第1节基因指导蛋白质的合成课件（第2课时）（共35张PPT）

(共35张PPT)
第1节 基因指导蛋白质的合成课件
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一、导入新课
性状
基因
蛋白质
控制
体现
控制
（核中）
（核糖体）
RNA
转录
翻译
分析与讨论
2．蛋白质是由21种氨基酸组成的，而信使RNA上的碱基只有四种（A、G、C、U），那么，这四种碱基是怎样决定蛋白质上的20种氨基酸的呢？
1．转录得到的mRNA仍是碱基序列，而不是蛋白质。那么，RNA上的碱基序列如何能变成蛋白质中氨基酸的种类、数量和排列顺序呢？
mRNA的碱基序列决定了氨基酸的种类、数量和排列顺序
（二）遗传信息的翻译
一、导入新课
4种碱基只能决定4种氨基酸，41=4
4种碱基最多只能编码16种，42=16
3个碱基决定1个氨基酸，能决定64种，43=64，足够有余
（3）1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？
（2）如果2个碱基编码1个氨基酸，最多能编码多少种氨基酸？
（1）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？
分析与讨论
（二）遗传信息的翻译
一、导入新课
实验证据
（二）遗传信息的翻译
克里克发现：
增加/删除1个或2个碱基，不能产生功能正常的蛋白质；
但增加/删除3个碱基，可以产生功能正常的蛋白质。
遗传密码中是由3个碱基编码1个氨基酸。
这表明：
1961年，克里克以T4噬菌体为实验材料进行实验：
一、导入新课
（二）遗传信息的翻译
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。
密码子由哪几种碱基组成？
二、讲授新课
（二）遗传信息的翻译
20种氨基酸的密码子表
终止密码子
UAA
UAG
UGA
起始密码子
AUG
GUG
二、讲授新课
（二）遗传信息的翻译
连续性：一个起点开始连续不断的一个一个读到终止
简并性：一个氨基酸对应多个密码子
专一性：每种密码子只对应一种氨基酸
起始和终止密码子：
AUG是甲硫氨酸的密码子，也是起始密码子；UAG、
UAA及UGA不编码任何氨基酸，是终止密码子
通用性：绝大多数生物共用密码子表
密码子的特点
二、讲授新课
（二）遗传信息的翻译
游离在细胞质中的氨基酸，是怎样运送到合成蛋白质的“生产线”上的？
二、讲授新课
（二）遗传信息的翻译
tRNA——“搬运工”
一共有多少种tRNA
反密码子与密码子相互配对， 转运的氨基酸
由配对的密码子决定。
61种
每种tRNA只能识别并转运一种特定的氨基酸!
二、讲授新课
（二）遗传信息的翻译
翻译的过程
mRNA→蛋白质（把遗传信息从mRNA转移到蛋白质）
场所：核糖体
条件：
运载工具—— tRNA
产物：肽链（蛋白质）
模板—— mRNA
原料—— 氨基酸
遵循原则：碱基互补配对（A-U，U-A，C-G，G-C）
能量—— ATP
酶——转肽酶
二、讲授新课
（二）遗传信息的翻译
翻译的过程
U
A
C
甲硫氨酸
核糖体
mRNA与核糖体结合
C
U
A
天冬
酰氨
A
C
G
U
G
A
U
U
A
二、讲授新课
（二）遗传信息的翻译
翻译的过程
U
A
C
甲硫氨酸
C
U
A
天冬
酰氨
tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子互补配对
A
C
G
U
G
A
U
U
A
二、讲授新课
（二）遗传信息的翻译
翻译的过程
U
A
G
异亮氨酸
U
A
C
甲硫氨酸
C
U
A
天冬
酰氨
A
C
G
U
G
A
U
U
A
二、讲授新课
（二）遗传信息的翻译
翻译的过程
缩合
U
A
C
甲硫氨酸
C
U
A
天冬
酰氨
两个氨基酸分子缩合
U
A
G
异亮氨酸
A
C
G
U
G
A
U
U
A
二、讲授新课
（二）遗传信息的翻译
翻译的过程
U
A
G
异亮氨酸
U
A
C
甲硫氨酸
天冬
酰氨
核糖体向前滑动， 第一个tRNA离开
C
U
A
A
C
G
U
G
A
U
U
A
二、讲授新课
（二）遗传信息的翻译
翻译的过程
一个个氨基酸分子缩合成链状结构
U
A
G
异亮氨酸
U
A
C
甲硫氨酸
天冬
酰氨
C
U
A
A
C
G
U
G
A
U
U
A
缩合
二、讲授新课
（二）遗传信息的翻译
翻译的过程
A
C
G
U
G
A
U
U
A
甲硫氨酸
异亮氨酸
天冬
酰氨
遇到终止密码子， 核糖体脱落
A
U
A
U
A
G
二、讲授新课
（二）遗传信息的翻译
翻译的过程
甲硫氨酸
异亮
氨酸
天冬
酰氨
以mRNA为模板形成了有一定氨基酸顺序的肽链
A
C
G
U
G
A
U
U
A
A
U
A
二、讲授新课
（二）遗传信息的翻译
翻译的过程
