4.1基因指导蛋白质的合成（共24张ppt）高中生物人教版（2019）必修二

(共24张PPT)
第一节
基因指导蛋白质的合成
CONTENTS
目录
01
02
03
遗传信息的转录
遗传信息的翻译
中心法则
DNA不能自由进出细胞核 messenger
需要
01遗传信息的转录mRNA
1、2-OH;
2、碱基没有T,有U(与A配对）；
3、比较短小，能够通过核孔。
1
2
3
DNA双链解开，碱基对暴露；
游离的核糖体苷酸随机与DNA上暴露的碱基碰撞，
当核糖核苷酸与DNA碱基互补时，两者以氢键结合；
新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上；
标题文本预设
01遗传信息的转录mRNA
4
新合成的mRNA从DNA链上释放，DNA恢复为双链状态。
01遗传信息的转录mRNA
（1）转录的定义：在细胞核中，以DNA的一条链为模板，合成mRNA的过程。
（2）转录的场所：细胞核（主要）、叶绿体、线粒体。
（3）转录的模板：DNA分子的一条链。
（4）转录的原料：4中核糖核苷酸。
（5）转录的条件：模板、原料、能量、酶（RNA聚合酶）。
（6）转录时的碱基配对：G-C、C-G、T-A、A-U(RNA的碱基组成中没有碱基T,而替换成碱基U)
（7）转录的产物： mRNA
（8）遗传信息的传递方向：DNA mRNA
DNA复制与转录比较
DNA复制与转录比较
复制 转录
时间 细胞分裂间期 生物生长发育过程中，可多次发生
场所 细胞核（主要） 细胞核（主要）
解旋 完全解旋 只解有遗传效应的片段
模板 DNA的两条链 只有DNA的一条链
原料 四种脱氧核苷酸 四种核糖核苷酸
酶 (DNA)解旋酶、DNA聚合酶 RNA聚合酶
能量 ATP ATP
碱基配对 A-T T-A C-G G-C A-U T-U C-G G-C
产物 子代DNA mRNA、tRNA、rRNA
（新链）方向 5’---3’ 5’---3’
02遗传信息的翻译
标题文本预设
标题本预设
标题文本预设
标题文本预设
游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
1个碱基（4种组合）对应1种氨基酸？
2个碱基（16种组合）对应1种氨基酸？
3个碱基（64种组合）对应1种氨基酸？
mRNA上每相邻的3个碱基对应1种氨基酸，这三个相邻的碱基叫做1个密码子。
02遗传信息的翻译
密码子的特性：
（1）遗传密码共64个，其中决定氨基酸的遗传密码只有61个。有3个终止密码子，没有
对应的氨基酸。
（2）专一性：一个密码子决定一个特定的氨基酸。
（3）通用性：几乎所有的生物共用一套密码子表。
（4）简并性：一种氨基酸对应一种或多种密码子。
意义：基因突变不一定会导致生物性状改变。
02遗传信息的翻译
mRNA上每相邻的3个碱基对应1种氨基酸，这三个相邻的碱基叫做1个密码子。
02遗传信息的翻译 tRNA
tRNA
反密码子从3’-5’读。
遗传信息 密码子 反密码子
概念 基因中脱氧核苷酸的排列顺序 mRNA种决定一个 氨基酸的三个相邻碱基 tRNA中与mRNA密码子互相配对的三个碱基
种类 具有多样性 共64种，其中3种为终止密码子 61种
作用 控制生物体的遗传性状 直接决定蛋白质中的氨基酸序列 识别密码子，转运氨基酸
02遗传信息的翻译的过程
①mRNA进入细胞质与核糖体结合。携带甲硫氨酸的tRNA通过与起始密码子AUG互补配对，
进入第一个结合位点。
②携带另一个氨基酸的tRNA以同样的方式，进入第二个位点。
③甲硫氨酸与该氨基酸形成肽键，转移到占据第二个位点的tRNA上。
④核糖体读取下一个密码子，原占据第一个位点的tRNA离开核糖体，占据第二个位点tRNA
进入第一位点，一个新的携带氨基酸的tRNA进入第二个位点继续肽链合成，直到核糖体读取
到mRNA的终止密码。
02遗传信息的翻译
场所：细胞质中的核糖体上
模板：mRNA
原料：氨基酸
条件：ATP、酶、tRNA
产物：蛋白质（多肽链）
碱基互补配对：G-C、C-G、U-A、A-U
遗传信息流动：mRNA 蛋白质
翻译
转录
复制
复制 转录 翻译
时间 在有丝分裂和减数分裂第一次分裂前的间期 个体生长发育的整个过程 场所 主要在细胞核 主要在细胞核 核糖体
模板 DNA的两条链 DNA的一条链 mRNA
原料 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 20种氨基酸
酶 解旋酶、DNA聚合酶 解旋酶、RNA聚合酶 酶
碱基配对 A-T T-A G-C C-G A-U T-A C-G G-C A-U U-A C-G G-C
信息传递 DNA-DNA DNA-mRNA mRNA- 蛋白质
产物 2个双链DNA 一个单链mRNA 多胎（蛋白质）
特点 边解旋边复制半保留复制 DNA部分解链 一个mRNA上结合多个核糖体
03中心法则的提出
遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的复制；也可以从DNA流向RNA,
进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。
复制
复制
生命是物质、能量和信息的统一体。
03中心法则的发展
1.1965年，科学家在某种RNA病毒里发现了一种RNA复制酶，像DNA复制酶能对DNA进行复制一样，RNA复制酶能对RNA进行复制。
2.1970年，科学家在致癌的RNA病毒中发现逆转录酶，它能以RNA为模板合成DNA。
整合到宿主染色体中
03中心法则的发展
3.1982年，科学家发现疯牛病使一种结构异常的蛋白质在脑细胞内大量“增殖”引起的。这种因错误折叠而形成的结构异常的蛋白质，可能促使与其具有相同氨基酸序列
的蛋白质发生同样的折叠错误，从而导致大量结构异常的蛋白质的形成。
2019年1月，Nature Communications杂志在线发表了生命科学学院分子病毒学实验室题为“A viral expression factor behaves as a prion”的研究论文。2016届硕士研究生南昊为该论文第一作者，许晓东副教授为通讯作者，陈红英教授和英国肯特大学Mick Tuite教授为共同作者。
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