4．1 基因指导蛋白质的合成——人教版高中生物必修二（共34张PPT）

(共34张PPT)
基因
基因指导蛋白质合成的过程，叫基因的表达。
问题：基因是怎样指导蛋白质的合成呢？
控制生物性状
第4章 第1节
基因指导蛋白质的合成
问题：在细胞核的基因如何控制在细胞质中的蛋白质的合成呢？
媒介 →
RNA
为什么RNA适合做DNA的信使呢？
1、RNA是由基本单位核糖核甘酸连接而成，跟DNA一样能储存遗传信息。
2、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。
1．基本单位及组成

①_____　②_____　③碱基：_______________④__________
磷酸
核糖
A、C、G、U
核糖核苷酸
3、RNA的种类
信使RNA：
遗传信息传递的媒介。
核糖体RNA：
与蛋白质构成核糖体。
转运RNA：
转运氨基酸的工具。
RNA和DNA的区别
核糖核酸
脱氧核糖核酸
核糖核苷酸
脱氧核苷酸
一般为单链
一般为双链
主要存在于细胞质中
主要存在于细胞核中
C、H、O、N、P
核糖、磷酸、
含氮碱基：A、G、C、U
C、H、O、N、P
脱氧核糖、磷酸、
含氮碱基：A、G、C、T
传递遗传信息
携带遗传信息
项目 RNA DNA
名称

组成


基本单位
结构
存在部位
功能
DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的？
转录，那转录的过程是如何进行的呢？
解旋
配对
连接
释放
一 遗传信息的转录
1.概念：在细胞核内，以DNA的一条链为模板，合成mRNA的过程

2.条件——模板：
酶：
原料：
能量：
3.过程（每一步用2字概括）：
解旋→配对→连接→释放
DNA分子的一条链
RNA聚合酶
四种核糖核苷酸
ATP
探究一： 遗传信息的转录
1.下图为蛋白质合成过程中细胞核中的转录示意图,据图回答:
(1)b处遵循的原则是什么?DNA模板链上的ATCG碱基分别对应e上的什么碱基?
（2）某mRNA分子中，U占20%，A占10%，那么它的模板DNA片段中胞嘧啶占
(3)图中的e、f、g分别代表什么?e是从哪里离开细胞核的?
b处遵循的原则是碱基互补配对原则。DNA上的ATCG碱基分别对应e上的UAGC
35%
图中的e、f、g分别代表合成的mRNA、RNA聚合酶、游离的核糖核苷酸。e是从核孔离开细胞核的
DNA → mRNA
转录
练习：
已知一个DNA片段的碱基序列如下：
—AACTGGTCA—
—TTGACCAGT—


转录：
—UUGACCAGU—
复制：A—T配对，转录：A—U配对
经过转录，DNA中的遗传信息传递给了mRNA， mRNA 再经过必要的加工后从核孔进入细胞质。





mRNA如何将信息翻译成蛋白质？
二、遗传信息的翻译
1、 定义： 在细胞质的核糖体上,以游离在细胞质中的各种氨基酸原料，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
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？
如果1个碱基决定一个氨基酸，那么四种碱基只能决定多少种 氨基酸？
4种
20种
4种
阅读课文P64-67，思考探究
探究1、密码子、反密码子是什么？遗传信息、密码子、反密码子
分别在位于哪里？

