新人教版高中生物必修二4.1《基因指导蛋白质的合成》78张PPT

(共78张PPT)
美丽的性状
承担者是？
基因的表达：基因通过指导蛋白质的合成来控制性状
表达： 用口说或用文字把思想感情表示出来
第一节 基因指导蛋白质的合成
第四章 基因的表达
蛋白质相关
1.定义
2.构成单位
3.连接的化学键
4.合成场所
5.功能
6.胰岛素功能
氨基酸
肽键
核糖体
生命活动承担者
调节：降血糖
苯丙氨酸--缬氨酸--天冬酰胺--谷氨酰胺--组氨酸-- --
思考几个问题
1、基因主要存在于真核细胞的什么部位？
2、生物的性状或生命的主要功能由什么物质承担？
3、蛋白质的合成在细胞的什么部位？
4核中的DNA能不能到细胞质中去直接指导蛋白质的合成？
基因是DNA片段，主要位于细胞核的染色体上
蛋白质
细胞质中 的核糖体
控制
不能
为什么RNA适于作DNA的信使？
一.RNA和DNA的区别
写分子式：
磷酸
U
尿嘧啶核糖核苷酸
核糖
一条核糖核苷酸链
RNA模型建构
一.RNA和DNA的区别
双螺旋
RNA与DNA的比较
核糖核酸
脱氧核糖核酸
C、H、O、N、P
C、H、O、N、P
脱氧核苷酸
单
双
RNA种类：
mRNA、tRNA、rRNA
核糖核苷酸
项目 RNA DNA
名称
元素组成
基本单位

核苷酸有三种化合物
结构 一般为___链，较小 一般为___链，较大
一.RNA和DNA的区别
核酸（大分子）
2类核酸
2类核苷酸
2种五碳糖
DNA
脱氧核苷酸
脱氧核糖
RNA
核糖核苷酸
核糖
（4种：ATCG）
(4种：AUCG)
核酸：5种碱基：AUCGT 各4种共8种核苷酸
组成单位（原料）
核苷酸种类
大肠杆菌遗传物质中：
细胞中：
噬菌体中：
烟花病毒中：
8种
4种脱氧核苷酸
4种核糖核苷酸
4种脱氧核苷酸
为什么RNA适于作DNA的信使？
为什么RNA适于作DNA的信使？
（1）可（暂时）储存遗传信息

（2）RNA一般是____链，比 DNA 短，因此能够通过_______，从________转移到______中。
单
核孔
细胞核
细胞质
RNA的结构
可储存遗传信息
二、遗传信息的转录
1、定义：
以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则合成RNA的过程。
3.转录的过程
学法：类比DNA复制
请参看图4-4回答下列问题
1.分几步；
2.有配对原则吗，有特殊的吗；
3.需要什么酶；
4.几条链为模板；
5.是边解旋边转录吗；
6.转录方向如何判断。
3.转录的过程
1.分几步2.有原则吗，有特殊的吗3.需要什么酶
4.几条链为模板5.边解旋边转录吗6.转录方向如何判断
解旋
氢键断开
配对
不需要催化
聚合
形成磷酸二酯键
释放
思考与讨论2：
转录的单位是什么？
DNA的两条链都能转录吗？
DNA链完全解开吗？
模板链
RNA链
在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程
主要细胞核
DNA的一条链
DNA→mRNA
RNA聚合酶
核糖核苷酸
三种RNA
A-UT-AG-CC-G
转 录 翻 译
定 义
真核场 所
模 板
原 料
酶
原则
信息方向
产 物
实 质 序列传递
思考与讨论1：
例：一个DNA分子可以转录出多少种多少个
mRNA [ ]
A．一种一个 B．一种多个
C．多种多个 D．无数种无数个
C
例2：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
③图中A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
对
A
G
T
A
C
T
A
A
T
细胞质
细胞核
DNA
三、遗传信息的翻译
1、概念：
（ ）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，这一过程叫做翻译。
核糖体利用
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
讨论：至少要多少个碱基的不同排列顺序才能够
决定20种不同的氨基酸？
一个碱基决定一个氨基酸：41 = 4
二个碱基决定一个氨基酸：42 = 16
三个碱基决定一个氨基酸：43 = 64
2、碱基与氨基酸的对应关系
实验验证：
1961年英国的克里克和同事用实验证明一个氨基酸是由mRNA的3个碱基决定，即三联体密码子
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
3.对密码子理解：
思考与讨论1：
1
1
1
1
2
2
2
2
3
3
3
3
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。
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
？
4、密码子的特性
⑴个数：
⑵专一性：一个密码子只决定一种氨基酸。
⑷简并性：
4、遗传密码的特性（65页上）
⑶通用性：

