基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成課件-高一下學(xué)期生物人教版必修2

第四章基因的表達(dá)科學(xué)家實(shí)驗(yàn)：1955年，有人分別用洋蔥根尖和變形蟲(chóng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。如果往洋蔥根尖細(xì)胞和變形蟲(chóng)中加入RNA酶分解細(xì)胞質(zhì)中的RNA,細(xì)胞中的蛋白質(zhì)合成就會(huì)停止。而再加進(jìn)從酵母菌中提取的RNA，則又能夠合成一定數(shù)量的蛋白質(zhì)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：蛋白質(zhì)合成顯然跟RNA有關(guān)材料分析一、RNA的組成及分類1.基本單位：

。2.組成成分：3.結(jié)構(gòu)：一般是

鏈，長(zhǎng)度比DNA

；能通過(guò)

從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中。核糖核苷酸核糖腺嘌呤（A）鳥(niǎo)嘌呤（G）胞嘧啶（C）尿嘧啶（U）單短核孔信使RNA：

遺傳信息傳遞的媒介核糖體RNA：

與蛋白質(zhì)構(gòu)成核糖體轉(zhuǎn)運(yùn)RNA：

轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的工具4.種類：

、

和

三種。mRNAtRNArRNA5、DNA與RNA的比較

DNARNA結(jié)構(gòu)組成單位堿基

嘌呤A、GA、G

嘧啶C、

C、五碳糖無(wú)機(jī)酸磷酸磷酸主要存在部位規(guī)則的雙螺旋通常為單鏈脫氧核苷酸核糖核苷酸U(尿嘧啶)脫氧核糖核糖細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)T（胸腺嘧啶）RNA在蛋白質(zhì)合成的過(guò)程中充當(dāng)什么樣的角色？DNA主要存在于細(xì)胞核中蛋白質(zhì)的合成在細(xì)胞質(zhì)中RNAm（信使RNA）蛋白質(zhì)的生產(chǎn)車間——核糖體RNA是由4種核糖核苷酸連接而成，跟DNA一樣能儲(chǔ)存遺傳信息。RNA一般為單鏈，比DNA短，能通過(guò)核孔，從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中。RNA與DNA之間也遵循“堿基互補(bǔ)配對(duì)原則”。因此以RNA為媒介可將遺傳信息傳遞到細(xì)胞質(zhì)中。為什么mRNA適于作DNA的信使知識(shí)拓展轉(zhuǎn)錄：在細(xì)胞核中，以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過(guò)程TCATGTTTAAG

T

AC

AA

A

T

DNA（基因）的平面結(jié)構(gòu)圖二、轉(zhuǎn)錄的過(guò)程過(guò)程：1、解旋AG

T

AC

AA

A

T

AGCUGACGGUUU轉(zhuǎn)錄的模板與原料AG

T

AC

AA

A

T

AGCUGACGGUUU轉(zhuǎn)錄的條件AG

T

AC

AA

A

T

AGCGACGGUUUU轉(zhuǎn)錄遵循的原則過(guò)程：2、配對(duì)AG

T

AC

AA

A

T

AGCGACGGUUUU過(guò)程：3、連接AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUUUAAG

T

AC

AA

A

T

GCGACGUUGUUAAG

T

AC

AA

A

T

GCGACGUGUUAUAG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUAUUAG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUAUUAAG

T

AC

AA

A

T

GCGCGGUUAUUAUAG

T

AC

AA

A

T

GGCGGUUAUUAUCAG

T

AC

AA

A

T

GGCGGUUAUUAUCmRNA細(xì)胞質(zhì)

細(xì)胞核

核孔mRNA在細(xì)胞核中合成AG

T

AC

AA

A

T

GUUAUUAUCDNAmRNAAG

T

AC

AA

A

T

UCAUGAUUAmRNA

細(xì)胞質(zhì)