mRNA上3个相邻的碱基组成一个密码子；tRNA上与mRNA互补的
3个碱基。
分别位于DNA、mRNA、tRNA上

探究2、密码子总共多少种，所有的密码子都能编码蛋白质的合成？

64种，不是，其中有3种不能编码氨基酸的叫终止密码子


密码子
密码子：mRNA上决定1个氨基酸的三个相邻的碱基
1、密码子有64种，决定氨基酸的密码子有61种
（3个终止密码：UAA,UAG,UGA;起始密码：AUG,GUG）。
2、一种密码子只能决定一种氨基酸。
3、一种氨基酸可以由一种或几种密码子来决定。
反密码子：
1、每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。
2、一种氨基酸可由一种或几种tRNA来运输。
氨基酸
tRNA上与mRNA互补的3个碱基
翻译的过程
翻译是一个合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
条件：
mRNA
tRNA
核糖体
多种氨基酸和多种酶
场所:
过程：
细胞质中的核糖体
起始 延伸 终止
核糖体
mRNA 与核糖体结合.
1、起始
位点2
位点1
tRNA 上的反密码子与 mRNA上的密码子互补配对 .
tRNA 将氨基酸转运到 mRNA上的 相应位置 .
2、延伸
两个氨基酸分子缩合
甲硫氨酸
核糖体随着 mRNA滑动. 读取下一个密码子，原占据位点1tRNA离开核糖体.
甲硫氨酸
一个个氨基酸分子缩合成链状结构
甲硫氨酸
天冬氨氨
tRNA离开，再去转运新的氨基酸

蛋氨酸
天门冬酰氨

异亮氨酸
以mRNA为模板形成了有一定氨基酸顺序的多肽链 .
3、终止
翻译的过程：
多肽链
二、遗传信息的翻译
场所：
产物：
模板：
原料：
条件：
核糖体
mRNA
蛋白质
氨基酸
ATP、酶
、转运RNA（tRNA）
碱基互补配对：
G－C、C－G、U－A、A－U
遗传信息流动：
探究二： 遗传信息的翻译
1、A、B、C、D、E分别代表tRNA、核糖体、mRNA、氨基酸、密码子。B的主要成分是rRNA和蛋白质。在生物中A、E分别有61、64种。
精氨酸
图中有8个密码子。所翻译的肽链是甲硫氨酸—组氨酸—色氨酸—精氨酸—半胱氨酸—半胱氨酸—脯氨酸。所有生物的密码子都是一样的。
1.A、B、C、D、E各代表什么?B的主要成分是什么?在生物中A、E各有多少种?
2.F所转运的氨基酸是什么?并在图G中标明翻译的方向。
3.图中有多少个密码子?所翻译的肽链是什么?所有生物的密码子都是一样的吗?
4.据图你能归纳出基因片段及相应的mRNA片段中碱基与控制的氨基酸之间的数量关系吗?并说明理由(不考虑终止密码、基因中的非编码序列等)。
氨基酸数=1/3mRNA碱基数=1/6基因中碱基数
某一多肽链共有100个氨基酸，则控制合成该肽链的基因中的碱基数至少有

A、600 B、300 C、297 D、594
基因碱基：信使RNA碱基：氨基酸数目===
（双链） （单链）
1个密码子 1个氨基酸
6 3 ： 1
探究三： 转录与翻译的比较
细胞核
核糖体
以DNA解旋后的一条链
mRNA
4种核糖核苷酸
20种氨基酸
RNA聚合酶
A-U,T-A,C-G,G-C
A-U,U-A,C-G,G-C
DNA mRNA
mRNA 蛋白质
转录 翻译
场所
模板
原料
酶 略
其他条件
适宜的温度、pH等 适宜的温度、pH及tRNA
碱基配对情况
遗传信息流动方向
一个mRNA分子上仅可以结合一个核糖体进行多肽链合成？
X
一个mRNA分子可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成
练习（看导学案）
下图分别表示生物体细胞内的两个生理过程图解。请分析回答下列问题。
(1)图甲所示的生理过程是________，进行的主要场所是________，所需要的原料是____________。
(2)图乙所示的生理过程是________，进行的场所是________。e链是完成该生理过程的模板，称为________。
(3)若形成的c链中，A和U分别占全部碱基的16%和32%，那么a、b链中T占全部碱基的比例是________。
答案：　(1)转录　细胞核　核糖核苷酸　(2)翻译　核糖体(细胞质)　信使RNA(mRNA)　(3)24%