思考与讨论（P·65）的结果：
2.地球上几乎所有的生物都共用一套密码子，这一事实说明地球上的所有生物有共同的起源，或者生物都具有相同的遗传语言，或者生命在本质上是统一。
3.从密码的简并性我们能认识到：如果密码子中的一个碱基发生变化，可能蛋白质中氨基酸的种类不发生变化
mRNA
甲硫氨酸
问题：mRNA如何将信息翻译成蛋白质？

5、tRNA
是单链，70-90苷，局部配对
转运
与密码子配对
决定tRNA种类

5、tRNA
tRNA功能特点：
一种tRNA只能转运一种氨基酸。理论上， tRNA有61种，一种氨基酸可有一种或几种tRNA来转运。
5、译员（搬运工具）：tRNA
亮氨酸
天冬氨酸
阅读并思考：
6、翻译的过程
1）.翻译的场所在哪里？
2）.一个核糖体可同时结合mRNA上几个密码子？氨基酸之间在核糖体内发生了什么反应？
3）.翻译从哪儿开始？何时被终止？
4）.如何保证氨基酸正确进入核糖体？
5）.翻译的方向：核糖体在移动还是mRNA在移动？如何判断移动的方向？
6、翻译的过程
1）.翻译的场所在哪里？
2）.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？
3）.翻译从哪儿开始？何时被终止？
4）.如何保证氨基酸正确进入核糖体？
5）.翻译的方向：核糖体在移动还是mRNA在移动？如何判断移动的方向？
第1步：mRNA进入细胞质，与核糖体结合。携带甲硫氨酸的tRNA，通过与碱基AUG互补配对，进入位点1。
起始码(甲硫氨酸)
6、翻译的过程
结合 起始进位
第2步：携带组氨酸的tRNA以同样的方式进入位点2。
配对进位
第3步：甲硫氨酸通过与组氨酸形成肽键而转移到占据位点2的tRNA上。
脱水综合
第4步：核糖体读取下一个密码子，原占据位点1的tRNA离开核糖体，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。重复步骤2、3、4，直至核糖体读取到mRNA的终止密码。
终止密码
移位
结合（进位 缩合 移位~~） 终止
在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程
主要细胞核
基因的一条链
DNA→mRNA
RNA聚合酶
4种核糖核苷酸
三种RNA
A-UT-AG-CC-G
以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程
核糖体
mRNA
A-UU-AG-CC-G（没有TA对）
20种氨基酸
需要酶
mRNA→蛋白质
蛋白质
序列传递
转 录 翻 译
定 义
场 所
模 板
原 料
酶
原则
信息传递的方向
产 物
实 质 序列传递
图示一个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，因此少量的mRNA分子就可迅速合成大量的蛋白质。
多肽链相同因模板相同
请看视频
例1、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?
例2 、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
例3 、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____
细胞分化
基因的选择性表达
课堂练习：
1．构成人体的核酸有两种，构成核酸的基本单位— —核苷酸有多少种？碱基有多少种？[ ]
A．2种 4种 B．4种 4种
C．5种 5种 D．8种 5种
D
２．果蝇的遗传物质由 种核苷酸组成[ ]
A．2 B．4 C．5 D．8
３．DNA分子的解旋发生在 过程中[ ]
A．复制 B．转录
C．翻译 D．复制和转录
D
４．一个DNA分子可以转录出多少种多少个
mRNA [ ]
A．一种一个 B．一种多个
C．多种多个 D．无数种无数个
C
核糖体
肽键
①
②
H2O
-H2O
甲硫氨酸
组氨酸
甲硫氨酸
组氨酸
……
mRNA 和肽链被释放到细胞质中。
核糖体
肽键
①
②
H2O
-H2O
甲硫氨酸
组氨酸
甲硫氨酸
组氨酸
……
mRNA 和肽链被释放到细胞质中。
遗传信息
（①）
储存于
②
mRNA
③
蛋白质
分类
（④）
（⑤）
决定
含有
缩合
属于
RNA
mRNA
rRNA
（⑥）
氨基酸
缩合
转运
DNA
密码子
氨基酸
转录
翻译
tRNA
体现
性状
课堂小结