細(xì)胞核mRNA通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)UCAUGAUUAmRNA轉(zhuǎn)錄小結(jié)場(chǎng)所:模板:原料:條件:產(chǎn)物:特點(diǎn):原則:細(xì)胞核DNA上基因的一條鏈四種核糖核苷酸(A、G、C、U）需要酶（RNA聚合酶）和ATP單鏈的mRNA邊解旋邊轉(zhuǎn)錄堿基互補(bǔ)配對(duì)原則（A=U,T=A;G=C,C=G）問(wèn)題1:轉(zhuǎn)錄成的RNA的堿基序列，與作為模板的DNA單鏈的堿基序列有哪些異同？與該DNA的另一條鏈的堿基序列有哪些異同？問(wèn)題2：轉(zhuǎn)錄與DNA復(fù)制有什么共同之處？這對(duì)保證遺傳信息的準(zhǔn)確轉(zhuǎn)錄有什么意義？思考與討論mRNA模板鏈非模板鏈編碼鏈

（有義鏈）TCATGTTTAAG

T

AC

AA

A

T

AG

T

AC

AA

A

T

GUUAUUAUCmRNA模板鏈非模板鏈編碼鏈

（有義鏈）模板鏈遺傳信息DNA

mRNADNA轉(zhuǎn)錄——DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的對(duì)比——對(duì)比項(xiàng)目復(fù)制轉(zhuǎn)錄場(chǎng)所模板原料產(chǎn)物遵循原則細(xì)胞核兩條母鏈4種脫氧核苷酸DNA分子(2個(gè)，相同)A-T、C-G細(xì)胞核一條母鏈4種核糖核苷酸mRNA(1個(gè))C-G、A-U堿基互補(bǔ)配對(duì)原則[歸納總結(jié)]1.下列關(guān)于RNA的敘述,錯(cuò)誤的是(

)A.有些RNA可催化細(xì)胞內(nèi)的某些生化反應(yīng)B.RNA的基本單位由磷酸、核糖和含氮堿基組成C.RNA參與構(gòu)成核糖體D.RNA參與構(gòu)成細(xì)胞膜D練一練

2.關(guān)于DNA聚合酶和RNA聚合酶發(fā)揮作用的異同點(diǎn),下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A.都以DNA的一條鏈為模板B.在真核細(xì)胞中,兩者發(fā)揮作用的場(chǎng)所相同C.都遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則A—T,C—GD.所需原料不同C練一練

mRNA通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中，開(kāi)始了它的新的里程------翻譯三、翻譯翻譯：在細(xì)胞質(zhì)的核糖體上,以游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸為原料，以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過(guò)程。mRNA：堿基的數(shù)量種類蛋白質(zhì)：氨基酸的數(shù)量氨基酸排列順序種類決定排列順序決定決定4種20種UUAGAUAUCmRNA密碼子密碼子密碼子密碼子：mRNA上決定一個(gè)氨基酸的三個(gè)相鄰的堿基。一個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸只能決定4種：41＝1，不行二個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸只能決定16種：42＝16，不行三個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸只能決定64種：43＝64，有余密碼子的特性密碼子具有通用性：不同的生物密碼子基本相同，即共用一套密碼子。密碼子具有簡(jiǎn)并性：除了甲硫氨酸和色氨酸外，每一個(gè)氨基酸都至少有兩個(gè)密碼子。這樣可以在一定程度內(nèi)，使氨基酸序列不會(huì)因?yàn)槟骋粋€(gè)堿基被意外替換而導(dǎo)致氨基酸錯(cuò)誤。密碼子的閱讀與翻譯具有一定的方向性：從5'端到3'端。④遺傳密碼子無(wú)逗號(hào)：兩個(gè)密碼子間沒(méi)有標(biāo)點(diǎn)符號(hào)，密碼子與密碼子之間沒(méi)有任何不編碼的核苷酸，讀碼必須按照一定的讀碼框架，從正確的起點(diǎn)開(kāi)始，一個(gè)不漏地一直讀到終止信號(hào)。⑤遺傳密碼子不重疊，在多核苷酸鏈上任何兩個(gè)相鄰的密碼子不共用任何核苷酸。⑥有起始密碼子和終止密碼子，起始密碼子有兩種，一種是甲硫氨酸（AUG），一種是纈氨酸（GUG），而終止密碼子（有3個(gè)，分別是UAA、UAG、UGA）一般情況下不編碼任何氨基酸，只供釋放因子識(shí)別來(lái)實(shí)現(xiàn)翻譯的終止。密碼子的特性下列三個(gè)相鄰的堿基能構(gòu)成密碼子的是(

