人教版高一生物必修二（课件）4.1基因指导蛋白质的合成 （共62张PPT）

课件62张PPT。1第四章 基因的表达【温馨提示】请拿出你的导学案、课本、双色笔，还有最最重要的激情！！第1节 基因指导蛋白质的合成本节聚焦：
遗传信息的转录
遗传信息的翻译蛋白质是生命活动的______者和_____者性状的形成离不开________(特别是酶)的作用____控制生物体的性状基因_________蛋白质_______来_____性状！体现承担蛋白质基因通过指导的合成控制基因蛋白质的合成指导______指导蛋白质的合成基因是有_________的_____片段； DNA 主要存在于________中，而蛋白质的合成是在_______中进行的。场所矛盾：
细胞核中的DNA如何指导细胞质中的蛋白质的合成？基因遗传效应DNA细胞核细胞质以_____为媒介RNA结构与功能相互适应，RNA结构如何？【聚焦】RNA的基本单位、组成元素核糖核苷酸核糖
含氮碱基磷酸A腺嘌呤G鸟嘌呤C胞嘧啶U尿嘧啶A G C U基本组成单位：核糖核苷酸组成元素：C H O N P一分子核糖核苷酸
=一分子 +一分子 +一分子 。核糖含氮碱基磷酸G1【聚焦】RNA的结构和存在场所结构：ACGU通常呈单链结构场所：主要存在于细胞质中，细胞核也有。【聚焦】RNA的种类信使RNA（mRNA）：
转运RNA（tRNA）
核糖体RNA（rRNA）——传递遗传信息——氨基酸的运载工具——与蛋白质构成核糖体，在核仁中合成与烟草花叶病毒化学成分相似的细胞器是？DNA、RNA的主要区别脱氧核糖核苷酸脱氧核糖A、C、G、T一般为双链 细胞核
（少数线粒体、叶绿体）遇甲基绿呈绿色遇吡罗红呈红色脱氧核糖核酸相同主要的遗传物质【聚焦】为什么RNA适于作DNA的信使？RNA是由基本单位——核苷酸连接而成，跟DNA一样能储存遗传信息。
RNA一般为单链，比DNA短，能通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。
RNA与DNA一样，也遵循“碱基互补配对原则”。DNA的遗传信息是怎么传给mRNA的？G3【聚焦】遗传信息的转录——以DNA双链中的一条链为模板，合成mRNA的过程。——场所：细胞核内转录1链2链②配对
游离的核糖核苷酸随机地与DNA链上的碱基碰撞，当核糖核苷酸与DNA的碱基互补时，两者以氢键结合【聚焦】遗传信息的转录解旋酶RNA聚合酶（1）DNA的两条链都能转录吗？
（2）对于某一个基因而言，DNA双链需要完全解开吗？
（3）在转录过程中碱基互补配对原则有什么特殊
情况？ A—U、T—A、 G—C、 C—G……A－T－T－C－A－G－A－T－G……
……T－A－A－G－T－C－T－A－C……DNAa链
b链……A－U－U－C－A－G－A－U－G……假设以b链为模板，则转录出的RNA碱基排列为只有一条链有转录功能以基因为单位；
边解旋边转录【聚焦】遗传信息的转录探究点二：
1）转录成的RNA的碱基序列，与作为模板的DNA单链的碱基序列之间的碱基是互补配对的关系。
与DNA双链间互补配对方式不同的是：RNA链中与DNA链的A配对的是U，不是T；
2）与DNA另一条链的碱基序列基本相同，只是DNA链上T的位置，RNA链是U.DNA与RNA的碱基互补配对： A—U； T—A：C—G； G—CDNA解螺旋【聚焦】遗传信息的转录DNA游离的核糖核苷酸以DNA的一条链为模板合成RNA【聚焦】遗传信息的转录DNA与RNA的碱基互补配对： A—U； T—A：C—G； G—C【聚焦】遗传信息的转录 组成 RNA 的核糖核苷酸一个个连接起来【聚焦】遗传信息的转录【聚焦】遗传信息的转录【聚焦】遗传信息的转录【聚焦】遗传信息的转录【聚焦】遗传信息的转录【聚焦】遗传信息的转录【聚焦】遗传信息的转录【聚焦】遗传信息的转录【聚焦】遗传信息的转录形成的 mRNA链，DNA上的遗传信息就传递到mRNA上RNADNA【聚焦】遗传信息的转录 细胞质 细胞核 核孔DNAmRNA在细胞核中合成 细胞质 细胞核mRNA通过核孔进入细胞质转录1链2链②配对
原则：碱基互补配对原则
模板：
