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

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)1吉林省高中生物必修二第一節(jié)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成扶余縣第一中學(xué)生物組賈艷霞2基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成扶余縣第一中學(xué)生物組賈艷霞2DNA分子是怎樣控制遺傳性狀的？現(xiàn)代遺傳學(xué)認(rèn)為：生物的性狀是由

控制的性狀是由

體現(xiàn)的基因蛋白質(zhì)DNA（基因）蛋白質(zhì)（性狀）？3DNA分子是怎樣控制遺傳性狀的？基因蛋白質(zhì)DNA（基因）蛋白遺傳信息的轉(zhuǎn)錄遺傳信息的翻譯基因如何指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成4遺傳信息的轉(zhuǎn)錄遺傳信息的翻譯基因如何指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成4問題１：DNA主要存在細(xì)胞核中，而蛋白質(zhì)合成是在細(xì)胞質(zhì)中核糖體上進行的，兩者如何聯(lián)系起來的呢？一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄5問題１：DNA主要存在細(xì)胞核中，而蛋白質(zhì)合成是在細(xì)胞質(zhì)中核糖脫氧核苷酸DNARNA脫氧核糖核糖（一）RNA的結(jié)構(gòu)、分類和作用核糖核苷酸6脫氧核苷酸DNARNA脫氧核糖核糖（一）RNA的結(jié)構(gòu)比較RNA與DNA結(jié)構(gòu)的不同

比較項目DNARNA基本單位五碳糖含氮堿基結(jié)構(gòu)主要存在部位脫氧核苷酸核糖核苷酸脫氧核糖核糖ATCGAUCG雙鏈結(jié)構(gòu)多為單鏈結(jié)構(gòu)細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)7比較RNA與DNA結(jié)構(gòu)的不同比較項目DNARNA基本單位五RNA的種類信使RNA(mRNA)核糖體RNA(rRNA)轉(zhuǎn)運RNA(tRNA)將DNA的遺傳信息轉(zhuǎn)錄下來，以遺傳密碼的形式傳遞至細(xì)胞質(zhì)的核糖體上，成為蛋白質(zhì)合成的模板。氨基酸的運載工具。（一種轉(zhuǎn)運RNA只能識別和轉(zhuǎn)運一種氨基酸。核糖體的組成部分8RNA信使RNA(mRNA)核糖體RNA(rRNA)轉(zhuǎn)運為什么RNA適于作DNA的信使？

RNA也是由核苷酸連接而成，也能儲存遺傳信息。RNA與DNA的關(guān)系中，也遵循堿基互補配對原則。RNA一般為單鏈，比DNA短，能通過核孔，從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中。9為什么RNA適于作DNA的信使？RNA也是由核苷酸連問題2：DNA的遺傳信息是怎樣傳給mRNA的呢？(二)轉(zhuǎn)錄的具體過程10(二)轉(zhuǎn)錄的具體過程10DNA的平面結(jié)構(gòu)圖AG

T

AC

AA

A

T

TCATGATTA11DNA的平面結(jié)構(gòu)圖AGTACAAATTCATGA以DNA的一條鏈為模板合成RNADNA游離的核糖核苷酸AG

T

AC

AA

A

T

UUGGACUGCUGA12以DNA的一條鏈為模板合成RNADNA游離的核糖核苷酸AGAG

T

AC

AA

A

T

AGCUGACGGUUU

DNA與RNA的堿基互補配對：A——U；T——C；C——G；T—ARNA聚合酶13AGTACAAATAGCUGACGGUUUDNAG

T

AC

AA

A

T

AGCGACGGUUUU

組成

RNA的核糖核苷酸一個個連接起來14AGTACAAATAGCGACGGUUUU組成AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUUUA15AGTACAAATGCGACGGUUUUA15AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGUUGUUA16AGTACAAATGCGACGUUGUUA16AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGUGUUAU17AGTACAAATGCGACGUGUUAU17AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUAUU18AGTACAAATGCGACGGUUAUU18AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUAUUA19AGTACAAATGCGACGGUUAUUA19AG