多肽链合成之后，从核糖体中脱离，再经过盘曲折叠形成一定空间结构，最终形成具有一定功能的蛋白质分子。
信息传递
DNA上的遗传信息（脱氧核苷酸的排列顺序）
转录
细胞核
mRNA（核糖核苷
酸的排列顺序）
翻译
细胞质
蛋白质（特定的氨基酸顺序）
二、讲授新课
（二）遗传信息的翻译
DNA、RNA的碱基和氨基酸的数量关系
结论：
C
G
T
G
C
A
C
A
T
G
C
A
C
T
G
G
T
A
DNA
天冬酰胺
组氨酸
精氨酸
氨基酸
C
G
U
G
C
A
C
A
U
mRNA
G
C
A
C
U
G
G
U
A
tRNA
遗传信息
遗传密码
反密码子
氨基酸序列
基因的碱基 ：
信使RNA的碱基 ：
氨基酸 =
6 ：
3 ：
1
编码链
二、讲授新课
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 蛋白质
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
细胞核
细胞核
细胞质
mRNA→
蛋白质
DNA复制、转录与翻译的比较
（三）中心法则
复
制
DNA
RNA
转录
蛋白质
翻译
遗传信息可以在组成生命的大分子间以这样的方式进行传递：
有细胞结构的生物&DNA病毒的遗传信息流，均按照以上
方式进行！
RNA病毒的遗传信息传递方式又是怎样的呢？
二、讲授新课
（三）中心法则
EV71病毒遗传信息传递方式
核酸
肠道病毒EV71
衣壳蛋白
+RNA
-RNA
M
翻译
衣壳
蛋白酶
催化
①
②
+RNA
N
复
制
RNA
蛋白质
翻译
二、讲授新课
（三）中心法则
HIV病毒遗传信息传递方式
复
制
DNA
蛋白质
RNA
转录
逆转录
翻译
二、讲授新课
（三）中心法则
DNA
蛋白质
RNA
转录
逆转录
翻译
复制
复制
中心法则图解
二、讲授新课
生物种类 遗传信息传递过程
真核生物
原核生物 DNA病毒 （T2噬菌体） RNA病毒 （烟草花叶病毒）
逆转录病毒 （艾滋病病毒）
复制 RNA 蛋白质
DNA RNA 蛋白质
复制
转录
翻译
翻译
蛋白质
RNA
DNA
RNA
转录
逆转录
翻译
复
制
不同生物的遗传信息传递过程归纳
1. 转录过程中，RNA聚合酶的作用是什么？
A. 合成DNA分子
B. 合成mRNA分子
C. 合成tRNA分子
D. 合成rRNA分子
解析：正确答案是B。RNA聚合酶在转录过程中的作用是沿着DNA模板链合成互补的mRNA分子。
三、经典例题
2. 翻译过程中，核糖体的作用是什么？
A. 提供转录的场所
B. 提供翻译的场所
C. 提供DNA复制的场所
D. 提供RNA加工的场所
解析：正确答案是B。核糖体是细胞质中的结构，它提供了翻译过程中mRNA被翻译成蛋白质的场所。
三、经典例题
3. 在翻译过程中，密码子和反密码子如何相互作用？
A. 通过氢键配对
B. 通过磷酸二酯键连接
C. 通过肽键连接
D. 通过糖苷键连接
解析：正确答案是A。在翻译过程中，mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子通过氢键配对，确保正确的氨基酸被添加到多肽链上。
三、经典例题
4. 终止密码子在翻译过程中有什么作用？
A. 编码特定的氨基酸
B. 指示翻译的开始
C. 指示翻译的结束
D. 促进多肽链的折叠
解析：正确答案是C。终止密码子（UAA、UAG、UGA）在翻译过程中没有对应的氨基酸，它们的作用是作为信号，告诉核糖体翻译过程应该结束。
三、经典例题
5. 基因突变如何影响蛋白质的合成？
A. 增加蛋白质的稳定性
B. 改变氨基酸序列
C. 促进多肽链的折叠
D. 增加mRNA的稳定性
解析：正确答案是B。基因突变可以导致mRNA上的密码子改变，这可能影响翻译过程中氨基酸的选择，导致氨基酸序列的改变。
三、经典例题
6. 在翻译过程中，tRNA的作用是什么？
A. 携带特定的氨基酸到核糖体
B. 提供翻译的场所
C. 合成mRNA分子
D. 合成rRNA分子
解析：正确答案是A。tRNA在翻译过程中的作用是携带特定的氨基酸到核糖体，根据mRNA上的密码子将氨基酸添加到生长中的多肽链上。
三、经典例题
7. 转录和翻译过程中，哪些分子参与了遗传信息的传递？
A. DNA和mRNA
B. mRNA和tRNA
C. DNA和tRNA
D. mRNA和rRNA
解析：正确答案是A。在转录过程中，DNA模板链被转录成mRNA分子，而在翻译过程中，mRNA分子携带遗传信息，指导蛋白质的合成。
三、经典例题
控制蛋白质合成（表达遗传信息）
DNA
复制
复制
转录
逆转录
翻译
蛋白质
（性状）
氨基酸序列
遗传密码
遗传信息
脱氧核苷酸序列
核糖核苷酸序列
遗传信息传递
翻译者
核糖体
转录
转运RNA
核糖体RNA
RNA
场所
四、课堂小结