原料：游离的核糖核苷酸【聚焦】遗传信息的转录场所：产物：模板：原料：条件：碱基互补配对：主要在细胞核四种游离的核糖核苷酸(A T C U)DNA的一条链主要是mRNA酶（解旋酶、RNA聚合酶等）、ATPG－C、C－G、T－A、A－U遗传信息流动：【聚焦】遗传信息的转录【聚焦】遗传信息的翻译——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顺序的蛋白质。——场所：细胞质（核糖体）【探究】碱基与氨基酸之间的对应关系 情境1：假设1个碱基决定1种氨基酸，那么，RNA有4种碱基（A、U、G、C）最多可以决定＿＿＿种氨基酸？4 情境2：按上述思路，假设2个碱基决定1种氨基酸，那么，RNA有4种碱基（A、U、G、C）最多可以决定＿＿＿种氨基酸？16 情境3：按上述思路，假设3个碱基决定1种氨基酸，那么，RNA有4种碱基（A、U、G、C）可以排列出＿＿＿种组合？足以对应出构成蛋白质的20种氨基酸吗？64推论：mRNA上 个相邻的碱基决定1个氨基酸，才足以对应构成蛋白质的20种氨基酸。3【聚焦】密码子密码子密码子密码子密码子：遗传学上把信使RNA（mRNA）上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基叫做一个密码子。【聚焦】20种氨基酸的密码子表 第1个字母 第2个字母 第3个字母 密码子
苯丙氨酸 U U U UUU精氨酸 A G G AGG【聚焦】20种氨基酸的密码子表请你观察：
⒈每个密码子是否都可以编码氨基酸呢？
⒉一个密码子是否只能编码一种氨基酸？
⒊一种氨基酸只能由一种密码子进行编码吗？【聚焦】20种氨基酸的密码子表1.一个密码子决定___种氨基酸2.有___个终止密码，(不编码氨基酸，起终止信号的作用）:
UAA 、UAG、 UGA
3.有____个起始密码(可编码氨基酸）：
AUG(甲硫氨酸）、GUG（缬氨酸）
4.在___个遗传密码子中，能决定氨基酸的只有____个
6461132【聚焦】遗传信息的翻译已知一段mRNA的碱基序列是AUG GAA GCA UGU CCG AGC AAG CCG，你能写出对应的氨基酸序列吗？甲硫氨酸谷氨酸丙氨酸半胱氨酸脯氨酸丝氨酸赖氨酸脯氨酸思考与讨论：请结合密码子表，讨论下列问题：地球上几乎所有的生物体都是共用上述的密码子表，这就是密码子的通用性。根据这一事实，你能想到什么？ 生物都具有相同的遗传语言，生物的蛋白质都是由此20种氨基酸构成，所有生物可能有共同的起源，生命在本质上是统一的等。 【聚焦】遗传信息的翻译请结合密码子表，讨论下列问题：【聚焦】遗传信息的翻译请结合密码子表，讨论下列问题：从密码子表上可以看到，一种氨基酸可能有几个密码子，这一现象称做密码的简并。你认为密码的简并对生物体的生存发展有什么意义？(结合课本P67拓展题1)1.减少变异频率的发生。
2.可以保证翻译的速度。 遗传信息与遗传密码是一回事吗？DNA的核苷酸顺序mRNA的核苷酸顺序【聚焦】遗传信息的翻译——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顺序的蛋白质。——场所：细胞质（核糖体）转运 RNA（tRNA)：识别密码子 & 转运氨基酸 天冬氨酸 异亮氨酸 反密码子注意：一种tRNA只能识别并携带一种氨基酸思考：一共有多少种tRNA? 61种【聚焦】tRNA和反密码子识别密码子的作用；
在转运RNA上，与密码子互补配对的三个碱基。
反密码子种数？思考：一种氨基酸只能由一种tRNA携带?场所：产物：模板：原料：条件：碱基互补配对：细胞质20种游离的氨基酸mRNA多肽链（蛋白质）酶、ATP、tRNAA－U、U－A、G－C、C－G遗传信息流动：【聚焦】遗传信息的翻译【聚焦】遗传信息的翻译 核糖体mRNA与核糖体结合
1.mRNA进入细胞质，与核糖体结合，形成两个tRNA的结合位点.(位点一和位点二）位点1 位点2【聚焦】遗传信息的翻译 核糖体tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子互补配对位点1 位点2【聚焦】遗传信息的翻译2.携带一个特定氨基酸的tRNA,通过与mRNA上的密码子互补配对，进入位点1. 核糖体3.携带另一个特定氨基酸的tRNA以同样的方式进入位点2位点1 位点2【聚焦】遗传信息的翻译 核糖体 两个氨基酸脱水缩合脱水缩合位点1 位点2【聚焦】遗传信息的翻译4.