新人教版生物高中必修二4.1 基因指导蛋白质的合成(60张PPT)

(共63张PPT)
导：
有遗传效应的DNA片段：
__________
生命活动的主要承担者是：__________
基因
蛋白质
第四章
基因的表达
利用已灭绝的生物(恐龙)的DNA分子，真的能够使灭绝的生物复活吗？
基因（DNA）
蛋白质
细胞核
细胞质核糖体上
？
RNA
转录
翻译
资料一：
科学家在细胞质基质中没有检测到DNA的存在，相反倒有大量RNA的存在。
资料二：
1955年有人用洋葱根尖进行实验，如果加入
RNA酶分解细胞中的
RNA，蛋白质合成就停止，如果再加进从酵母中提取出来的RNA，则又可重新合成一定数量的蛋白质。
资料三：拉斯特（Laster
Gold）等人将变形虫分组：A组变形虫用同位素标记的尿嘧啶核苷培养液来培养，发现标记的RNA分子首先在细胞核中合成；B组变形虫培养在未标记的尿嘧啶核苷培养液中，变形虫的细胞核和细胞质中均未发现有标记的RNA。
在适当的时候，用这两组变形虫进行换核移植实验后培养，发现大部分标记的RNA相继从细胞核中移入细胞质中。?
材料一：1955年有人曾用洋葱根尖和变形虫进行实验，如果加入
RNA酶分解细胞中的
RNA，蛋白质合成就停止，而如果再加进从酵母中提取出来的RNA，则又可重新合成一定数量的蛋白质。
材料二：同年，拉斯特（Laster
Gold）等人用变形虫的换核实验，证明RNA是在细胞核中合成的，然后再从细胞核中转移到细胞质中。
mRNA
rRNA
tRNA
指导蛋白质合成
参与核糖体构成
运载氨基酸
核糖体
一.RNA的种类和作用
二.RNA与DNA的比较
比较项目
DNA
RNA
全称
基本单位
五碳糖
碱基
空间结构
存在的主要场所
功能
脱氧核糖核酸
核糖核酸
脱氧核糖核苷酸
核糖核苷酸
脱氧核糖
核糖
A、C、G、T
A、C、G、U
双螺旋
多为单链
细胞核
细胞质
绝大多数生物的遗传物质，携带着遗传信息
OH
二.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。
读
请同学们带着以下问题，看书本P63的内容
⑴转录的场所
⑵转录的模板
⑶转录的原料
⑷转录的条件
⑸转录的产物
⑹转录时的碱基配对：
⑺转录时的遗传信息流动方向：
⑻转录的方向：
A
C
A
T
G
T
T
T
A
T
G
T
A
C
A
A
A
T
DNA双链某一片段的平面结构图
DNA解旋酶
A
G
C
A
G
A
C
G
G
U
U
U
游离的核糖核苷酸
A
U
T
G
T
A
C
A
A
A
T
1
DNA解旋，碱基显露
RNA聚合酶
DNA模板链
T
G
T
A
C
A
A
A
T
A
G
C
G
A
C
G
G
U
U
A
U
2.游离核糖核苷酸以碱基互补配对原则与DNA碰撞
T
G
T
A
C
A
A
A
T
G
C
G
A
C
G
G
U
U
U
U
A
T
G
T
A
C
A
A
A
T
G
C
G
A
C
G
U
U
G
A
U
A
T
G
T
A
C
A
A
A
T
G
C
G
A
C
G
U
G
A
U
A
U
T
G
T
A
C
A
A
A
T
G
C
G
A
C
G
G
A
U
A
U
U
T
G
T
A
C
A
A
A
T
G
C
G
A
C
G
G
A
U
A
U
U
A
T
G
T
A
C
A
A
A
T
G
C
G
C
G
G
A
U
A
U
U
A
U
T
G
T
A
C
A
A
A
T
G
C
G
C
G
G
A
U
A
U
U
A
U
T
G
T
A
C
A
A
A
T
G
G
C
G
G
A
U
A
U
U
A
U
C
mRNA
DNA信息链
3.连接成mRNA,DNA上的遗传信息传到mRNA上。
T
G
T
A
C
A
A
A
T
A
C
A
U
G
U
U
U
A
mRNA
细胞质
细胞核
核孔
DNA
mRNA在细胞核中合成
A
C
A
U
G
U
U
U
A
mRNA
T
G
T
A
C
A
A
A
T
细胞质
细胞核
DNA
A
C
A
U
G
U
U
U
A
mRNA
A
C
A
T
G
T
T
T
A
4.
