人教版教學(xué)課件4.1基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成(生物選修2新人教).ppt

,基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成,第4章 基因的表達(dá),電影 侏羅紀(jì)公園,思考：電影中的科學(xué)家是怎么使已 滅絕的恐龍復(fù)活的？,利用恐龍的DNA使恐龍的基因表達(dá)出來,表現(xiàn)恐龍的特性,才是恐龍的復(fù)活。,在基因表達(dá)的時候,基因(DNA)就像一張藍(lán)圖，生物體就是根據(jù)這張藍(lán)圖用蛋白質(zhì)構(gòu)建起來的，因?yàn)榈鞍踪|(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者（或體現(xiàn)者），基因?qū)π誀畹目刂?，是通過控制蛋白質(zhì)的合成來實(shí)現(xiàn)的。,問：基因（DNA）在細(xì)胞核中，而蛋白質(zhì)合成是在細(xì)胞質(zhì)的核糖體上進(jìn)行的，在細(xì)胞核的基因如何控制在細(xì)胞質(zhì)中的蛋白質(zhì)的合成呢？兩者如何聯(lián)系起來的呢？,推測：在DNA和蛋白質(zhì)之間，有一種中間物質(zhì)能夠作為傳達(dá)DNA信息的信使?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)此物質(zhì)就是RNA。,問：為什么RNA適于作DNA的信使呢？,細(xì)胞中的兩種核酸的比較,化學(xué)組成,mRNA:轉(zhuǎn)錄信息,翻譯的模板 tRNA:運(yùn)輸特定氨基酸 rRNA:核糖體的組成成分,圖4-1核糖與脫氧核糖,圖4-2 DNA與RNA在化學(xué)組成上的區(qū)別,圖4-3三種RNA示意圖,RNA的在細(xì)胞中有三種：mRNA（信使RNA），tRNA（轉(zhuǎn)運(yùn)RNA），rRNA（核糖體RNA）,問：DNA的信息是怎么傳給mRNA的？,(1)它的分子結(jié)構(gòu)與DNA很相似,也是由基本單位-核苷酸連接而成,也能儲存遺傳信息。 (2)在RNA與DNA的關(guān)系中，也遵循“堿基互補(bǔ)配對原則”，但U-A。 (3)RNA一般是單鏈，而且比DNA短，因此能夠通過核孔轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中。,RNA適于作DNA的信使的原因:,圖4-4以DNA為模板轉(zhuǎn)錄RNA的圖解、動畫過程,比較復(fù)制，轉(zhuǎn)錄過程的差異：,問:（1）DNA的堿基與RNA的堿基 如何互補(bǔ)配對？（強(qiáng)調(diào)A-U） （2）轉(zhuǎn)錄與復(fù)制過程有何異同？,轉(zhuǎn)錄小結(jié)： 概念：在細(xì)胞核中，以DNA雙鏈中的一 條為模板，合成mRNA的過程。 場所：細(xì)胞核 模板：DNA解旋，以其中一條鏈為模板 原料：4種核糖核苷酸（A、U、C、G） 條件：ATP、酶（RNA聚合酶） 產(chǎn)物：單鏈的mRNA（信使RNA） 信息傳遞方向：DNA mRNA,練習(xí)鞏固： 1.DNA分子的解旋發(fā)生在_過程中。 A.復(fù)制 B.轉(zhuǎn)錄 C.翻譯 D.復(fù)制和轉(zhuǎn)錄 2.果蠅的遺傳物質(zhì)由_種核苷酸組成。 A.2 B.4 C.5 D.8 3.一個DNA分子可以轉(zhuǎn)錄出多少種多少個mRNA 分子( ) A.一種一個 B.一種多個 C.多種多個 D.無數(shù)種無數(shù)個 4.已知一段信使RNA上有12個A和G,該信使RNA上共有30個堿基。那么轉(zhuǎn)錄成該信使RNA的一段DNA分子中應(yīng)有C和T( ) A.12個 B.18個 C.24個 D.30個,D,D,B,C,細(xì)胞質(zhì),細(xì)胞核,核孔,DNA,mRNA在細(xì)胞核中合成,細(xì)胞質(zhì),細(xì)胞核,mRNA通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì),問題情境： 轉(zhuǎn)錄后進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)的mRNA仍是堿基序列，而不是蛋白質(zhì)。