浙科版必修第三章遺傳的分子基礎(chǔ)—遺傳信息的表達(dá)RNA和蛋白質(zhì)的合成課件

1、導(dǎo)入：導(dǎo)入： 上一節(jié)課我們主要學(xué)習(xí)了上一節(jié)課我們主要學(xué)習(xí)了DNA結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)和復(fù)制，知道了復(fù)制，知道了DNA具有攜帶遺傳信息的功具有攜帶遺傳信息的功能能。而我們?cè)谇懊鎸W(xué)習(xí)細(xì)胞分化時(shí)知道，。而我們?cè)谇懊鎸W(xué)習(xí)細(xì)胞分化時(shí)知道，不同細(xì)胞表達(dá)不同的蛋白質(zhì)的原因是基因不同細(xì)胞表達(dá)不同的蛋白質(zhì)的原因是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，也就是說(shuō)在不同細(xì)胞選擇性表達(dá)的結(jié)果，也就是說(shuō)在不同細(xì)胞里里DNA是相同的，但是表達(dá)情況不同，那是相同的，但是表達(dá)情況不同，那么么DNA所貯存的遺傳是如何遺傳決定了蛋所貯存的遺傳是如何遺傳決定了蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)呢？即白質(zhì)的結(jié)構(gòu)呢？即DNA的另一個(gè)功能：的另一個(gè)功能：表表達(dá)遺傳信息達(dá)遺傳信息的功能。

2、的功能。基因（遺傳信息）的基因（遺傳信息）的表達(dá)：表達(dá)：轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄 翻譯翻譯 基因通過(guò)指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成來(lái)控制基因通過(guò)指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成來(lái)控制性狀，稱(chēng)為基因的表達(dá)。性狀，稱(chēng)為基因的表達(dá)。遺傳信息的遺傳信息的傳遞傳遞 復(fù)制復(fù)制DNA的的功功能能紅細(xì)胞形狀紅細(xì)胞形狀思考幾個(gè)問(wèn)題思考幾個(gè)問(wèn)題1 1、遺傳物質(zhì)主要存在于細(xì)胞的什么部位？、遺傳物質(zhì)主要存在于細(xì)胞的什么部位？2 2、生物的性狀或生命的主要功能由什么物質(zhì)、生物的性狀或生命的主要功能由什么物質(zhì)承擔(dān)？承擔(dān)？3 3、蛋白質(zhì)的合成在細(xì)胞的什么部位？、蛋白質(zhì)的合成在細(xì)胞的什么部位？4 4、DNADNA能不能到細(xì)胞質(zhì)中去直接指導(dǎo)蛋白質(zhì)能不能到細(xì)胞質(zhì)中去直接指導(dǎo)

3、蛋白質(zhì)的合成？的合成？ DNADNA與蛋白質(zhì)之間有無(wú)中間物質(zhì)與蛋白質(zhì)之間有無(wú)中間物質(zhì)充當(dāng)信使呢？充當(dāng)信使呢？DNA主要位于細(xì)胞核主要位于細(xì)胞核蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì) 核糖體核糖體RNA5 5、細(xì)胞核內(nèi)的遺、細(xì)胞核內(nèi)的遺傳物質(zhì)傳物質(zhì)DNADNA如何如何指導(dǎo)細(xì)胞質(zhì)中的指導(dǎo)細(xì)胞質(zhì)中的蛋白質(zhì)合成呢？蛋白質(zhì)合成呢？蛋白質(zhì)的合成蛋白質(zhì)的合成控制控制以RNA為媒介DNA通過(guò)通過(guò)轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄、翻譯翻譯的過(guò)程的過(guò)程DNARNA結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)基本單位基本單位磷酸磷酸五碳糖五碳糖堿基堿基分布分布雙雙螺旋結(jié)構(gòu)螺旋結(jié)構(gòu)單單鏈鏈結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)脫氧核苷酸脫氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸磷酸磷酸磷酸磷酸脫氧核糖脫氧核糖核糖核糖A A、G G

4、、C C、T TA A、G G、C C、UDNADNA與與RNARNA的比較的比較主要在細(xì)胞主要在細(xì)胞核核細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)質(zhì)RNARNA的種類(lèi)的種類(lèi)l信使信使RNA mRNAl轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA tRNAl核糖體核糖體RNA rRNA1、轉(zhuǎn)錄概念：、轉(zhuǎn)錄概念： 指以指以DNA的一條的一條鏈為模板，按照鏈為模板，按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，合成則，合成mRNA的過(guò)程。的過(guò)程。一一. . 轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄主要在細(xì)胞核主要在細(xì)胞核2、場(chǎng)所：、場(chǎng)所：3、條件：、條件：（細(xì)胞質(zhì)中也有（細(xì)胞質(zhì)中也有DNA，也能進(jìn)行轉(zhuǎn)錄），也能進(jìn)行轉(zhuǎn)錄）模板：模板：DNA的一條鏈的一條鏈酶：酶： RNA聚合酶聚合酶原料：四種核糖核苷

