基因控制蛋白質(zhì)合成課件【 核心知識(shí)備課精研精講】 高一下學(xué)期生物浙科版必修2

第4節(jié)基因控制蛋白質(zhì)的合成◎必修2第3章遺傳的分子基礎(chǔ)理解概念發(fā)展素養(yǎng)基于遺傳信息可以從DNA流向RNA，進(jìn)而流向蛋白質(zhì)的事情，闡明生命活動(dòng)不僅需要物質(zhì)和能量，也需要信息，生命是物質(zhì)、能量和信息的統(tǒng)一體?；虻谋磉_(dá)是指基因通過(guò)mRNA指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，包括遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)階段。目錄123456課堂檢測(cè)遺傳信息的翻譯課堂小結(jié)遺傳信息的轉(zhuǎn)錄RNA的分類和功能基因通常是DNA分子的功能片段

在構(gòu)成生物體的每個(gè)細(xì)胞中，都含有一定量的DNA。如非洲大象和南極企鵝，它們的生活環(huán)境不同，生活習(xí)性迥異，外表形態(tài)更是大相徑庭......這是由于它們的細(xì)胞中都含有一定量的DNA，里面儲(chǔ)存了大量的遺傳信息，分別決定了大象的長(zhǎng)鼻闊耳和企鵝的“紳士”體型等各自的性狀。那么，DNA分子到底是如何控制遺傳性狀的呢？基因通常是DNA分子的功能片段01

從孟德?tīng)柤僭O(shè)基因的存在，到充分認(rèn)識(shí)其本質(zhì)，是一個(gè)艱苦、漫長(zhǎng)的過(guò)程。人們發(fā)現(xiàn)了染色體與基因的平行關(guān)系之后，通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明了基因在染色體上—染色體中的DNA是遺傳物質(zhì)—基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段，其中的核苷酸序列中含有遺傳信息，這些信息要通過(guò)合成蛋白質(zhì)才能發(fā)揮作用。1866年根據(jù)豌豆遺傳現(xiàn)象，提出了遺傳因子（基因）假說(shuō)1902年發(fā)現(xiàn)染色體行為，提出薩頓假說(shuō)，既遺傳因子就在染色體上1910年左右利用果蠅的伴性遺傳現(xiàn)象，證明了基因在染色體上的假說(shuō)孟德?tīng)査_頓摩爾根艾弗里1944年利用肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明DNA是遺傳物質(zhì)赫爾希蔡斯1952年利用T2噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)證明DNA是遺傳物質(zhì)什么是基因？基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的基本單位DNA分子上含特定遺傳信息的核苷酸序列的總稱DNA作為攜帶遺傳信息的生物大分子，通過(guò)一系列復(fù)雜的酶促合成過(guò)程，將遺傳信息反應(yīng)到蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)上。由此可以看出，DNA分子具有雙重功能：1、以自身為模板，半保留的進(jìn)行復(fù)制，保持遺傳信息的穩(wěn)定性?！獢y帶遺傳信息2、DNA中貯存的遺傳信息決定蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)。——表達(dá)遺傳信息RNA的分類和功能02DNA主要在細(xì)胞核蛋白質(zhì)的合成細(xì)胞質(zhì)(核糖體)進(jìn)行指導(dǎo)通過(guò)RNADNA在細(xì)胞核中，而蛋白質(zhì)合成是在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行的，兩者如何聯(lián)系起來(lái)的呢？問(wèn)題為什么RNA是DNA的信使？探究：RNA能將DNA攜帶的遺傳信息傳遞到細(xì)胞質(zhì)中應(yīng)有何特點(diǎn)？與DNA結(jié)構(gòu)相似，也能儲(chǔ)存遺傳信息；1容易通過(guò)核孔，轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中。2核糖核苷酸核糖堿基磷酸AGCURNA的全稱？1RNA的基本組成單位？2RNA的空間結(jié)構(gòu)特點(diǎn)？3核糖核酸一般為單鏈RNA單鏈種類mRNAtRNArRNA名稱信使RNA轉(zhuǎn)運(yùn)RNA核糖體RNA分布功能結(jié)構(gòu)示意圖共同點(diǎn)主要在細(xì)胞質(zhì)中主要在細(xì)胞質(zhì)中與蛋白質(zhì)結(jié)合成核糖體翻譯的直接模板翻譯時(shí)運(yùn)載氨基酸組成核糖體單鏈單鏈，部分堿基配對(duì)形成三葉草型結(jié)構(gòu)單鏈①都是轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物②基本單位相同③都與翻譯過(guò)程有關(guān)比較DNA和RNA核糖脫氧核糖比較DNA和RNA含氮堿基RNADNAA腺嘌呤A腺嘌呤U尿嘧啶T胸腺嘧啶C胞嘧啶C胞嘧啶G鳥(niǎo)嘌呤G鳥(niǎo)嘌呤比較DNA和RNA項(xiàng)目

