【生物】基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成課件 2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期生物人教版必修2

第1節(jié)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成第4章基因的表達(dá)遺傳信息儲(chǔ)存在細(xì)胞核的DNA中蛋白質(zhì)的合成在細(xì)胞質(zhì)中核糖體充當(dāng)信使的中間物質(zhì)——RNA轉(zhuǎn)錄翻譯2.為什么RNA適于作DNA的信使？3.轉(zhuǎn)錄的概念、場(chǎng)所、條件、步驟？1.RNA的基本組成單位、結(jié)構(gòu)、種類，與DNA的區(qū)別？4.轉(zhuǎn)錄與DNA復(fù)制有什么異同點(diǎn)？思考：自主閱讀P64-66上1、基本組成單位：4種核糖核苷酸一般是單鏈、比DNA短①RNA與DNA的結(jié)構(gòu)相似，也可以儲(chǔ)存遺傳信息；②RNA是單鏈，比DNA短，能夠通過核孔轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中。一、RNA2、結(jié)構(gòu)：分別含有_____________4種堿基A、U、G、C總結(jié)RNA適于做DNA的信使的條件：信使RNA轉(zhuǎn)運(yùn)RNA核糖體RNA遺傳信息傳遞的媒介轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的工具與蛋白質(zhì)組成核糖體單鏈單鏈，部分堿基互補(bǔ)配對(duì)，三葉草形①都是轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物②基本單位相同③都與翻譯過程有關(guān)單鏈RNA中也存在氫鍵二、轉(zhuǎn)錄1、概念：在

中，以

為模板，在

的作用下，以

為原料，合成

的過程。細(xì)胞核RNA聚合酶DNA的一條鏈4種游離的核糖核苷酸RNA2、場(chǎng)所真核生物：原核生物：細(xì)胞核（主要）、葉綠體、線粒體細(xì)胞質(zhì)：擬核（主要）、質(zhì)粒3、條件：模板、原料、能量、酶4、原則：堿基互補(bǔ)配對(duì)A-T-G-C-UACG5、產(chǎn)物：各種RNARNA聚合酶二、轉(zhuǎn)錄（4）釋放：合成的_____從DNA鏈上釋放，DNA雙螺旋恢復(fù)。6、過程：（1）解旋：在_________

的作用下，DNA雙鏈解開，堿基暴露。（2）配對(duì)：游離的________

與DNA的模板鏈

。核糖核苷酸堿基互補(bǔ)配對(duì)（3）連接：在_________

的作用下，核糖核苷酸依次連。RNARNA聚合酶7、特點(diǎn)：邊解旋邊轉(zhuǎn)錄思考·討論①都需要模板、原料、酶、能量；②邊解旋邊復(fù)制，邊解旋邊轉(zhuǎn)錄③都遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，保證遺傳信息傳遞的準(zhǔn)確性1.轉(zhuǎn)錄與DNA復(fù)制有什么共同之處？2.與DNA復(fù)制相比，轉(zhuǎn)錄所需要的原料和酶各有什么不同？DNA復(fù)制：4種游離的脫氧核苷酸；解旋酶、DNA聚合酶轉(zhuǎn)錄：4種游離的核糖核苷酸；RNA聚合酶思考·討論3.轉(zhuǎn)錄成的RNA的堿基序列，與DNA兩條單鏈的堿基序列各有有些異同？GCTTGGAGTGCGGCUUGGAGUGCG與模板鏈：堿基互補(bǔ)配對(duì)與非模板鏈：堿基序列基本相同（T變成U）2.什么是反密碼子？具有什么特點(diǎn)？3.翻譯的概念、場(chǎng)所、條件、過程？1.什么是密碼子？具有什么特點(diǎn)？4.中心法則的內(nèi)容？思考：自主閱讀P66-69上1、概念：在

上，以

為模板，以

.

