人教版教學(xué)素材吉林省扶余一中高一生基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成課件

1、吉林省高中生物必修二 第一節(jié) 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成 第五章 遺傳信息的表達(dá)扶余縣第一中學(xué)生物組 賈艷霞dnadna分子是怎樣控制遺傳性狀的？分子是怎樣控制遺傳性狀的？現(xiàn)代遺傳學(xué)認(rèn)為：現(xiàn)代遺傳學(xué)認(rèn)為：生物的性狀是由生物的性狀是由 控制的控制的性狀是由性狀是由 體現(xiàn)的體現(xiàn)的基因基因蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)dna（基因）（基因）蛋白質(zhì)（性狀）蛋白質(zhì)（性狀）？遺傳信息的轉(zhuǎn)錄遺傳信息的轉(zhuǎn)錄遺傳信息的翻譯遺傳信息的翻譯基因如何指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成基因如何指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成問(wèn)題：?jiǎn)栴}：dna主要存在主要存在細(xì)胞核中，而蛋白質(zhì)合成細(xì)胞核中，而蛋白質(zhì)合成是在細(xì)胞質(zhì)中核糖體上進(jìn)是在細(xì)胞質(zhì)中核糖體上進(jìn)行的，兩者如何聯(lián)系起來(lái)行的，兩者

2、如何聯(lián)系起來(lái)的呢？的呢？一一 、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄 脫氧核苷酸脫氧核苷酸dnarna脫氧核糖脫氧核糖核糖核糖（一）（一）rna的結(jié)構(gòu)、分類和作用的結(jié)構(gòu)、分類和作用 核糖核苷酸核糖核苷酸比較比較rna與與dna結(jié)構(gòu)的不同結(jié)構(gòu)的不同 比較項(xiàng)目比較項(xiàng)目dnadnarnarna基本單位基本單位五碳糖五碳糖含氮堿基含氮堿基結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)主要存在部位主要存在部位脫氧核苷酸脫氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸脫氧核糖脫氧核糖核糖核糖a a t t c g c ga a u u c gc g雙鏈結(jié)構(gòu)雙鏈結(jié)構(gòu)多為單鏈結(jié)構(gòu)多為單鏈結(jié)構(gòu)細(xì)胞核細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)rnarna的種類的種類信使信使 rna(mrnarna

3、(mrna) )核糖體核糖體 rna(rrna)rna(rrna)轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn) rna(trnarna(trna) )將將dnadna的遺傳信息轉(zhuǎn)錄下來(lái)，以遺傳密碼的遺傳信息轉(zhuǎn)錄下來(lái)，以遺傳密碼的形式傳遞至細(xì)胞質(zhì)的核糖體上，成為蛋的形式傳遞至細(xì)胞質(zhì)的核糖體上，成為蛋白質(zhì)合成的模板。白質(zhì)合成的模板。氨基酸的運(yùn)載工具。（一種轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的運(yùn)載工具。（一種轉(zhuǎn)運(yùn)rnarna只能只能識(shí)別和轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸。識(shí)別和轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸。核糖體的組成部分核糖體的組成部分為什么為什么rnarna適于作適于作dnadna的信使？的信使？ rnarna也是由核苷酸連接而成，也能儲(chǔ)存遺也是由核苷酸連接而成，也能儲(chǔ)存遺傳信息。傳信

4、息。 rnarna與與dnadna的關(guān)系中，也遵循堿基互補(bǔ)配的關(guān)系中，也遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。對(duì)原則。 rnarna一般為單鏈，比一般為單鏈，比dnadna短，能通過(guò)核孔，短，能通過(guò)核孔，從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中。從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中。問(wèn)題問(wèn)題2：dna的的遺傳信息是怎樣傳遺傳信息是怎樣傳給給mrna的呢？的呢？(二二) 轉(zhuǎn)錄的具體過(guò)程轉(zhuǎn)錄的具體過(guò)程dnadna的平面結(jié)構(gòu)圖的平面結(jié)構(gòu)圖ag t ac a a a t tcatg a tt a以以dnadna的一條鏈為模板合成的一條鏈為模板合成rnarnadnadna游離的核糖核苷酸游離的核糖核苷酸ag t ac a a a t uuggacug