那么，mRNA上的堿基序列如何能變成蛋白質(zhì)中氨基酸的種類、數(shù)量和排列順序呢？mRNA如何將遺傳信息翻譯成蛋白質(zhì)？,思考：mRNA的4種堿基如何決定20種氨基酸？ 堿基與氨基酸之間的對應(yīng)關(guān)系是怎樣的？,感悟科學(xué)家破譯遺傳密碼的推理過程： 1個堿基決定1個氨基酸？ 2個堿基決定1個氨基酸？,4種,不行！,16種組合方式也不能決定20種氨基酸,不行！,提出：mRNA上每3個相鄰的堿基決定1個氨基酸。,64種，可行！,密碼子：mRNA上三個相鄰的堿基稱為一個密碼子（三聯(lián)體密碼）。,思考與討論：已知一段mRNA的堿基序列是AUGGAAGCAUGUCCGAGCAAGCCG，你能結(jié)合密碼子表寫出對應(yīng)的氨基酸序列嗎？,甲硫氨酸谷氨酸丙氨酸半胱氨酸脯氨酸絲氨酸賴氨酸脯氨酸,分析密碼子的特點(diǎn)： (1)一個密碼子決定一個特定的氨基酸； (2)有的氨基酸可能有一個以上的密碼子（密碼的簡并，有何意義？）； (3)起始密碼子、終止密碼子。64種密碼中：61個編碼控制20種氨基酸合成，另外3個（UAG、UAA、UGA）不編碼任何氨基酸，而是合成蛋白質(zhì)的終止信號又稱終止密碼。 (4)幾乎所有生物都共用一套密碼子。,問： mRNA進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)后，就與蛋白質(zhì)的“裝配機(jī)器”核糖體結(jié)合，形成合成蛋白質(zhì)的“生產(chǎn)線”。那么，游離在細(xì)胞質(zhì)中的氨基酸是怎樣運(yùn)送到合成蛋白質(zhì)的“生產(chǎn)線”上的呢？,圖4-5 tRNA的結(jié)構(gòu)示意圖,專一性：每種tRNA只能識別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸。,tRNA的反密碼子與mRNA上的密碼子互補(bǔ)配對。,圖4-6 蛋白質(zhì)的合成示意圖 動畫展示蛋白質(zhì)的合成過程,圖4-6中所示的正在合成的肽鏈的氨基酸序列是什么?,甲硫氨酸組氨酸色氨酸精氨酸 半胱氨酸半胱氨酸脯氨酸,一個mRNA分子上結(jié)合多個核糖體，同時合成多條肽鏈,翻譯小結(jié)： 概念：游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸，以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程，稱為遺傳信息的翻譯。 場所：細(xì)胞質(zhì)的核糖體。 模板：以mRNA為模板。 原料：20種氨基酸（由tRNA搬運(yùn)）。 條件：酶、ATP 產(chǎn)物：有一定氨基酸順序的肽鏈。 信息傳遞方向：mRNA 蛋白質(zhì),比較復(fù)制，轉(zhuǎn)錄和翻譯三個過程的差異：,能發(fā)生堿基配對的場所和過程:,場所:,過程:,細(xì)胞核、線粒體、葉綠體、核糖體,DNA復(fù)制、RNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、逆轉(zhuǎn)錄、翻譯,歸納遺傳信息流動方向：,思考：DNA的堿基數(shù)、mRNA的堿基數(shù)與氨基酸個數(shù)的關(guān)系如何？ 例：一條多肽鏈中有氨基酸1 000個，則作為合成該多肽鏈模板的信使RNA和用來轉(zhuǎn)錄該信使RNA的基因分子分別至少有堿基多少個？ A.3 000個和3 000個 B.1 000個和3 000個 C.1 000個和4 000個 D.3 000個和6 000個,小結(jié)： DNA的堿基數(shù):mRNA的堿基數(shù):蛋白質(zhì)的氨基酸數(shù)= 6n:3n:n 6(n+1):3(n+1):n,D,總結(jié)： 基因的表達(dá)過程是在細(xì)胞中完成的。DNA分子、RNA分子、氨