位点1位点2相应的氨基酸脱水缩合形成肽键，位点1的氨基酸转移到占据位点2的tRNA上甲硫氨酸5.核糖体读取下一个密码子，原占据位点１的tRNA离开核糖体，再去转运新的氨基酸；占据位点２的tRNA进入位点１，一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点２，继续肽链的合成。重复进行，直到读取到mRNA的终止密码。位点1 位点2 核糖体沿着 mRNA滑动【聚焦】遗传信息的翻译 甲硫氨酸天冬氨酸 异亮氨酸以mRNA为模板合成了有一定氨基酸顺序的多肽链 【聚焦】遗传信息的翻译终止阶段：识别终止密码子，多肽链合成终止并被释放。 6.多肽链合成之后，从核糖体与mRNA的复合体上脱离，再经过一系列步骤，盘曲折叠形成具有一定特定空间结构和功能的蛋白质分子，开始承担细胞生命活动的各项职责。【聚焦】遗传信息的翻译一个mRNA分子上结合多个核糖体，短时间内形成多条相同的肽链，提高翻译的速度。第50页多肽链（蛋白质）
细胞核（主要）
细胞核（主要）细胞质中的核糖体DNA的两条链DNA的一条链mRNA四种游离的脱氧核苷酸四种游离的核糖核苷酸20种氨基酸ATP解旋酶
DNA聚合酶 等RNA聚合酶等各种酶A—T T—A
C—G G—CA—U T—A
C—G G—CA—U U—A
C—G G—CDNAmRNA多肽链（蛋白质）【探究点三】基因指导蛋白质合成中
基因的碱基数（双链）:mRNA中的碱基数：合成蛋白质的氨基酸数
=6：3：1在碱基数的计算中，对“最多”和“最少”的分析
1、翻译时，mRNA上的终止密码不决定氨基酸数目，因此准确地说，mRNA上的碱基数目比蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些。
2、基因或DNA上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的6倍还要多一些。
3、在回答有关问题时，应加上“最（至）多”或“最（至）少”等字样。如：mRNA上有n个碱基，转录产生的基因中至少有2n个碱基，该mRNA指导合成的蛋白质最多有n/3个氨基酸。练习册P36课堂练习A. mRNA可作为合成蛋白质的直接模板B. mRNA上的每三个相邻的碱基决定一个氨基酸C. mRNA上有四种核糖核苷酸，代表20种氨基酸的密码子有64种D. mRNA只有与核糖体结合后才能发挥作用下列对mRNA的描述，不正确的是（ ）BC解析：mRNA上每三个相邻的碱基不一定是密码子，即使是密码子，也不一定决定氨基酸。对下图的说法，不正确的是：①表示DNA复制过程
②共有5种碱基
③A均代表同一种核苷酸
④共有5种核苷酸
⑤遵循碱基互补配对原则A、T、G、C、U课堂练习例题1：一条多肽链中有氨基酸1000个，则作为合成该多肽模板的信使RNA分子和用来转录信使RNA的DNA分子分别至少要有碱基
A.3000个和3000个 B.1000个和2000个
C.2000个和4000个 D.3000个和6000个
[解析]：?
所以：信使RNA碱基数为1000×3=3000个
DNA分子碱基数为3000×2=6000个，选D例题2一条DNA分子上的某个基因有300个碱基对，则它控制合成的蛋白质分子中含有肽键的个数最多为：
A.99个
B.100个
C.49个
D.50个 A 例题3人体血红蛋白的一条肽链有145个肽键，形成这条肽链的氨基酸分子数及控制这条肽链合成的DNA中的碱基数至少为（ ）
A.145和876
B.146和438
C.146和876
D.145和438C 例题4某一DNA分子含有20%的A+T，那么它转录成的信使RNA中的G+C的含量为：
A.40%
B.80%
C.60%
D.20% B 例题5设控制某含a 条肽链的蛋白质合成的基因含X个碱基对，氨基酸的平均分子量为Y，则该蛋白质的分子量约为（X/3）Y—（X/3—a）18 遗传密码（密码子）例2．下图为原核细胞中转录、翻译的示意图。据图判断，下列描述中正确的是（ ）
A．图中表示4条多肽链正在合成
B．最终合成的四条肽链的结构相同
C．多个核糖体共同完成一条多肽链的翻译
D．一个基因在短时间内可表达出多条多肽链课堂练习D真核细胞具有核膜屏障，转录和翻译在不同时间、不同地点进行；而原核细胞无核膜，转录和翻译同时同地点进行。