5、cugaag t ac a a a t agcugacgguuu dnadna與與rnarna的堿基互補(bǔ)配對(duì)：的堿基互補(bǔ)配對(duì)：auau；tctc；cgcg；tatarna rna 聚合酶聚合酶ag t ac a a a t agcgacgguuuu 組成組成 rna 的核糖核苷酸一個(gè)個(gè)連接起來(lái)的核糖核苷酸一個(gè)個(gè)連接起來(lái)ag t ac a a a t gcgacgguuu uaag t ac a a a t gcgacguugu uaag t ac a a a t gcgacgugu uauag t ac a a a t gcgacggu uau uag t ac a a a t gcgacgg

6、u uau uaag t ac a a a t gcgcggu uau ua uag t ac a a a t ggcggu uau ua u cag t ac a a a t ggcggu uau ua u c形成的形成的 mrna mrna 鏈，鏈，dnadna上的遺傳信息就傳遞到上的遺傳信息就傳遞到mrnamrna上上rnarnadnadnaag t ac a a a t ucaug a uuamrna 細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì) 細(xì)胞核細(xì)胞核 核孔核孔dnamrnamrna在細(xì)胞核中合成在細(xì)胞核中合成ag t ac a a a t ucaug a uuamrna 細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì) 細(xì)胞核細(xì)胞核mrnam

7、rna通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)（1 1）dnadna的兩條鏈都能轉(zhuǎn)錄嗎？的兩條鏈都能轉(zhuǎn)錄嗎？（2 2）dnadna鏈完全解開嗎？鏈完全解開嗎？（3 3）在轉(zhuǎn)錄過(guò)程中堿基互補(bǔ)配對(duì)原則有什）在轉(zhuǎn)錄過(guò)程中堿基互補(bǔ)配對(duì)原則有什么特殊么特殊 情況？情況？ a au u、t ta a、 g gc c、 c cg g思考思考: :轉(zhuǎn)錄與轉(zhuǎn)錄與dnadna復(fù)制有什么異同點(diǎn)復(fù)制有什么異同點(diǎn)? ?轉(zhuǎn)錄與轉(zhuǎn)錄與dna分子復(fù)制的區(qū)別分子復(fù)制的區(qū)別復(fù)制復(fù)制轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄時(shí)間時(shí)間場(chǎng)所場(chǎng)所原料原料模板模板條件條件配對(duì)原則配對(duì)原則特點(diǎn)特點(diǎn)產(chǎn)物產(chǎn)物意義意義有絲分裂間期和減數(shù)有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂間期第一次分裂間期生

8、長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程主要在細(xì)胞核，少部分在線粒體和葉綠體主要在細(xì)胞核，少部分在線粒體和葉綠體tata、 gcgcauau、 cgcg邊解旋邊復(fù)制、半保留復(fù)制邊解旋邊復(fù)制、半保留復(fù)制邊解旋邊轉(zhuǎn)錄邊解旋邊轉(zhuǎn)錄兩個(gè)雙鏈兩個(gè)雙鏈dna分子分子一條單鏈一條單鏈mrna復(fù)制遺傳信息，使遺傳信復(fù)制遺傳信息，使遺傳信息從親代傳給子代息從親代傳給子代傳遞遺傳信息，為傳遞遺傳信息，為翻譯做準(zhǔn)備翻譯做準(zhǔn)備四種脫氧核苷酸四種脫氧核苷酸四種核糖核苷酸四種核糖核苷酸dna的兩條鏈的兩條鏈dna中的一條鏈中的一條鏈模板、原料、模板、原料、atp、酶、酶總結(jié)：（）轉(zhuǎn)錄的定義：（）轉(zhuǎn)錄的定義： （）轉(zhuǎn)錄的場(chǎng)所：（）轉(zhuǎn)錄的場(chǎng)所