DNARNA組成元素基本單位化學(xué)組成

結(jié)構(gòu)分布核糖核苷酸脫氧核苷酸脫氧核糖核糖ATCGAUCGC、H、O、N、P規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)一般為單鏈結(jié)構(gòu)主要在細(xì)胞核少量分布在線粒體和葉綠體中主要在細(xì)胞質(zhì)磷酸磷酸RNA與DNA的判定方法

物質(zhì)組成結(jié)構(gòu)特點(diǎn)五碳糖特有堿基DNA__________________一般是_____RNA_______________通常是_____脫氧核糖T(胸腺嘧啶)雙鏈核糖U(尿嘧啶)單鏈方法規(guī)律DNA的遺傳信息是怎樣傳給mRNA的呢？遺傳信息的轉(zhuǎn)錄031.概念：在細(xì)胞核中，以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過(guò)程。2.場(chǎng)所：主要是細(xì)胞核，細(xì)胞質(zhì)中的線粒體、葉綠體中也能發(fā)生。3.過(guò)程：RNA聚合酶TCGTCAGCTAGCAGTCGADNA模板鏈第21頁(yè)RNA聚合酶DNA模板鏈UUUUGCCCGAGCAGTCGA游離的核糖核苷酸RNA聚合酶DNA模板鏈AGCAGTCGATCGTCAGCT遺傳信息的轉(zhuǎn)錄—總結(jié)主要在細(xì)胞核中，以DNA的一條鏈為模板，合成RNA的過(guò)程。轉(zhuǎn)錄的概念？1轉(zhuǎn)錄的場(chǎng)所？2轉(zhuǎn)錄的模板3轉(zhuǎn)錄的原料4轉(zhuǎn)錄的條件5轉(zhuǎn)錄的堿基配對(duì)方式6轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物？7細(xì)胞核、葉綠體、線粒體、擬核DNA分子的一條鏈四種游離的核糖核苷酸模板、原料、能量、酶（RNA聚合酶同時(shí)具有解旋功能）G-C

C-G

T-A

A-U三種RNA（mRNArRNAtRNA)遺傳信息的翻譯04遺傳信息的翻譯1.概念：mRNA合成以后，通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中。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)程叫做翻譯。2.實(shí)質(zhì)：mRNA的堿基序列→蛋白質(zhì)的氨基酸序列思考：堿基與氨基酸之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系是怎樣的呢？遺傳信息的翻譯mRNA：蛋白質(zhì)：堿基的數(shù)量氨基酸的數(shù)量決定排列順序排列順序決定種類種類決定?種4種21種思考：4種堿基如何決定21種氨基酸呢？遺傳信息的翻譯UCAUGAUUAmRNA如1個(gè)堿基決定1個(gè)氨基酸決定4種氨基酸如2個(gè)堿基決定1個(gè)氨基酸決定16種氨基酸如3個(gè)堿基決定1個(gè)氨基酸堿基組合有64種

遺傳信息的翻譯mRNAUAGGUGACCACC密碼子遺傳密碼與氨基酸的對(duì)應(yīng)關(guān)系又叫遺傳密碼，mRNA上決定一種氨基酸的3個(gè)相鄰堿基排列而成的三聯(lián)體。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②）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UCAGmRNA上的遺傳密碼②①CAG決定哪種氨基酸?試一試1、起始密碼、終止密碼各有幾種？決定氨基酸的密碼子有多少種？2、一個(gè)密碼子最多能編碼幾種氨基酸？編碼亮氨酸的密碼子有多少種？由此我們可以得出什么樣的結(jié)論？3、地球上幾乎所有生物都共用一套密碼子（密碼子的通用性），

根據(jù)這一特性，你能想到什么？1種3種2種61種生物有共同的起源6種一種氨基酸可由多種密碼子編碼（簡(jiǎn)并性）思考：氨基酸是如何按照mRNA上的密碼運(yùn)送到核糖體上呢？依據(jù)教材74頁(yè)密碼子表，探討以下問(wèn)題：UCAUGUUUAmRNAAAU