T

AC

AA

A

T

GCGCGGUUAUUAU20AGTACAAATGCGCGGUUAUUAU20AG

T

AC

AA

A

T

GGCGGUUAUUAUC21AGTACAAATGGCGGUUAUUAUC21AG

T

AC

AA

A

T

GGCGGUUAUUAUC形成的

mRNA鏈，DNA上的遺傳信息就傳遞到mRNA上RNADNA22AGTACAAATGGCGGUUAUUAUC形成AG

T

AC

AA

A

T

UCAUGAUUAmRNA

細(xì)胞質(zhì)

細(xì)胞核

核孔DNAmRNA在細(xì)胞核中合成23AGTACAAATUCAUGAUUAmRNAAG

T

AC

AA

A

T

UCAUGAUUAmRNA

細(xì)胞質(zhì)

細(xì)胞核mRNA通過核孔進入細(xì)胞質(zhì)24AGTACAAATUCAUGAUUAmRNA細(xì)（1）DNA的兩條鏈都能轉(zhuǎn)錄嗎？（2）DNA鏈完全解開嗎？（3）在轉(zhuǎn)錄過程中堿基互補配對原則有什么特殊情況？A—U、T—A、G—C、C—G思考:轉(zhuǎn)錄與DNA復(fù)制有什么異同點?25（1）DNA的兩條鏈都能轉(zhuǎn)錄嗎？A—U、T—A、G—C、轉(zhuǎn)錄與DNA分子復(fù)制的區(qū)別復(fù)制轉(zhuǎn)錄時間場所原料模板條件配對原則特點產(chǎn)物意義有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂間期生長發(fā)育過程主要在細(xì)胞核，少部分在線粒體和葉綠體T—A、G—CA—U、C—G邊解旋邊復(fù)制、半保留復(fù)制邊解旋邊轉(zhuǎn)錄兩個雙鏈DNA分子一條單鏈mRNA復(fù)制遺傳信息，使遺傳信息從親代傳給子代傳遞遺傳信息，為翻譯做準(zhǔn)備四種脫氧核苷酸四種核糖核苷酸DNA的兩條鏈DNA中的一條鏈模板、原料、ATP、酶26轉(zhuǎn)錄與DNA分子復(fù)制的區(qū)別復(fù)制轉(zhuǎn)錄時間場所原料模板條件配對原總結(jié)：（１）轉(zhuǎn)錄的定義：（２）轉(zhuǎn)錄的場所：（３）轉(zhuǎn)錄的模板：（４）轉(zhuǎn)錄的原料：（５）轉(zhuǎn)錄的條件：（６）轉(zhuǎn)錄時的堿基配對:（7）轉(zhuǎn)錄的結(jié)果：在細(xì)胞核，以DNA的一條鏈為模板，按照堿基互補配對原則，形成信使RNA的過程。四種核糖核苷酸(A、G、C、U）需要酶和ATP堿基互補配對原則（A=U，G=C）mRNA細(xì)胞核DNA的一條鏈27總結(jié)：（１）轉(zhuǎn)錄的定義：

轉(zhuǎn)錄得到的RNA仍是堿基序列，而不是蛋白質(zhì)。那么，RNA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？mRNA如何將信息翻譯成蛋白質(zhì)？

mRNA通過核孔進入細(xì)胞質(zhì)中，開始它新的歷程——翻譯。

二、遺傳信息的翻譯28轉(zhuǎn)錄得到的RNA仍是堿基序列，而不是蛋白質(zhì)。那么，R

遺傳學(xué)上把以信使RNA為模板，合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程叫做翻譯。

堿基與氨基酸之間的對應(yīng)關(guān)系思考與討DNA和RNA都只含有4種堿基，而組成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸有20種。這4種堿基是怎樣決定蛋白質(zhì)的20種氨基酸的？翻譯:29遺傳學(xué)上把以信使RNA為模板，合成具有一定氨基酸4種堿基只能決定4種氨基酸，41=4。二個堿基編碼一個氨基酸最多只能編碼16種，42=16。三個堿基決定一個氨基酸只能決定64種，43=64，足夠有余。3.如果一個氨基酸的編碼至少需要多少個堿基，才足以組合出構(gòu)成蛋白質(zhì)的20種氨基酸？2.如果2個堿基編碼一個氨基酸，最多能編碼多少種氨基酸？1.如果1個堿基決定1個氨基酸，4種堿基能決定多少種氨基酸304種堿基只能決定4種氨基酸，41=4。二個堿基編碼一個氨基酸