9、： （）轉(zhuǎn)錄的模板：（）轉(zhuǎn)錄的模板：（）轉(zhuǎn)錄的原料：（）轉(zhuǎn)錄的原料：（）轉(zhuǎn)錄的條件：（）轉(zhuǎn)錄的條件：（）轉(zhuǎn)錄時(shí)的堿基配對(duì)（）轉(zhuǎn)錄時(shí)的堿基配對(duì):（ 7 7）轉(zhuǎn)錄的結(jié)果：）轉(zhuǎn)錄的結(jié)果：在細(xì)胞核，以在細(xì)胞核，以dna的一條鏈為模板，的一條鏈為模板，按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，形成信使按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，形成信使rna的過(guò)程。的過(guò)程。四種核糖核苷酸四種核糖核苷酸(a、g、c、u）需要酶和需要酶和atp堿基互補(bǔ)配對(duì)原則堿基互補(bǔ)配對(duì)原則（a=u，g=c）mrna細(xì)胞核細(xì)胞核dna的一條鏈的一條鏈 轉(zhuǎn)錄得到的轉(zhuǎn)錄得到的rnarna仍是堿基序列，而不是蛋仍是堿基序列，而不是蛋白質(zhì)。那么，白質(zhì)。那么，rnarna上

10、的堿基序列如何能變成蛋白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？質(zhì)中氨基酸的種類、數(shù)量和排列順序呢？mrnamrna如何將信息翻譯成蛋白質(zhì)？如何將信息翻譯成蛋白質(zhì)？ mrna通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中， 開始它新的歷程翻譯。 二、遺傳信息的翻譯二、遺傳信息的翻譯 遺傳學(xué)上把以遺傳學(xué)上把以信使信使rnarna為模板，合成具有為模板，合成具有一定氨基酸順序一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過(guò)程叫做的蛋白質(zhì)的過(guò)程叫做翻譯翻譯。 堿基與氨基酸之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系堿基與氨基酸之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系dnadna和和rnarna都只含有都只含有4 4種堿基，而組成生物種堿基，而組成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸有體蛋白質(zhì)的氨

11、基酸有2020種。這種。這4 4種堿基是怎種堿基是怎樣決定蛋白質(zhì)的樣決定蛋白質(zhì)的2020種氨基酸的？種氨基酸的？翻譯翻譯: :4種堿基只能決定種堿基只能決定4種氨基酸，種氨基酸，4 41 1=4=4。二個(gè)堿基編碼一個(gè)氨基酸最多只能編碼二個(gè)堿基編碼一個(gè)氨基酸最多只能編碼16種，種，42=16。三個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸只能決定三個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸只能決定6464種，種，4 43 3=64=64，足夠有余。，足夠有余。3.3.如果一個(gè)氨基酸的編碼至少需要多少個(gè)堿基，才如果一個(gè)氨基酸的編碼至少需要多少個(gè)堿基，才足以組合出構(gòu)成蛋白質(zhì)的足以組合出構(gòu)成蛋白質(zhì)的2020種氨基酸？種氨基酸？2.2.如果如果2

12、2個(gè)堿基編碼一個(gè)氨基酸，最多能編碼多少種氨基個(gè)堿基編碼一個(gè)氨基酸，最多能編碼多少種氨基酸？酸？1 1. .如果如果1 1個(gè)堿基決定個(gè)堿基決定1 1個(gè)氨基酸，個(gè)氨基酸，4 4種堿基能決定多少種種堿基能決定多少種氨基酸氨基酸 密碼子密碼子 密碼子密碼子 密碼子密碼子ucaug a uuamrna 密碼子：密碼子：mrnamrna上決定氨基酸的上決定氨基酸的三個(gè)相鄰三個(gè)相鄰 的的堿基。堿基。密碼子密碼子 對(duì)應(yīng)的氨基酸序列為：甲硫氨酸谷氨酸丙氨酸對(duì)應(yīng)的氨基酸序列為：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半胱氨酸脯氨酸絲氨酸賴氨酸脯氨酸a a、mrnamrna的堿基序列是的堿基序列是aug

