【公開課】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（2019）必修2

第四單元

基因的表達(dá)4.1基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成《侏羅紀(jì)公園》利用已滅絕生物的DNA，真的能夠使其復(fù)活嗎？生物體所有特征的總和我們稱之為性狀，性狀的主要承擔(dān)者或體現(xiàn)者是誰(shuí)?蛋白質(zhì)基因(DNA)生物體性狀主要是由誰(shuí)決定的?DNA？蛋白質(zhì)核糖體DNA

蛋白質(zhì)在核糖體合成DNA在細(xì)胞核mRNA充當(dāng)DNA和蛋白質(zhì)的信使通過(guò)信使RNARNA和DNA的區(qū)別核糖脫氧核糖核糖和脫氧核糖的結(jié)構(gòu)模式圖RNA和DNA的區(qū)別項(xiàng)目RNADNA名稱組成基本單位結(jié)構(gòu)存在部位功能核糖核酸脫氧核糖核酸核糖核苷酸脫氧（核糖）核苷酸一般為單鏈一般為雙鏈主要存在于細(xì)胞質(zhì)中主要存在于細(xì)胞核中C、H、O、N、P

核糖、磷酸、含氮堿基：A、G、C、UC、H、O、N、P

脫氧核糖、磷酸、含氮堿基：A、G、C、T傳遞遺傳信息攜帶遺傳信息RNA——RNA的分類RNA種類mRNA——信使RNAtRNA——轉(zhuǎn)運(yùn)RNArRNA——核糖體RNA空間結(jié)構(gòu)

單鏈

三葉草結(jié)構(gòu)

單鏈

特點(diǎn)攜帶從DNA上轉(zhuǎn)錄來(lái)的遺傳信息

一種轉(zhuǎn)運(yùn)RNA只能識(shí)別和轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸核糖體的組成成分功能翻譯時(shí)作模板識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸參與構(gòu)成核糖體共同點(diǎn)都是轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物；基本單位都相同；都與翻譯過(guò)程有關(guān)⑴

解旋第1步：DNA雙鏈解開（_________的催化），_____暴露出來(lái)；RNA聚合酶堿基注意：轉(zhuǎn)錄需要解旋，但不需要解旋酶（RNA聚合酶本身具有解旋功能）二、轉(zhuǎn)錄過(guò)程⑵配對(duì)⑶連接第2步：游離的____________與____________上的堿基互補(bǔ)配對(duì)，

在___________的作用下開始mRNA的合成；核糖核苷酸DNA模板鏈第3步：新結(jié)合的核糖核苷酸連接到正在合成的mRNA分子上。

（____________的催化形成____________）RNA聚合酶磷酸二酯鍵RNA聚合酶該過(guò)程中，游離的核糖核苷酸隨機(jī)地與DNA鏈上的堿基碰撞、互補(bǔ)配對(duì)；（4）釋放第4步：合成的_____從_______上釋放，而后DNA__________mRNADNA鏈雙螺旋恢復(fù)遺傳信息的轉(zhuǎn)錄過(guò)程1.概念：2.時(shí)間：3.場(chǎng)所：4.條件：5.產(chǎn)物：6.特點(diǎn)：RNA是在細(xì)胞核中，通過(guò)RNA聚合酶以DNA的一條鏈為模板合成的，這一過(guò)程叫作轉(zhuǎn)錄個(gè)體生長(zhǎng)發(fā)育的整個(gè)過(guò)程細(xì)胞核（主要場(chǎng)所）葉綠體和線粒體模板：原料：能量：酶：RNA（三種RNA）邊解旋邊轉(zhuǎn)錄提醒：每次轉(zhuǎn)錄的只是DNA分子特定的基因片段（并非整個(gè)DNA）。7.遺傳信息傳遞的方向：8、原則：DNA→RNADNA的一條鏈4種游離的核糖核苷酸ATPRNA聚合酶遺傳信息的轉(zhuǎn)錄——小結(jié)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則9、方向：mRNA5’-------3’跟蹤反饋任務(wù)1：DNA一條單鏈的堿基序列是5’-ACGGATCTA-3’，寫出與它的互補(bǔ)的另一條單鏈的堿基序列；寫出以它為模板轉(zhuǎn)錄出的mRNA的堿基序列。二

、遺傳信息的翻譯1.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)，這一過(guò)程叫作翻譯。2.遺傳密碼：遺傳學(xué)上把mRNA中決定氨基酸的不同堿基排列順序，叫做“遺傳密碼”。把其中決定一個(gè)氨基酸的相鄰的三個(gè)堿基成為密碼子。

