人教版高中生物必修二 4.1 基因指导蛋白质的合成课件共66张PPT

课件66张PPT。第4章 基因的表达第1节 基因指导蛋白质的合成电影 《侏罗纪公园》画面思考：电影中的科学家是如歌使已
灭绝的恐龙重新复活的？主要利用恐龙的DNA使恐龙的基因表达出来,表现出恐龙的特性,才能使得恐龙的复活。 在基因表达的过程中,基因(DNA)就像一张蓝图，生物体就是根据这张蓝图用蛋白质来构建起来的，因为蛋白质是生命活动的主要承担者（或体现者），基因对性状的控制，是通过控制蛋白质的合成来实现的。 基因控制生物性状基因指导蛋白质合成的这个过程，叫基因的表达。问题：基因是如何指导蛋白质的合成呢？1.DNA主要存在哪里？
2.蛋白质在哪里合成？
3.DNA携带的遗传信息是怎样传递
到细胞质中去的呢？DNA主要在细胞核蛋白质的合成在细胞质进行指导通过RNA问题：为什么RNA适于作DNA的信使？知识回顾： 两种核酸（DNA和RNA）在化学元素、基本单位、化学组成、结构、功能和分布等方面的区别？RNA基本
单位核糖核
苷酸磷酸核糖含氮碱基A（腺嘌呤）G（鸟嘌呤）C（胞嘧啶）U（尿嘧啶）（一）有关RNA主要种类信使RNA（mRNA）转移RNA（tRNA）核糖体RNA （rRNA） 有“种的特异性”不同生物及不同种类的细胞有差异一、细胞中的两种核酸的比较（二）细胞中的两种核酸的比较化学组成mRNA:转录信息,翻译的模板
tRNA:运输特定氨基酸
rRNA:核糖体的组成成分思考：DNA和RNA的判断方法？
方法一：根据五碳糖种类判断。若有核糖一定是RNA;若有脱氧核糖一定是DNA。方法二：根据碱基种类判断。若含T，一定是DNA；
若含U，一定是RNA.（所以可以用放射性同位素标记T或U,可探知DNA或RNA，若生物大量利用T,则可认定为DNA正在复制；若生物大量利用U，可认定正在合成RNA）方法三：根据碱基含量比例来判定。
若若嘌呤数不等于嘧啶数，肯定不是双链DNA。(1)它的分子结构与DNA很相似,也是由基本单位-核苷酸连接而成,也能储存遗传信息。
(2)在RNA与DNA的关系中，也遵循“碱基互补配对原则”，但U-A。
(3)RNA一般是单链，而且比DNA短，因此能够通过核孔转移到细胞质中。（三）RNA适于作DNA的信使的原因:　构成人体的核酸有两种，构成人体核酸的基本单位－－核苷酸有（　）
　A.2种　B.4种　C.5种　D.8种D问题：
细胞核中的DNA是如何指导细胞质中蛋白质合成？二、整体了解基因指导蛋白质的合成过程 基因控制蛋白质合成的过程，可分为两个步骤 ：第一步是基因的遗传信息传递给RNA，此步可称为“转录”； 第二步RNA移入细胞质通过指导蛋白质合成来表达信息，此步可称为“翻译”。细胞核细胞质问题：DNA上的遗传信息是怎么传递给RNA的？请同学们阅读教材P63第三段以及图4-42.转录的模板是DNA的一条链还是两条链？是整条链还是片段？1.DNA是完全解旋再转录吗？3.转录过程中原料是什么？碱基如何配对 ？4.单个的核糖核苷酸之间怎样连接 ？5.转录产物是什么？去向何处？1.遗传信息的转录： 在细胞核中，以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对的原则合成RNA的过程，叫做转录。问题：
DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的呢？
（阅读教材 P63）mRNAa. DNA双链解开，DNA双链的碱基得以暴露；b. 核糖核苷酸与DNA的碱基互补配对：
A—U ; T—A； C—G； G—C新合成的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA
分子上；场所：主要在细胞核过程：条件：模板：DNA的一条链酶： 解旋酶、RNA聚合酶原料：四种核糖核苷酸能量： ATP结果： 形成一条mRNA这样：DNA上的遗传信息就传递到mRNA上小结—遗传信息的转录d.合成的mRNA从DNA链上释放，DNA双链恢复。思考:转录与DNA复制有什么异同点?转录与DNA分子复制的区别有丝分裂间期和减数第一次分裂间期生长发育过程主要在细胞核，少部分在线粒体和叶绿体T—A、 G—CA—U、 C—G边解旋边复制，半保留复制边解旋边转录两个双链DNA分子一条单链mRNA复制遗传信息，使遗传信息从亲代传给子代传递遗传信息，为翻译做准备四种脱氧核苷酸四种核糖核苷酸DNA的两条链DNA中的一条链模板、原料、ATP、酶练习1. 按照碱基配对原则，写出DNA上①链对应的②链的碱基序列以及以①链为模板转录形成mRNA碱基序列。
① CGAACTAGC
思考1.转录成的RNA的碱基序列与作为模板的DNA单链的碱基序列有哪些异同？与该DNA的另一条链呢？
mRNA：形成的RNA是遗传信息的携带者，它转录了DNA的遗传信息，并把这些信息带到细胞质（核糖体）上，作为合成蛋白质的模板，因此成为信使RNA,即mRNA思考2.同一个体的神经细胞和肌肉细胞内的DNA完全相同吗？RNA完全相同吗？为什么？2、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的过程。叫做翻译。问题：
遗传信息被转录到mRNA上后，又怎样体现在蛋白质分子结构上的呢？
（阅读教材 P64——67）翻 译mRNA：碱基的数量排列顺序种类蛋白质：氨基酸的数量排列顺序种类决定决定决定?种?种4种20种可见：思考： 组成蛋白质的氨基酸：
信使RNA的碱基：4种碱基如何决定蛋白质的20种氨基酸呢？20种4种1.组成RNA的碱基有4中，而组成蛋白质的氨基酸有20种，那么几个碱基决定一个氨基酸呢？P64 思考与讨论
思考：如何实现RNA上的遗传信息转移到蛋白质上去呢？连续的3个碱基决定一个氨基酸2.3个碱基的不同组合决定什么氨基酸？苯丙氨酸酪氨酸丝氨酸半胱氨酸mRNA信使RNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基密码子:密码子密码子密码子认识密码子表密码子表遗传密码的特性：
1、有3个终止密码，没有对应的氨基酸，所以，在64个遗传密码中，能决定氨基酸的遗传密码子只有61个。
2、通用性：地球上几乎所有的生物共用一套密码子表。说明生物是由共同的原始祖先进化而来的,彼此之间存在着亲缘关系.
3、简并性：一种氨基酸有两种以上的密码子的情况 。在一定程度上能防止由于碱基的改变而导致的遗传信息的改变。问题：氨基酸是怎样运送到核糖体上的呢？转运RNA(tRNA)反密码子——在tRNA上与mRNA分子上的密码子互补配
对的三个碱基。 亮氨酸 天门冬酰氨 异亮氨酸可见:
一种氨基酸可以由一种或几种转移RNA搬运,但一种转移RNA只能搬运一种氨基酸.天冬酰胺亮氨酸异亮氨酸mRNA天冬酰胺亮氨酸异亮氨酸密码子与反密码子tRNA遗传信息、密码子、反密码子的对比DNAmRNAtRNA间接（根本）控制蛋白质中aa的排序直接控制蛋白质中aa的排序识别密码子61种共64种，编码aa的61种多种多样①核糖体有哪些组成成分？一个核糖体可同时结合 mＲNA 上几个密码子? 氨基酸在核糖体内发生了什么反应?④是不是一个 mＲNA 只能结合一个核糖体? 有何意义? 这些核糖体合成的多肽链是否相同? 思考：蛋白质如何合成？(阅读教材P66第2段以及图4-6)②翻译从哪儿开始？何时被终止? ⑤如何判断翻译的方向? ③翻译的产物是什么？去向何处？有义链无义链转录翻　译许多氨基酸一条肽链翻译过程肽键核糖体DNA许多氨基酸一条肽链 通常一个mRNA分子上结合多个核糖体，同时合成多条肽链。翻译过程总结：共分4步见教材P66（i）转运氨基酸：转运RNA的一端是携带氨基酸的部位，另一端有三个碱基（反密码子），每一种转运RAN只能识别并转运一种特定的氨基酸。