13、gaagcaugccgcaagccg, auggaagcaugccgcaagccg, 你能寫出對(duì)應(yīng)的氨基酸序列嗎？你能寫出對(duì)應(yīng)的氨基酸序列嗎？b b、地球上幾乎所有的生物體都共用上述密碼子表。根、地球上幾乎所有的生物體都共用上述密碼子表。根 據(jù)這一事實(shí)說(shuō)明什么？據(jù)這一事實(shí)說(shuō)明什么？ 說(shuō)明地球上所有的生物都有著或遠(yuǎn)或近的親緣關(guān)說(shuō)明地球上所有的生物都有著或遠(yuǎn)或近的親緣關(guān)系，或者生物都具有共同的遺傳語(yǔ)言，或者生命在系，或者生物都具有共同的遺傳語(yǔ)言，或者生命在本質(zhì)上是統(tǒng)一的。本質(zhì)上是統(tǒng)一的。思考和討論思考和討論c c、從密碼子表可以看出，一種氨基酸可能由幾個(gè)密、從密碼子表可以看出，一種氨基酸可能由幾個(gè)

14、密 碼子決定，這一現(xiàn)象稱做密碼的簡(jiǎn)并性。你認(rèn)為碼子決定，這一現(xiàn)象稱做密碼的簡(jiǎn)并性。你認(rèn)為 密碼的簡(jiǎn)并性對(duì)生物體的生存發(fā)展有什么意義？密碼的簡(jiǎn)并性對(duì)生物體的生存發(fā)展有什么意義？ 從密碼子的簡(jiǎn)并性我們能夠認(rèn)識(shí)到：從密碼子的簡(jiǎn)并性我們能夠認(rèn)識(shí)到： 如果密碼子中的一個(gè)堿基發(fā)生變化，可能影響如果密碼子中的一個(gè)堿基發(fā)生變化，可能影響到蛋白質(zhì)氨基酸的種類，也有可能蛋白質(zhì)的氨基酸到蛋白質(zhì)氨基酸的種類，也有可能蛋白質(zhì)的氨基酸種類不發(fā)生變化（例如種類不發(fā)生變化（例如gaugau、gacgac都決定天冬氨酸）都決定天冬氨酸） 這就保證了生物遺傳的這就保證了生物遺傳的相對(duì)穩(wěn)定性相對(duì)穩(wěn)定性。又使生物。又使生物出現(xiàn)變異，

15、從而促進(jìn)生物的發(fā)展變化。出現(xiàn)變異，從而促進(jìn)生物的發(fā)展變化。trna“搬運(yùn)工搬運(yùn)工” 游離在細(xì)胞質(zhì)中的氨基酸，是怎樣運(yùn)送游離在細(xì)胞質(zhì)中的氨基酸，是怎樣運(yùn)送到合成蛋白質(zhì)的到合成蛋白質(zhì)的“生產(chǎn)線生產(chǎn)線-核糖體核糖體”上？上？ac u 天門冬天門冬酰氨酰氨一共有多少種一共有多少種trna?反密碼子反密碼子與密碼子相互配對(duì)與密碼子相互配對(duì),轉(zhuǎn)運(yùn)的氨轉(zhuǎn)運(yùn)的氨基酸由配對(duì)的密碼子決定基酸由配對(duì)的密碼子決定每種每種trna只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種特定的氨基酸一種特定的氨基酸!決定氨基酸的密碼子有決定氨基酸的密碼子有61種種,所以所以trna 有有61種種密碼子與反密碼子密碼子與反密碼子a a u亮氨酸亮