密碼子UCAUGAUUAmRNA

密碼子

密碼子探索新知（1）表

4—1“21

種氨基酸的密碼子表”第一個(gè)堿基第二個(gè)堿基第三個(gè)堿基UCAGU苯丙氨酸苯丙氨酸亮氨酸亮氨酸絲氨酸絲氨酸絲氨酸絲氨酸酪氨酸酪氨酸終止終止半胱氨酸半胱氨酸終止、硒代半胱氨酸色氨酸UCAGC亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸組氨酸組氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸UCAGA異亮氨酸異亮氨酸異亮氨酸甲硫氨酸(起始)蘇氨酸蘇氨酸蘇氨酸蘇氨酸天冬酰胺天冬酰胺賴氨酸賴氨酸絲氨酸絲氨酸精氨酸精氨酸UCAGG纈氨酸纈氨酸纈氨酸纈氨酸、甲硫氨酸(起始)丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸天冬氨酸天冬氨酸谷氨酸谷氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸UCAG

終止密碼子：

、

__

、____

種類

起始密碼子：

（甲硫氨酸）、

（

種）

___（纈氨酸、甲硫氨酸）

編碼氨基酸的密碼子______種或_____種64UAAGUGAUGUGA（硒代半胱氨酸）61UAG62（2）密碼子的簡(jiǎn)并性地球上幾乎所有的生物都共用同一套遺傳密碼子。（3）密碼子的通用性一種密碼子決定一種氨基酸。（1）專一性3.密碼子的特性1、密碼子：mRNA上決定一個(gè)氨基酸的相鄰的三個(gè)堿基。2、密碼子共有64種（其中有3種終止密碼子，不決定氨基酸。

能決定氨基酸的密碼子只有61或62種）一種氨基酸可以對(duì)應(yīng)一種或多種密碼子。3'5'功能特點(diǎn)：每種tRNA只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸。結(jié)合氨基酸的部位反密碼子種類：61或62種mRNA5'3'AGU密碼子ACU反密碼子tRNA上，能與密碼子堿基互補(bǔ)配對(duì)的3個(gè)相鄰的堿基2.反密碼子：CAGACGUCACUAUAA位點(diǎn)1核糖體mRNA5’3’①mRNA與核糖體結(jié)合，攜帶甲硫氨酸的tRNA，通過(guò)與mRNA上的密碼子AUG互補(bǔ)配對(duì)，進(jìn)入位點(diǎn)1。HGGUtRNAMCUAtRNA核糖體移動(dòng)方向二、遺傳信息的翻譯3.翻譯過(guò)程②攜帶組氨酸的tRNA以同樣的方式進(jìn)入位點(diǎn)2。MCAGACGUCACUAUAACUAtRNAHGGUtRNAmRNA5’3’進(jìn)入核糖體位點(diǎn)1位點(diǎn)2核糖體移動(dòng)方向二、遺傳信息的翻譯3.翻譯過(guò)程③位點(diǎn)1上的tRNA將甲硫氨酸交給位點(diǎn)2上的tRNA通過(guò)與組氨酸形成肽鍵，從而轉(zhuǎn)移到占據(jù)位點(diǎn)2的tRNA上。MCAGACGUCACUAUAACUAtRNAHGGUtRNAmRNA5’3’核糖體位點(diǎn)1位點(diǎn)2肽鍵核糖體移動(dòng)方向二、遺傳信息的翻譯3.翻譯過(guò)程④核糖體沿mRNA移動(dòng)，讀取下一個(gè)密碼子，原位點(diǎn)1的tRNA離開，原位點(diǎn)2的tRNA進(jìn)入位點(diǎn)1，一個(gè)新的攜帶氨基酸的tRNA進(jìn)入位點(diǎn)2，繼續(xù)肽鏈的合成。MCAGACGUCACUAUAACUAtRNAHGGUtRNAmRNA5’3’核糖體SGUAtRNA離開進(jìn)入位點(diǎn)1位點(diǎn)2終止密碼子核糖體移動(dòng)方向二、遺傳信息的翻譯3.翻譯過(guò)程遺傳信息的翻譯場(chǎng)所:模板:原料:能量:酶:工具:原則：產(chǎn)物：特點(diǎn)：核糖體mRNA21種游離氨基酸ATP多種酶tRNA堿基互補(bǔ)配對(duì)（A=UG=C）多肽鏈

1條mRNA可結(jié)合多個(gè)核糖體同時(shí)合成多條肽鏈三、遺傳信息的翻譯意義：使mRNA上的遺傳信息反映到蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)上核糖體移動(dòng)方向：