密碼子

密碼子

密碼子UCAUGAUUAmRNA

密碼子：mRNA上決定氨基酸的三個相鄰的堿基。密碼子31密碼子密碼子密碼子UCAUGAUUAmRNA密碼3232對應(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a、mRNA的堿基序列是AUGGAAGCAUGCCGCAAGCCG,你能寫出對應(yīng)的氨基酸序列嗎？b、地球上幾乎所有的生物體都共用上述密碼子表。根據(jù)這一事實說明什么？說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言，或者生命在本質(zhì)上是統(tǒng)一的。思考和討論33對應(yīng)的氨基酸序列為：甲硫氨酸－谷氨酸－丙氨酸－半胱氨酸－脯氨c、從密碼子表可以看出，一種氨基酸可能由幾個密碼子決定，這一現(xiàn)象稱做密碼的簡并性。你認(rèn)為密碼的簡并性對生物體的生存發(fā)展有什么意義？從密碼子的簡并性我們能夠認(rèn)識到：如果密碼子中的一個堿基發(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)的氨基酸種類不發(fā)生變化（例如GAU、GAC都決定天冬氨酸）這就保證了生物遺傳的相對穩(wěn)定性。又使生物出現(xiàn)變異，從而促進生物的發(fā)展變化。34c、從密碼子表可以看出，一種氨基酸可能由幾個密從密碼tRNA——“搬運工”游離在細(xì)胞質(zhì)中的氨基酸，是怎樣運送到合成蛋白質(zhì)的“生產(chǎn)線----核糖體”上？ACU

天門冬酰氨一共有多少種tRNA?反密碼子與密碼子相互配對,轉(zhuǎn)運的氨基酸由配對的密碼子決定每種tRNA只能識別并轉(zhuǎn)運一種特定的氨基酸!決定氨基酸的密碼子有61種,所以tRNA有61種35tRNA——“搬運工”游離在細(xì)胞質(zhì)中的氨基酸密碼子與反密碼子AAU亮氨酸ACU天冬氨酸一種tRNA只能攜帶一種氨基酸?一種氨基酸只能由一種tRNA攜帶?AUG異亮氨酸36密碼子與反密碼子AAU亮氨酸ACU天冬氨酸一種tRNA只能攜DNA(基因)蛋白質(zhì)RNA轉(zhuǎn)錄翻譯基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的過程37DNA(基因)蛋白質(zhì)RNA轉(zhuǎn)錄翻譯基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的過程3翻譯的具體過程：1.翻譯的場所：2.翻譯時的模板：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mRNA游離的氨基酸t(yī)RNA肽鏈酶，ATP、模板、原料38翻譯的具體過程：1.翻譯的場所：從基因的表達(dá)過程可以看出：DNA（基因）中脫氧核苷酸的排列順序決定了信使RNA中————————————

的排列順序，進而決定

的排列順序，最終決定了

的結(jié)構(gòu)和功能特異性。核糖核苷酸/密碼子氨基酸蛋白質(zhì)39從基因的表達(dá)過程可以看出：核糖核苷酸/密碼子氨基酸蛋白質(zhì)39階段項目轉(zhuǎn)錄翻譯定義場所模板遺傳信息傳遞的方向原料產(chǎn)物實質(zhì)在細(xì)胞核中，以DNA的一條鏈為模板合成mRNA的過程。以信使RNA為模板，合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)的核糖體DNA的一條鏈信使RNADNA→mRNAmRNA→蛋白質(zhì)含A、U、C、G的4種核糖核苷酸合成蛋白質(zhì)的20種氨基酸信使RNA有一定氨基酸排列順序的多肽，進一步加工為蛋白質(zhì)是遺傳信息的轉(zhuǎn)錄是遺傳信息的表達(dá)40階段轉(zhuǎn)錄翻譯定義場所模板遺傳信息傳遞的方向原料產(chǎn)物實質(zhì)在細(xì)胞1、遺傳密碼的組成是（）A、由A、T、G、C四種堿基中任何三個做排列組合。B、由A、U、G、C四種堿基中任何三個做排列組合。C、由A、T、G、C、U五種堿基中任何三個做排列組合。D、由A、U、G、T四種堿基中任何三個做排列組合。答案：B鞏固練習(xí)411、遺傳密碼的組成是（）A、由A、T、G、C四種堿基中任2、DNA決定RNA的性質(zhì)是通過（）A、信使R