亮氨酸ACA纈氨酸AUG

異亮氨酸反密碼子

密碼子在tRNA上與mRNA分子上的密碼子互補(bǔ)配對(duì)的三個(gè)堿基，稱為反密碼子。UAC甲硫tRNA氨基酸密碼子反密碼子mRNA（信使RNA）AUGCUAGUAGCU一種密碼子→____種氨基酸一種密碼子→____種反密碼子一種反密碼子→____種氨基酸111mRNA（信使RNA）AUGCUAGUAGCUUAC甲硫

結(jié)合起始翻譯過(guò)程UAC甲硫CAU纈CGA丙

結(jié)合起始讀碼進(jìn)位脫水縮合退位mRNA（信使RNA）AUGCUAGUAGCU翻譯過(guò)程翻譯過(guò)程

通常，一個(gè)mRNA分子上可以相繼結(jié)合多個(gè)核糖體，同時(shí)進(jìn)行多條多肽鏈的合成。1.不同核糖體合成的肽鏈有何關(guān)系？2.觀察右上圖，翻譯方向是什么？相同的多條肽鏈從左向右翻譯的場(chǎng)所？2遺傳信息的翻譯—總結(jié)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。翻譯的概念？1翻譯的模板3翻譯的原料4翻譯的條件5翻譯的堿基配對(duì)方式6翻譯的產(chǎn)物？7模板、原料、能量、酶核糖體（細(xì)胞質(zhì)）mRNA21種游離的氨基酸A-U，U-A，C-G，G-C蛋白質(zhì)（或多肽鏈）項(xiàng)目DNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯場(chǎng)所模板原料能量酶堿基配對(duì)產(chǎn)物信息傳遞細(xì)胞核（主要）DNA兩條鏈細(xì)胞核（主要）核糖體（細(xì)胞質(zhì)）基因的一條鏈mRNA四種脫氧核苷酸四種核糖核苷酸21種氨基酸ATPDNA解旋酶等DNA解旋酶RNA聚合酶等各種酶A—TT—AC—GG—CA—UT—AC—GG—CA—UU—AC—GG—CDNARNA蛋白質(zhì)（多肽）DNA→DNADNA→mRNAmRNA→蛋白質(zhì)得分必備課堂小結(jié)05基因通常是DNA分子的功能片段RNA的分類和功能遺傳信息的轉(zhuǎn)錄遺傳信息的翻譯密碼子反密碼子翻譯過(guò)程mRNAtRNArRNA概念場(chǎng)所過(guò)程課堂檢測(cè)061.下列關(guān)于染色體、DNA、基因三者之間的關(guān)系的敘述,錯(cuò)誤的是(

)A.每條染色體上含有1個(gè)或2個(gè)DNA分子,DNA分子上含有多個(gè)基因B.三者都是生物細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)C.基因是具有遺傳功能的核酸分子片段D.生殖過(guò)程染色體的行為決定著DNA和基因的行為B課堂檢測(cè)解析:每條染色體沒(méi)有復(fù)制時(shí)含有1個(gè)DNA分子,復(fù)制后有2個(gè)DNA分子,1個(gè)DNA分子上含有多個(gè)基因。生物細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)只能是DNA,基因是具有遺傳效應(yīng)的核酸片段。染色體是DNA的主要載體,生殖過(guò)程通過(guò)減數(shù)分裂產(chǎn)生配子,即染色體的行為決定著DNA和基因的行為。2.下列關(guān)于DNA和RNA特點(diǎn)的比較，正確的是（）A.構(gòu)成的堿基全部相同B.構(gòu)成的五碳糖不同C.核苷酸之間的連接方式不同D.在細(xì)胞內(nèi)存在的主要部位相同B課堂檢測(cè)解析:構(gòu)成DNA的堿基包括A、G、C、T,構(gòu)成RNA的堿基包括A、G、C、U，A錯(cuò)誤；構(gòu)成DNA的五碳糖是脫氧核糖,構(gòu)成RNA的五碳糖是核糖，B正確；核苷酸之間的連接方式相同都是通過(guò)磷酸二酯鍵，C錯(cuò)誤；DNA主要存在于細(xì)胞核中，RNA主要存在于細(xì)胞質(zhì)中，D錯(cuò)誤。3.下圖為真核生物核內(nèi)轉(zhuǎn)錄過(guò)程示意圖,敘述錯(cuò)誤的是