肽鏈由短到長(zhǎng)核糖體在mRNA上的移動(dòng)方向判斷方法

意義：一個(gè)mRNA分子上相繼結(jié)合多個(gè)核糖體,同時(shí)進(jìn)行多條肽鏈的合成以迅速合成大量的蛋白質(zhì)。真核細(xì)胞中復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程四、小結(jié)復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯場(chǎng)所主要在細(xì)胞核主要在細(xì)胞核核糖體模板DNA的兩條單鏈DNA的一條鏈mRNA原料4種脫氧核苷酸4種核糖核苷酸21種氨基酸條件ATP、解旋酶、DNA聚合酶RNA聚合酶、ATPATP、tRNA、酶產(chǎn)物2個(gè)雙鏈DNA1個(gè)單鏈RNA多肽鏈特點(diǎn)半保留復(fù)制；邊解旋邊復(fù)制邊解旋邊轉(zhuǎn)錄；DNA雙鏈全保留1條mRNA可同時(shí)合成多條肽鏈四、中心法則人和動(dòng)植物及絕大多數(shù)微生物的遺傳信息傳遞都遵循這一法則。1.中心法則的提出及其發(fā)展中心法則圖解復(fù)制復(fù)制DNARNA蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄翻譯逆轉(zhuǎn)錄補(bǔ)充：①遺傳信息可以從RNA反過(guò)來(lái)流向DNA，如艾滋病病毒；②遺傳信息可以從RNA流向RNA，如大多數(shù)RNA病毒；2.中心法則的發(fā)展中心法則適用條件：①DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯是所有具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物遵循的法則。②RNA復(fù)制和逆轉(zhuǎn)錄只發(fā)生在被RNA病毒寄生的細(xì)胞中，且逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程必須有逆轉(zhuǎn)錄酶的參與。中心法則的意義：①對(duì)遺傳信息流動(dòng)過(guò)程的概括。②對(duì)DNA基本功能（傳遞和表達(dá)遺傳信息）的概括。③對(duì)生物遺傳物質(zhì)和性狀的關(guān)系以及傳遞途徑的概括。生命是物質(zhì)、能量和信息的統(tǒng)一體。3.各類生物遺傳信息的傳遞過(guò)程：①真核生物：②原核生物：③DNA病毒：④RNA病毒：⑤逆轉(zhuǎn)錄病毒：轉(zhuǎn)錄DNARNA翻譯蛋白質(zhì)RNA翻譯蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄DNARNA翻譯蛋白質(zhì)RNA逆轉(zhuǎn)錄（遺傳物質(zhì)為DNA的生物）（遺傳物質(zhì)為RNA的生物）DNA翻譯蛋白質(zhì)蘇氨酸甘氨酸絲氨酸肽鍵基因中堿基數(shù)mRNA中堿基數(shù)蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)136肽鍵五.基因表達(dá)過(guò)程中堿基和氨基酸的數(shù)量關(guān)系A(chǔ)—C—T—G—G—A—T—C—TT—G—A—C—C—T—A—G—AmRNAA—C—U—G—G—A—U—C—U轉(zhuǎn)錄（假設(shè)以b鏈為模板進(jìn)行轉(zhuǎn)錄）b鏈a鏈∶∶五、轉(zhuǎn)錄、翻譯相關(guān)的計(jì)算DNA的堿基數(shù)、mRNA的堿基數(shù)、蛋白質(zhì)中氨基酸的數(shù)量關(guān)系：基因中堿基數(shù)：mRNA的堿基數(shù)：蛋白質(zhì)的氨基酸數(shù)=6n：3n：n（若為DNA的堿基數(shù)，則要大于6n）1.信使RNA的來(lái)源是：（）

A.由DNA轉(zhuǎn)錄而來(lái)B.由DNA翻譯而來(lái)

C.由DNA轉(zhuǎn)變而來(lái)D.由DNA復(fù)制而來(lái)2.DNA的主要功能是遺傳信息的：（）

A.儲(chǔ)存與分配B.轉(zhuǎn)錄與翻譯

C.儲(chǔ)存與釋放D、傳遞與表達(dá)3.構(gòu)成人體的核酸有兩種，構(gòu)成核酸的基本單位--核苷酸有()A.2種D.4種C.5種D.8種ADD4.“密碼子”是指：

A.核酸上特定排列順序的堿基

B.

DNA特定排列順序的堿基

C.mRNA上決定1個(gè)氨基酸的三個(gè)相鄰的堿基

D.tRNA上決定一個(gè)氨基酸的三個(gè)相鄰的堿基5.一個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA的一端堿基為CGA，此轉(zhuǎn)運(yùn)RNA運(yùn)載的氨基酸是：

A.精氨酸(CGA)B.絲氨酸(AGU)C.谷氨酸(GAG)D.丙氨酸(GCU)CD

6.

根據(jù)在蛋白質(zhì)生物合成中遺傳信息傳遞的規(guī)律，在下面表格數(shù)碼中填入相應(yīng)的字母：CCGATAGC

CGU7.在絕大多數(shù)生物中,遺傳信息傳遞的順序是①蛋白質(zhì)②DNA③mRNA④tRNAA.①→②→③ B.①→④→②C.②→③→① D.②→④→①8.下列各項(xiàng)中,遵循“堿基互補(bǔ)配對(duì)原則”和人體內(nèi)發(fā)生“堿基互補(bǔ)配對(duì)”關(guān)系的分別是(

)①DNA復(fù)制

②RNA復(fù)制③轉(zhuǎn)錄

④翻譯

⑤逆轉(zhuǎn)錄A.①②③④⑤,①③④B.①②③④,①③④C.①②④⑤,①②③④

D.①②③④⑤,①②④⑤CA（1）指出圖中數(shù)碼表示的過(guò)程名稱：1、_________2、_________3、________4、____________5、_________（2）圖中箭頭表示_____________________（3）指出下列過(guò)程進(jìn)行的場(chǎng)所：

1、________2、_________