5、酸原料：四種核糖核苷酸能量：能量： ATP這樣：這樣：DNADNA上的遺傳信息就傳遞到上的遺傳信息就傳遞到mRNAmRNA上上a. DNA 解旋，以一條鏈為模板合成解旋，以一條鏈為模板合成RNAb. DNA與與RNA的堿基互補(bǔ)配對(duì)：的堿基互補(bǔ)配對(duì)：AU ; TA； CG；GCc. 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)4、過(guò)程：、過(guò)程：轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄DNADNA復(fù)制復(fù)制DNA的復(fù)制的復(fù)制轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄模板模板原料原料酶酶產(chǎn)物產(chǎn)物DNA復(fù)制與轉(zhuǎn)錄的比較復(fù)制與轉(zhuǎn)錄的比較以以DNA的的兩兩條條母鏈為模板母鏈為模板游離的游離的脫氧核苷酸脫氧核苷酸DNA解旋酶、解旋酶、DNA聚合酶聚

6、合酶2個(gè)雙鏈個(gè)雙鏈DNA分子分子以以DNA的的一條一條鏈鏈為模板為模板游離的游離的核苷酸核苷酸RNA聚合酶聚合酶1條條RNA單單鏈鏈TCATG T TT AAG T AC A A A T AGUAC A AAUmRNA二、翻譯二、翻譯 概念概念以以mRNA為模板，合成具有一定為模板，合成具有一定氨基氨基酸順序的蛋白質(zhì)酸順序的蛋白質(zhì)的過(guò)程。的過(guò)程。 場(chǎng)所場(chǎng)所細(xì)胞質(zhì)中的細(xì)胞質(zhì)中的核糖體核糖體 場(chǎng)所：場(chǎng)所： 模板：模板： 原料：原料： 原則：原則： 產(chǎn)物：產(chǎn)物： 結(jié)果結(jié)果：翻譯翻譯細(xì)胞質(zhì)中的細(xì)胞質(zhì)中的核糖體核糖體mRNA 20種游離的種游離的氨基酸氨基酸遺傳信息從遺傳信息從mRNA 轉(zhuǎn)移到了轉(zhuǎn)移到了

7、蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)tRNA上的上的反密碼子反密碼子與與mRNA的的密密碼子碼子互補(bǔ)配對(duì)?；パa(bǔ)配對(duì)。AU GCUCAUG A UUAmRNA密碼子密碼子密碼子密碼子密碼子密碼子 遺傳密碼遺傳密碼 指指mRNA上核苷酸的排列順序，把上核苷酸的排列順序，把mRNA上上決定決定1個(gè)氨基酸個(gè)氨基酸的的3個(gè)相鄰的堿基個(gè)相鄰的堿基叫叫密碼子密碼子。閱讀密碼子表思考討論：閱讀密碼子表思考討論： 1、請(qǐng)找出起始密碼子與終止密碼子。、請(qǐng)找出起始密碼子與終止密碼子。 2、已知一段、已知一段mRNA的堿基序列是的堿基序列是AUGGAAGCAUGUCCGAGCAAGCCG，你能寫(xiě)出對(duì)應(yīng)的氨基酸序列嗎？你能寫(xiě)出對(duì)應(yīng)

8、的氨基酸序列嗎？ 3、地球上幾乎所有的生物體都共有上述密、地球上幾乎所有的生物體都共有上述密碼子表。根據(jù)這一事實(shí)你能想到什么？碼子表。根據(jù)這一事實(shí)你能想到什么？AUG、GUGUAA、UAG、UGA甲硫氨酸谷丙半胱脯絲賴(lài)脯甲硫氨酸谷丙半胱脯絲賴(lài)脯地球上所有的生物具有共同的遺傳語(yǔ)言，具有或地球上所有的生物具有共同的遺傳語(yǔ)言，具有或遠(yuǎn)或近的親緣關(guān)系。遠(yuǎn)或近的親緣關(guān)系。 4、從密碼子中可以看到，、從密碼子中可以看到，一種氨基酸一種氨基酸可能有可能有幾個(gè)密碼子幾個(gè)密碼子，這一現(xiàn)象稱(chēng)做密，這一現(xiàn)象稱(chēng)做密碼的碼的簡(jiǎn)并簡(jiǎn)并。你認(rèn)為密碼的簡(jiǎn)并對(duì)生物。你認(rèn)為密碼的簡(jiǎn)并對(duì)生物體的生存發(fā)展有什么意義？體的生存發(fā)展有什

9、么意義？保證了生物遺傳的相對(duì)穩(wěn)定性。保證了生物遺傳的相對(duì)穩(wěn)定性。 轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA （ tRNA） 氨基酸的氨基酸的搬運(yùn)工搬運(yùn)工 tRNA上上反密碼子反密碼子可以與可以與mRNA上的密碼子上的密碼子互補(bǔ)互補(bǔ)配對(duì)配對(duì)。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)一種氨基酸一種氨基酸 tRNAU A C甲硫氨酸甲硫氨酸ACU天冬氨酸天冬氨酸AUG異亮氨酸異亮氨酸氨基酸與轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸與轉(zhuǎn)運(yùn)RNA結(jié)合，這個(gè)過(guò)程要消化能量結(jié)合，這個(gè)過(guò)程要消化能量.反密碼子反密碼子DNA的復(fù)制的復(fù)制轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄翻譯翻譯模板模板原料原料酶酶產(chǎn)物產(chǎn)物原則原則遺傳信息遺傳信息傳遞結(jié)果傳遞結(jié)果場(chǎng)所場(chǎng)所復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯的比較復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻

10、譯的比較以以DNA的的兩條兩條鏈為模板鏈為模板4種游離的種游離的脫氧脫氧核苷酸核苷酸DNA解旋酶、解旋酶、DNA聚合酶聚合酶2個(gè)子代雙鏈個(gè)子代雙鏈DNA分子分子以以DNA的的一條一條鏈鏈為模板為模板4種游離的核苷酸種游離的核苷酸RNA聚合酶聚合酶1條條mRNA單鏈單鏈mRNA20種氨基酸種氨基酸酶酶蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)細(xì)胞細(xì)胞核核細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)質(zhì)核糖體核糖體細(xì)胞細(xì)胞核核AT GCTA CGAU TAUA CG GCAU UA CG GCDNA DNADNA RNARNA 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)三、中心法則三、中心法則DNA RNA 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)復(fù)制復(fù)制轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄復(fù)制復(fù)制翻譯翻譯2、基因通過(guò)控制、基因通過(guò)控

11、制蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的物體的性狀性狀1、基因通過(guò)控制、基因通過(guò)控制酶酶的合成來(lái)控制的合成來(lái)控制性狀性狀?；?qū)π螤畹目刂苹驅(qū)π螤畹目刂?4.基因分為編碼區(qū)和非編碼區(qū)兩部分基因分為編碼區(qū)和非編碼區(qū)兩部分 編碼區(qū)含有編碼區(qū)含有蛋白質(zhì)編碼信息蛋白質(zhì)編碼信息 上游的非編碼區(qū)有具調(diào)控作用的特定上游的非編碼區(qū)有具調(diào)控作用的特定核苷酸序列（核苷酸序列（選擇性表達(dá)信息選擇性表達(dá)信息）轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄起點(diǎn)起點(diǎn)非編碼區(qū)非編碼區(qū)啟動(dòng)子啟動(dòng)子轉(zhuǎn)錄區(qū)轉(zhuǎn)錄區(qū)終止子終止子非編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)編碼區(qū)轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄終點(diǎn)終點(diǎn)一條多肽鏈中有氨基酸一條多肽鏈中有氨基酸10001000個(gè)，則作為合成該多肽個(gè)，則作為

12、合成該多肽模板的模板的mRNAmRNA分子和用來(lái)轉(zhuǎn)錄分子和用來(lái)轉(zhuǎn)錄mRNAmRNA的的DNADNA分子分別至少分子分別至少要有堿基（要有堿基（ ）A A、30003000個(gè)和個(gè)和3000 B3000 B、10001000個(gè)和個(gè)和20002000個(gè)個(gè)C C、20002000個(gè)和個(gè)和40004000個(gè)個(gè) D D、30003000個(gè)和個(gè)和60006000個(gè)個(gè) 信使信使RNARNA堿基數(shù)為堿基數(shù)為100010003=30003=3000個(gè)個(gè) DNADNA分子堿基數(shù)為分子堿基數(shù)為300030002=60002=6000個(gè)個(gè)基因控制性狀表現(xiàn)的主要途徑是：基因控制性狀表現(xiàn)的主要途徑是：（ ） A A、RNA

13、 RNA 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) （性狀）（性狀） B B、 DNA DNA 蛋白質(zhì)（性狀）蛋白質(zhì)（性狀） C C、RNA DNA RNA DNA 蛋白質(zhì)（性狀）蛋白質(zhì)（性狀） D D、DNA RNA DNA RNA 蛋白質(zhì)（性狀）蛋白質(zhì)（性狀） 一條一條DNADNA分子上的某個(gè)基因有分子上的某個(gè)基因有300300個(gè)堿基個(gè)堿基對(duì)，則它控制合成的蛋白質(zhì)分子中含有對(duì)，則它控制合成的蛋白質(zhì)分子中含有肽鍵的個(gè)數(shù)最多為：肽鍵的個(gè)數(shù)最多為： A A、9999個(gè)個(gè) B B、100100個(gè)個(gè) C C、4949個(gè)個(gè) D D、5050個(gè)個(gè) 決定氨基酸的密碼子是指（ ）A、DNA上的3個(gè)相鄰的堿基B、轉(zhuǎn)運(yùn)RNA上的3個(gè)相鄰的堿基C、信使RNA上的3個(gè)相鄰的堿基D、基因上的3個(gè)相鄰的堿基C下列哪一項(xiàng)不可能是遺傳密碼（下列哪一項(xiàng)不可能是遺傳密碼（ ） A. ATC B. UUC C. CAG D. GGC