（ii）安放氨基酸：一种转运RNA携带着特定的氨基酸进入核糖体，按照已与核糖体结合的信使RNA的碱基排列顺序，根据碱基互补配对的原则，将一端的三个碱基（反密码子）与信使RNA的三个碱基（密码子）相互配对，把转运而来的特定氨基酸安放在相应的位置上，然后离开核糖体。（iii）合成多肽链并盘曲折叠为蛋白质：当核糖体接受两个氨基酸，在酶的作用下，通过肽键与第一个氨基酸连接起来。同时，核糖体在信使RNA上也移动三个碱基，如此往复地进行，直到信使RNA上出现终止密码为止，结果合成有一定氨基酸数目和顺序的多肽链。再进一步盘曲折叠为有一定功能的蛋白质。总结翻译定义：在细胞质中的核糖体上,以mRNA为模板,tRNA为运载工具，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质（多肽链）的过程。
场所：核糖体
模板：mRNA
原料：20种氨基酸
原则：碱基互补配对原则
转运工具：tRNA
产物：多肽链(蛋白质)
信息传递： mRNA → 蛋白质
由基因控制蛋白质合成过程可以看出：
DNA分子的脱氧核苷酸(对) 的排列顺序决定了信使RNA中核糖核苷酸的排列顺序，信使 RNA中核糖核苷酸的排列顺序又决定了氨基酸的排列顺序，氨基酸的排列顺序最终决定的蛋白质的结构和功能的特异性，从而使生物表现出各种遗传性状。DNAmRNA蛋白质转录翻译脱氧核苷酸序列决定核糖核苷酸序列决定氨基酸序列遗传信息决定遗传密码决定基因表现出性状在细胞核内进行转录在细胞质中进行翻译各单位换算关系：DNA中碱基个数：信使RNA中碱基个数：蛋白质中氨基酸个数=6：3：1
（强调最多？至少？）再 见


请 提 意 见蛋白质种氨基酸数目与mRNA、DNA中碱基数目的关系1、如果某蛋白质中有n个氨基酸，则指导该蛋白质合成的mRNA的碱基数目为 ，控制该蛋白质合成的DNA（基因）中的碱基数目为 。3n6n 比例是_________1∶3∶62、一条多肽链上有氨基酸300个，则作为合成该多肽链
模板的信使RNA分子和转录信使RNA的DNA分子至少要
有碱基多少个？
A.300；600 B.900；1800
C.900；900 D.600；9003、某生物基因单链的一段是┅G–C–A–G–A–C–A–A–A┅ 若以此链为模板，经转录翻译形成的多肽链上所对应的氨基酸顺序是
①苯丙氨酸UUU； ②天冬氨酸GAC； ③亮氨酸CUG；
④赖氨酸AAA； ⑤精氨酸CGU； ⑥丙氨酸GCA
A.①③⑤ B.⑥②④
C.②④⑥ D.⑤③①4、在人体中，由A、T、C三种碱基参与构成的核苷酸共 　
A．2种　　 B．4种　　 C．5种　　 D．6种
5、DNA分子的基本功能是遗传信息的
A．贮存和表达　　 B．传递和表达
C．贮存和传递　　 D．转录和翻译
6、某种蛋白质中含200个氨基酸，在控制此蛋白质合成
的DNA中，最少应有（??? ）个脱氧核苷酸
A．1200　　 B．600　 　C．400　　 D．200
7、DNA复制，转录和翻译后所形成的产物分别是
A．DNA，RNA，蛋白质　　 B．DNA，RNA和氨基酸
C．RNA，DNA和核糖　　　 D．RNA，DNA和蛋白质8、某信使RNA中有碱基40个，其中C+U为15个，那么转录
此RNA的DNA中G+A为
A．15　　 B．25　　 C．30　　 D．40
9、某DNA分子片段中碱基为2400对，则由此片段所控制
合成的多肽链中，最多有氨基酸（??? ）种
A．800　　 B．400　　 C．200　　 D．20
10、已知tRNA一端的三个碱基是CUA，则此tRNA运载的氨
基酸是　
A．亮氨酸　 B．天冬氨酸　C．丙氨酸　 D．缬氨酸
11、在胰蛋白质酶合成过程中，决定它性质的根本因素是　　
A．mRNA　　 B．tRNA　　 C．DNA　　 D．核糖体12、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