mRNA释放，DNA双链恢复。
转录（小结）
场所：
产物：
模板：
原料：
条件：
碱基互补配对：
细胞核
核糖核苷酸
DNA的一条链
mRNA
ATP、酶（DNA解旋酶和RNA聚合酶）
G－C、C－G、T－A、A－U
遗传信息流动：
DNA　　mRNA
转录的方向：
RNA聚合酶的移动方向
问题：
1、转录与DNA复制有什么共同之处？这对保证遗传信息的准确转录有什么意义？
2、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的另一条链的碱基
序列有哪些异同？
转录
复制
类别
项目
?
复制
?
转录
场所
解旋
模板
原料
酶
能量
碱基
配对
产物
细胞核
只解有遗传效应的片段
只有DNA的一条链
四种核糖核苷酸
DNA解旋酶、
RNA聚合酶
ATP
A-U
G-C
T-A
C-G
mRNA,rRNA,
tRNA
细胞核
完全解旋
DNA的两条链
四种脱氧核苷酸
DNA解旋酶、DNA聚合酶
ATP
A-T
C-G
T-A
G-C
子代DNA
抢答题
300$
300$
500$
400$
1
4
3
2
练习
1DNA和RNA的化学成分比较，RNA特有的是：（
）
A：核糖，碱基U
B：脱氧核糖，碱基U
C：核糖，碱基T
D：脱氧核糖，碱基T
A
2根据碱基配对原则：
1>写出以b链为模板转录形成mRNA的碱基序列。
2>写出b链对应的a链的碱基序列。
DNA双链片段
a链
b链
C
C
A
T
G
G
C
T
A
mRNA
A1
T2
T1
A2
G1
C1
C2
G2
1
2
(A1＋
T1)%=
(A2+
T2)%=
(A总+T总)%
(G1＋C1)%=
(G2+C2)%=
(G总+C总)%
Am
Um
Gm
Cm
mRNA
=
(Am+Um)%
=
(Gm+Cm)%
3、
mRNA上有25％的腺嘌呤，35％的尿嘧啶，则转录该mRNA的DNA分子上腺嘌呤占碱基总数的（
）
A
50％
B
25％
C
30％
D
35％
C
4、烟草、烟草花叶病毒中，所含的核苷酸种类和碱基种类各有多少？
烟草中的核苷酸种类有8种，碱基种类有5种。
烟草花叶病毒中所含的核苷酸种类有4种，碱基种类有4种。
作业：
1比较转录和复制的过程。
2世纪金榜P54—8，9.
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。
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：一个氨基酸的编码至少需要多少个碱基才能够决定20种不同的氨基酸？
U
U
A
G
A
U
A
U
C
mRNA
密码子
密码子
密码子
三个碱基决定一个氨基酸，43=64
密码子：mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。
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。
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？
密码子的简并性对生物体的生存发展有何重要意义？P65
提示：可从变异和进化角度考虑。
①增加密码子的容错性，当密码子中的一个碱基对改变时，由于密码子的简并性，可能不会改变相应的氨基酸，（氨基酸不改变即性状不改变）。
②当氨基酸使用频率高时，可启动不同的密码子编码同一种氨基酸以保证其翻译的速度。
拓展题
转运RNA(tRNA)
A
U
G
G
A
U
A
U
C
mRNA
？
甲硫氨酸
C
U
A
反密码子
核糖体
U
C
A
U
G
A
U
U
A
mRNA
细胞质
细胞质中的mRNA
U
C
A
U
G
A
U
U
A
A
A
U
亮氨酸
A
C
U
天门冬酰氨
核糖体
mRNA与核糖体结合.