)A.ATC B.TAG C.AUC D.CAT練一練CACU

天冬

氨酸反密碼子

轉(zhuǎn)運(yùn)RNA(tRNA)：一端是氨基酸的結(jié)合部位，另一端有三個(gè)特殊的堿基，能與mRNA上的“密碼子”堿基互補(bǔ)配對(duì)，叫反密碼子。由于決定氨基酸的密碼子只有62個(gè)，所以tRNA只有62種。下列有關(guān)密碼子和反密碼子的描述中,正確的有哪些?(1)密碼子位于tRNA上,反密碼子位于mRNA上。(2)一種密碼子決定一種氨基酸,一種氨基酸只能由一種密碼子決定。(3)密碼子與反密碼子配對(duì)時(shí)能夠形成氫鏈。(4)密碼子與反密碼子均有64種。(5)密碼子具有簡(jiǎn)并性。練一練密碼子和反密碼子的比較[歸納總結(jié)]項(xiàng)目密碼子反密碼子位置mRNAtRNA種類64種,其中決定氨基酸的有62種,終止密碼子有3種62種作用直接決定蛋白質(zhì)中氨基酸的序列識(shí)別密碼子,轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸對(duì)應(yīng)數(shù)量關(guān)系一種密碼子只決定一種氨基酸,一種氨基酸可以由幾種密碼子決定。一種tRNA只能運(yùn)輸一種氨基酸。一種氨基酸可以由多種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)。特點(diǎn)與DNA模板鏈上的堿基互補(bǔ)與mRNA中密碼子的堿基互補(bǔ)翻譯過(guò)程翻譯是一個(gè)很快速、高效的過(guò)程。翻譯小結(jié)場(chǎng)所:模板:原料:條件:產(chǎn)物:原則:細(xì)胞質(zhì)的核糖體上mRNA21種氨基酸需要酶和ATP多肽（鏈）/具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)密碼子與反密碼子堿基互補(bǔ)配對(duì)（A-U、C-G）想一想翻譯過(guò)程有哪幾種RNA參與?mRNA、tRNA和rRNA都參與了轉(zhuǎn)錄翻譯場(chǎng)所模板原料條件產(chǎn)物原則細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)的核糖體DNA的一條鏈以mRNA為模板四種核糖核苷酸20種氨基酸特定的酶和ATP單鏈的mRNA特定氨基酸序列的蛋白質(zhì)DNA的一條鏈與mRNA配對(duì)mRNA與tRNA配對(duì)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則[歸納總結(jié)]DNA的堿基數(shù)：mRNA的堿基數(shù)：蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)說(shuō)明：因?yàn)榛蛑写嬖谟薪K止密碼子等片段，實(shí)際上基因（DNA）上所含有的堿基數(shù)要大于6n,或氨基酸數(shù)目小于n。因此一般題目中帶有“至少”或“最多”字樣。nDNA3n3n3n某基因中含有1200個(gè)堿基，則由它控制合成的一條肽鏈的最多含有肽鍵的個(gè)數(shù)是(

)A．198個(gè)B．199個(gè)C．200個(gè)D．201個(gè)6:3:1B肽鏈mRNA如圖為人體細(xì)胞中某生理過(guò)程,請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題。(1)圖示過(guò)程的名稱為翻譯,圖中①、②、③分別是

。(2)圖示過(guò)程所需的原料為

,產(chǎn)物為

。(3)結(jié)構(gòu)②移動(dòng)的方向是

(填“向左”或“向右”)。(4)若mRNA中部有一段9個(gè)核苷酸長(zhǎng)度的片段,其決定的多肽片段最多含

氨基酸。(5)圖示過(guò)程與DNA復(fù)制相比,特有的堿基配對(duì)方式為

。tRNA、核糖體、mRNA向右氨基酸多肽3個(gè)A—U項(xiàng)目DNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯場(chǎng)所主要是細(xì)胞核主要是細(xì)胞核核糖體模板DNA的兩條鏈DNA的一條鏈mRNA原料4種脫氧核苷酸4種核糖核苷酸20種氨基酸條件酶(解旋酶、DNA聚合酶等)和