2020-2021学年浙科版（2019）高一生物必修二3.4 基因控制蛋白质合成 课件（29张PPT）

第三章 遗传的分子基础
第四节 基因控制蛋白质合成
基因如何控制凝血因子的合成？
基因 性状
结构蛋白 细胞结构
酶的合成 细胞代谢
基因如何对性状进行控制
?
AA
Aa
aa
白化病
正常
正常
白化
镰刀型细胞贫血症
正常
轻度贫血
严重贫血（死亡）
缺陷基因
↓
无有活性酪氨酸酶
↓
无法合成黑色素
白化病
缺陷基因
↓
异常血红蛋白
↓
红细胞异常
镰刀型细胞贫血症
患者的红细胞
什么是基因？
基因是具有遗传效应的DNA片段（包括部分病毒的RNA片段），是遗传物质结构和功能的基本单位，是DNA（部分生物是RNA）分子上含特定遗传信息的核苷酸序列的总称

DNA
血友病基因
凝血因子在细胞质中核糖体上合成
转录
翻译
凝血因子
染色体
细胞核
细胞
卷曲的染色质
以DNA转录成mRNA为例:
RNA聚合酶与转录起始位点（启动子）结合，在此处使DNA双链解开，于是，转录从此起点开始。
解开的DNA双链中只有一条链成为转录的模板；
RNA聚合酶沿着这条DNA模板链由3 ’→5 ’移行；
一方面使DNA双链陆续解开，
另一方面根据碱基互补配对原则合成RNA单链；
RNA聚合酶只能在RNA的3 ’连接新的核苷酸，故RNA合成方向为5 ’→3 ’
当RNA聚合酶遇到DNA模板上的终止子（在基因的末端）时，RNA聚合酶会从RNA分子和基因上脱离。
合成的RNA单链会陆续脱离DNA模板，DNA重新合拢形成双链。
在真核生物中，转录后新合成的mRNA是未成熟的mRNA，需要在特定部位剪接，最后形成较短的有功能的mRNA,即成熟的mRNA。
在原核生物中，转录产生的mRNA即为成熟的mRNA
原核细胞
真核细胞
3
RNA
3种常见类型，分工不同
mRNA
rRNA
tRNA
指导蛋白质合成
参与核糖体构成
运载氨基酸
甲
乙
反密码子
密码子
密码子
U
C
U
U
G
A
U
U
A
mRNA
密码子
密码子
三联体遗传密码决定氨基酸
遗传密码
mRNA上的遗传密码（密码子）
mRNA
C
A
C
G
U
G
A
U
U
A
… …
U
A
A
U
A
C
U
A
AUG
GUG
UAA
UAG
UGA
甲硫氨酸
缬氨酸（原核生物：甲硫氨酸）
起始密码子
编码氨基酸的密码子有61种
氨基酸
氨基酸
氨基酸
… …
氨基酸
终止密码子
mRNA
C
A
C
G
U
G
A
U
U
A
… …
U
A
A
U
A
C
U
A
氨基酸1
氨基酸2
mRNA
C
A
C
G
U
G
A
U
U
A
… …
U
A
A
U
A
C
U
A
氨基酸2
氨基酸3
氨基酸1
氨基酸4
mRNA
C
A
C
G
U
G
A
U
U
A
… …
U
A
A
U
A
C
U
A
氨基酸1
氨基酸2
mRNA
C
A
C
G
U
G
A
U
U
A
… …
U
A
A
U
A
C
U
A
氨基酸2
氨基酸3
氨基酸1
苯丙氨酸
U U C
（2）该tRNA转运哪种氨基酸？
A
A
G
（1）tRNA只有三个碱基吗？
模拟实验：蛋白质的合成
某基因模板链（片段）如下：
TCTCAACAATACCGA……GAATTCTCGACTGCACGA
请写出该多肽链中的氨基酸排列顺序。
模拟实验：蛋白质的合成
基因模板链（片段）：
TCTCAACAATACCGA……GAATTCTCGACTGCACGA
mRNA：
AGAGUUGUUAUGGCU……CUUAAGAGCUGACGUGCU
多肽：
甲硫氨酸-丙氨酸……亮氨酸-赖氨酸-丝氨酸
转录
翻译
多聚核糖体
如何加快翻译的进程呢？
中心法则图示
复制
DNA
RNA
蛋白质
翻译
转录
请你用自己的语言描述图示的中心法则？
以RNA作为遗传物质的生物
1965年，科学家在RNA肿瘤病毒里发现了一种RNA复制酶，像DNA复制酶能对DNA进行复制一样，RNA复制酶能对RNA进行复制。
RNA
蛋白质
RNA
复制
翻译
RNA复制酶
以RNA作为遗传物质的生物
1970年，科学家在致癌的RNA病毒（如劳氏肉瘤病毒、HIV、SARS）中发现逆转录酶，它能以RNA为模板反向地合成单链DNA。
DNA
RNA
逆转录
蛋白质
RNA
转录
翻译
逆转录酶
图示中心法则的发展
复制
DNA
RNA
蛋白质
复制
翻译
转录
逆转录
请你用图示的方法表现中心法则的发展？
讨论并回答下列生物能进行的遗传信息的传递与表达过程（用序号表示）
生物种类
遗传信息的传递与表达过程
DNA病毒
RNA病毒
大多数RNA病毒
逆转录病毒
原核生物、真核生物
①
②
③
⑤
④
DNA
RNA
蛋白质
①②③
④③
⑤①②③
①②③
DNA
生命活动的
体现者和承担者
表　现　性　状
转录
翻译
结构蛋白
功能蛋白
逆转录
RNA
蛋白质
代谢过程
中心法则
细胞生物、DNA病毒
绝大多数RNA病毒：如烟草花叶病毒
逆转录病毒：劳氏肉瘤病毒、HIV