16、氨酸ac u天冬氨酸天冬氨酸一種一種trnatrna只能攜帶一種氨基酸只能攜帶一種氨基酸? ?一種氨基酸只能由一種一種氨基酸只能由一種trnatrna攜帶攜帶? ?aug異亮氨酸異亮氨酸dna(dna(基因基因) )蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)rnarna轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄翻譯翻譯基基因因指指導(dǎo)導(dǎo)蛋蛋白白質(zhì)質(zhì)合合成成的的過(guò)過(guò)程程翻譯的具體過(guò)程：翻譯的具體過(guò)程：1.翻譯的場(chǎng)所： 2.翻譯時(shí)的模板：3.翻譯的原料：4.翻譯的條件:5.翻譯的工具:6.翻譯的產(chǎn)物:核糖體核糖體mrnamrna游離的氨基酸游離的氨基酸t(yī)rnatrna肽肽鏈鏈酶酶，atp、模板、原料、模板、原料從基因的表達(dá)過(guò)程可以看出：從基因的表達(dá)過(guò)程可以看出：

17、dnadna（基因）中脫氧核苷酸的排列順序決定（基因）中脫氧核苷酸的排列順序決定了信使了信使rnarna中中 的排列順序，進(jìn)而決定的排列順序，進(jìn)而決定 的的排列順序，最終決定了排列順序，最終決定了 的的結(jié)構(gòu)和功能特異性。結(jié)構(gòu)和功能特異性。核糖核苷酸核糖核苷酸/ /密碼子密碼子氨基酸氨基酸蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)階段階段項(xiàng)目項(xiàng)目轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄翻譯翻譯定義定義場(chǎng)所場(chǎng)所模板模板遺傳信息傳遺傳信息傳遞的方向遞的方向原料原料產(chǎn)物產(chǎn)物實(shí)質(zhì)實(shí)質(zhì)在細(xì)胞核中，以在細(xì)胞核中，以dnadna的的一條鏈為模板合成一條鏈為模板合成mrnamrna的過(guò)程。的過(guò)程。以信使以信使rnarna為模板，合成具為模板，合成具有一定氨基酸順序的蛋白有

18、一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過(guò)程質(zhì)的過(guò)程細(xì)胞核細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)的核糖體細(xì)胞質(zhì)的核糖體dnadna的一條鏈的一條鏈信使信使rnarnadnamrnadnamrnamrnamrna蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)含含a a、u u、c c、g g的的4 4種種核糖核苷酸核糖核苷酸合成蛋白質(zhì)的合成蛋白質(zhì)的2020種種氨基酸氨基酸信使信使rnarna有一定氨基酸排列順序的多有一定氨基酸排列順序的多肽，進(jìn)一步加工為蛋白質(zhì)肽，進(jìn)一步加工為蛋白質(zhì)是遺傳信息的轉(zhuǎn)錄是遺傳信息的轉(zhuǎn)錄是遺傳信息的表達(dá)是遺傳信息的表達(dá)1、遺傳密碼的組成是（、遺傳密碼的組成是（ ）a、由、由a、t、g、c四種堿基中任何三個(gè)做四種堿基中任何三個(gè)做排列組合。排列組合。b、由、由a、u、g、c四種堿基中任何三個(gè)四種堿基中任何三個(gè)做排列組合。做排列組合。c、由、由a、t、g、c、u五種堿基中任何三五種堿基中任何三個(gè)做排列組合。個(gè)做排列組合。d、由、由a、u、g、t四種堿基中任何三個(gè)做四種堿基中任何三個(gè)做排列組合。排列組合。答案：答案：b鞏固練習(xí)鞏固練習(xí)2、dna決定決定rna的性質(zhì)是通過(guò)（的性質(zhì)