U
C
A
U
G
A
U
U
A
A
A
U
亮氨酸
A
C
U
天门冬酰氨
tRNA上的反密码子与
mRNA上的密码子互补配对
.
U
C
A
U
G
A
U
U
A
A
A
U
亮氨酸
A
C
U
天门冬酰氨
A
U
G
异亮氨酸
tRNA将氨基酸转运到mRNA上的相应位置
U
C
A
U
G
A
U
U
A
A
A
U
亮氨酸
A
C
U
天门冬酰氨
A
U
G
异亮氨酸
两个氨基酸分子缩合
缩合
U
C
A
U
G
A
U
U
A
A
A
U
亮氨酸
A
C
U
天门冬酰氨
A
U
G
异亮氨酸
核糖体随着
mRNA滑动.
另一个
tRNA
上的碱基与mRNA上的
密码子配对.
U
C
A
U
G
A
U
U
A
亮氨酸
A
C
U
天门冬酰氨
A
U
G
异亮氨酸
一个个氨基酸分子缩合成链状结构
U
C
A
U
G
A
U
U
A
亮氨酸
A
C
U
天门冬酰氨
A
U
G
异亮氨酸
tRNA离开，再去转运新的氨基酸
U
C
A
U
G
A
U
U
A
亮氨酸
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蛋白质
翻译
场所：
产物：
模板：
原料：
条件：
细胞质（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：
mRNA
蛋白质
复制
转录
翻译
场所
模板
原料
碱基互补
酶
产物
细胞核
DNA的一条链
游离的氨基酸
游离的核糖核苷酸
mRNA与tRNA之间
mRNA
多肽链
细胞质核糖体
mRNA
母链与mRNA之间
复制、转录、翻译比较表
母链与子链之间
游离的脱氧核糖核苷酸
DNA的每一条链
两条DNA链
细胞核
解旋酶、聚合酶等
RNA聚合酶
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。
细胞质中的翻译是个快速的过程。
基因控制蛋白质合成的过程
DNA的遗传信息
mRNA的遗传信息
蛋白质的氨基酸排列顺序
转录
翻译
数量
n
3n
6n
1、骨骼肌细胞中合成mRNA
及多肽链的场所分别是
A
.细胞质与细胞核
B
.细胞核与线粒体
C
.内质网与核糖体
D
.细胞核与核糖体
2、mRNA上的64种密码子能编码几种氨基酸
A
.64种
B
.61种
C.59种
D
.20种
3、参与分泌蛋白合成的细胞结构有（多选）
A
细胞核
B
线粒体
C
高尔基体
D
核糖体
E
中心体
F
内质网
课堂巩固
A
密码子
精氨酸
氨基酸
转运RNA
G
信使RNA
G
G
DNA
双链
4、根据在蛋白质生物合成中遗传信息传递的规律，在下面表格数码中填入相应的字母：
C
C
C
A
A
T
C
G
U
C
G
5.
某基因中含有1200个碱基，则由它控制合成的一条肽链的最多含有肽键的个数是
(
　
)
A．198个
B．199个
C．200个
D．201个
B
　基因中碱基数：mRNA中碱基数：蛋白质中氨基酸数
＝　　　6
　　：
　　3
　　　：　　　
1
练习
6、某DNA片段所转录的mRNA中U%＝28%，A%＝18%，则个DNA片段中T%和G%分别占（　
）。
A.
46%,54%
B.23%,27%
C.27%,23%
D.46%,27%
B
A1
T2
T1
A2
G1
C1
C2
G2
1
2
(A1＋
T1)%=
(A2+
T2)%=
(A总+T总)%
(G1＋C1)%=
(G2+C2)%=
(G总+C总)%
Am
Um
Gm
Cm
mRNA
=
(Am+Um)%
=
(Gm+Cm)%