A. B.
C. D.13、一种人工合成的信使RNA只含有两种核苷酸U和A，其
中U的含量是A的5倍，这种人工合成的信使RNA理论上最
多有多少种可能的密码子
A.4种 B.6种 C.8种 D.无法确定
14、某基因有192个脱氧核苷酸其控制合成的多肽应脱
掉的水分子为
A.191 B.95 C.32 D.31
15、由n个碱基组成的基因，控制合成由1条多肽链组成
的蛋白质，氨基酸的平均分子量为a，则该蛋白质的
分子量最大为
A．na/6 B．na/3-18（n/3-1）
C．na-18(n-1) D．na/6-18(n/6-1)16、已知一个蛋白质由2条肽链组成，连接氨基酸的肽
键共有198个，翻译该蛋白质的mRNA中有A和G共200
个，则该mRNA中的C和U不能少于：
A．200个　 B．400个　　C．600个　 D．800个17、DNA分子模板链上的碱基序列携带的遗传信息最终
翻译的氨基酸如下表则右图所示的tRNA所携带的氨基酸是A．赖氨酸 B．丙氨酸 C．半胱氨酸 D．苏氨酸18、下列对转运RNA的描述，正确的是
A.每种转运RNA能识别并转运多种氨基酸
B.每种氨基酸只有一种转运RNA能转运它
C.转运RNA能识别信使RNA上的密码子
D.转运RNA转运氨基酸到细胞核内20、蚕的丝腺细胞能产生大量蛋白质，这种蛋白质叫
丝蛋白.这些细胞不产生血液中的蛋白质，因此推
测丝腺细胞
A.只有丝蛋白基因
B.丝蛋白基因表达而血液基因不表达
C.比合子的基因少
D.有丝蛋白基因和其他基因,但没有血液蛋白基因19人体中具有生长激素基因和血红
蛋白基因，两者
A. 分别存在于不同组织的细胞中
B．均在细胞分裂前期按照碱基互补配对原则复制
C. 均在细胞核内转录和翻译
D．转录的信使RNA上相同的密码子翻译成相同的氨基酸 21、人的胰岛素基因的存在部位和表达部位分别是
A.所有体细胞，所有体细胞
B.胰腺细胞，胰腺细胞
C.所有体细胞，胰岛B细胞
D.胰腺细胞，胰岛A细胞 22、组成人体蛋白质的20种氨基酸所对应
的密码子共有
A、4个 B、20个 C、61个 D、64个23、根据转录和翻译过程填充 C A C G T G C A C G U24、下列转录的简式中，一共有核苷酸______种
DNA：G-C-A-C RNA：C-G-U-G
25、一个DNA分子中的碱基A+T为70%，其转录成的信
使RNA上的U为25%，则信使RNA上的碱基A为______
26、已知一段信使RNA有12个A和G，该信使RNA上
共有30个碱基。那么转录成信使RNA的一段DNA分子
中应有C和T_____个645% (A1+T1)% =(A2+T2)% = 总(A+T)%
(G1+C1)% = (G2+C2)% = 总(G+C)%=（AR+UR）%
=（GR+CR）%3027、要研究基因控制蛋白质的合成过程，最好选择下列哪
一项作为实验材料
A.成熟的红细胞 B.成熟的白细胞
C.卵细胞 D.受精卵
28、翻译的过程不可能发生在
A.神经细胞 B.肝细胞 C.成熟的红细胞 D.脂肪细胞
29、1976年，美国H.Boyer教授首次将人的生长抑制素释
放因子的基因转入大肠杆菌内并获得表达，这是人类第
一次获得的转基因生物，此文中的表达的标志是指该基
因在大肠杆菌体内
A.能进行DNA复制 B.能进行复制转录和翻译
C.能合成人的生长抑制素释放因子
D.能合成人的生长激素图4-1核糖与脱氧核糖图4-2 DNA与RNA在化学组成上的区别 图4-3三种RNA示意图