因2片段
基因3片段
基因4片段
基因和染色体的关系？
基因在染色体上，并且在染色体呈线性排列，染色体是基因的主要载体。
果蝇某一条染色体的DNA上的几个基因
成百上千个脱氧核苷酸
1（或2）个DNA分子
1条染色体
每个基因
总结：染色体、DNA、基因三者关系
DNA作为携带遗传信息的生物大分子，通过一系列的酶促合成过程，将遗传信息反映到蛋白质的分子结构上，所以，DNA具有双重功能：
1、以自身为模板，半保留的进行复制，保持遗传信息的稳定性。
——携带遗传信息
2、DNA中贮存的遗传信息决定蛋白质的结构。
——表达遗传信息
DNA
主要在细胞核
蛋白质的合成
细胞质(核糖体)进行
指导
通过mRNA
DNA在细胞核中，而蛋白质合成是在细胞质中进行的，两者如何联系起来的呢？
问题
为什么mRNA是DNA的信使？
探究：RNA能将DNA携带的遗传信息传递到细胞质中，其应有何特点？
与DNA结构相似，也能储存遗传信息；
1
RNA一般为单链，而且比DNA短小，容易通过核孔，转移到细胞质中。
2
在RNA与DNA的关系中，也遵循“碱基互补配对原则”，但由于RNA中没有T，DNA中没有U，所以当RNA与DNA有关系时，U与A配对。
3
RNA的分类和功能
核糖核苷酸
核糖
碱基
磷酸
A
G
C
U
RNA的全称？
1
RNA的基本组成单位？
2
RNA的空间结构特点？
3
核糖核酸
一般为单链
RNA单链
种类 mRNA tRNA rRNA
名称 信使RNA 转运RNA 核糖体RNA
分布
功能
结构
示 意 图
共同点 主要在细胞质中
主要在细胞质中
与蛋白质结合成核糖体
翻译的直接模板
翻译时运载氨基酸
组成核糖体
单链
单链，部分碱基配对形成三叶草型结构
单链
①都是转录产物②基本单位相同③都与翻译过程有关
少数RNA还具有催化作用，有的作为少量病毒的遗传物质
比较DNA和RNA
含 氮 碱 基 RNA DNA
A腺嘌呤 A腺嘌呤
U尿嘧啶 T胸腺嘧啶
C胞嘧啶 C胞嘧啶
G鸟嘌呤 G鸟嘌呤
比较DNA和RNA
项目 DNA RNA
组成元素 基本单位
化学组成
结构
分布
核糖核苷酸
脱氧核苷酸
脱氧核糖
核糖
A T C G
A U C G
C、 H、 O、N、P
规则的双螺旋结构结构
一般为单链结构
主要在细胞核少量分布在线粒体和叶绿体中
主要在细胞质
磷酸
磷酸
DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的呢？
1、转录的定义，你能用箭头表示吗？
2、转录的场所在哪里？
3、转录的过程？
4、转录需要哪些条件？
遗传信息的转录
阅读书本的内容，思考以下问题：
1、转录的定义：
以DNA的一条链为模板合成RNA的过程；箭头表示：
RNA
2、转录的场所：
细胞核
思考：原核细胞的转录场所在哪里？
DNA
DNA的平面结构图
A
G
T
A
C
A
A
A
T
T
C
A
T
G
T
T
T
A
3、转录的过程
以DNA的一条链为模板合成mRNA
DNA
游离的核糖核苷酸
A
G
T
A
C
A
A
A
T
U
U
G
G
A
C
U
G
C
U
G
A
A
G
T
A
C
A
A
A
T
A
G
C
U
G
A
C
G
G
U
U
U
DNA与RNA的碱基互补配对：A——U；G——C；C——G；T—A
RNA
聚合酶
A
G
T
A
C
A
A
A
T
A
G
C
G
A
C
G
G
U
U
U
U
A
G
T
A
C
A
A
A
T
G
C
G
A
C
G
G
U
U
U
U
A
A
G
T
A
C
A
A
A
T
G
C
G
A
C
G
U
U
G
U
U
A
A
G
T
A
C
A
A
A
T
G
C
G
A
C
G
U
G
U
U
A
U
A
G
T
A
C
A
A
A
T
G
C
G
A
C
G
G
U
U
A
U
U
A
G
T
A
C
A
A
A
T
G
C
G
A
C
G
G
U
U
A
U
U
A
A
G
T
A
C
A
A
A
T
G
C
G
C
G
G
U
U
A
U
U
A
U
A
G
T
A
C
A
A
A
T
G
G
C
G
G
U
U
A
U
U
A
U
C
A
G
T
A
C
A
A
A
T
G
G
C
G
G
U
U
A
U
U
A
U
C
DNA上的遗传信息就传递到mRNA上
mRNA
DNA
A
G
T
A
C
A
A
A
T
U
C
A
U
G
U
U
U
A
mRNA
细胞质
细胞核
核孔
DNA
mRNA在细胞核中合成
A
G
T
A
C
A
A
A
T
U
C
A
U
G
U
U
U
A
mRNA
细胞质
细胞核
mRNA通过核孔进入细胞质
我们知道基因的转录的过程，那么你认为转录需要什么条件？
1、模板：
DNA的一条链；
2、能量：
ATP；
3、原料：
4种游离的核糖核苷酸；
4、酶：
解旋酶、RNA聚合酶。
（1）DNA都要解旋
（2）都需要模板、原料、能量、酶等条件
（3）发生场所相同
（4）过程中都有碱基互补配对
再请同学们回忆一下DNA的复制过程，把它与转录过程进行比较，说出它们的异同。
1、相同点：
复制 转录
模板
原料
碱基配对
产物
2、不同点
DNA的两条链
DNA的一条链
4种脱氧核苷酸
4种核糖核苷酸
A-T C-G T-A G-C
A-U C-G T-A G-C
子代DNA
RNA