為運(yùn)載工具，以

為原料，合成

的過程。細(xì)胞質(zhì)中核糖體具有一定氨基酸序列的蛋白質(zhì)mRNA21種游離的氨基酸t(yī)RNA三、翻譯mRNA攜帶的遺傳信息蛋白質(zhì)堿基序列氨基酸序列翻譯4種21種？GUGCAUCGAmRNA5'3'密碼子纈氨酸密碼子組氨酸密碼子精氨酸2、密碼子：mRNA上決定1個(gè)氨基酸的3個(gè)相鄰的堿基。三、翻譯密碼子（共64個(gè)）（1）起始密碼子：（2）終止密碼子：UAA、UAG、UGA不編碼氨基酸AUG、GUG（原核）編碼甲硫氨酸3種2種能決定氨基酸的密碼子：61~62種特殊情況下，UGA可編碼硒代半胱氨酸一種密碼子只能決定

氨基酸。一種氨基酸可由

密碼子決定。一種一種或多種思考·討論簡(jiǎn)并性：絕大多數(shù)氨基酸都有幾個(gè)密碼子。（色氨酸除外）1.密碼子的簡(jiǎn)并性對(duì)生物體的生存發(fā)展有什么意義？2.地球上幾乎所有的生物共用一套密碼子表。（通用性）（1）增強(qiáng)密碼子的容錯(cuò)性：當(dāng)密碼子中有一個(gè)堿基改變時(shí)，

由于密碼子的簡(jiǎn)并性，可能并不會(huì)改變其對(duì)應(yīng)的氨基酸；（2）當(dāng)某種氨基酸使用頻率較高時(shí)，幾種不同的密碼子都編碼同一種氨基酸，可以保證翻譯的速度。當(dāng)今生物可能有共同的起源；生命在本質(zhì)上是統(tǒng)一的。密碼子反密碼子3、反密碼子：（2）功能特點(diǎn)：三、翻譯結(jié)合氨基酸的部位3'5'GUA識(shí)別密碼子、轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸每種tRNA只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)

氨基酸。（3）tRNA攜帶的是什么氨基酸？由mRNA上的密碼子決定RNA鏈經(jīng)過折疊，三葉草形（1）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：tRNA上與密碼子堿基互補(bǔ)配對(duì)的3個(gè)相鄰的堿基。每種氨基酸可由

tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)。61~62種一種一種或多種AGUCCAUAAGGUUAC甲硫氨酸組氨酸G

U

G色氨酸A

CC三、翻譯第1步mRNA進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，與核糖體結(jié)合。攜帶甲硫氨酸的tRNA，通過與堿基AUG互補(bǔ)配對(duì)，進(jìn)入位點(diǎn)1AGUCCAUAAGGU組氨酸G

U

G色氨酸A

CCUAC甲硫氨酸三、翻譯第1步mRNA進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，與核糖體結(jié)合。攜帶甲硫氨酸的tRNA，通過與堿基AUG互補(bǔ)配對(duì)，進(jìn)入位點(diǎn)1。AGUCCAUAAGGU組氨酸G

U

GUAC甲硫氨酸三、翻譯色氨酸A

CC第2步攜帶某個(gè)氨酸的tRNA以同樣的方式進(jìn)入位點(diǎn)2AGUCCAUAAGGU組氨酸G

U

GUAC甲硫氨酸肽鍵三、翻譯色氨酸A

CC第3步甲硫氨酸與這個(gè)氨基酸形成肽鍵，從而轉(zhuǎn)移到位點(diǎn)2的tRNA上AGUCCAUAAGGU組氨酸G

U

G色氨酸A

CCUAC甲硫氨酸三、翻譯第4步核糖體沿mRNA移動(dòng)，讀取下一個(gè)密碼子，原占位點(diǎn)1的tRNA離開核糖體，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AGUCCAUAAGGU組氨酸G

U

G甲硫氨酸三、翻譯色氨酸A

CC第4步核糖體沿mRNA移動(dòng)，讀取下一個(gè)密碼子，原占位點(diǎn)1的tRNA離開核糖體，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AGUCCAUAAGGU組氨酸G

U

G色氨酸A

CC甲硫氨酸三、翻譯第4步核糖體沿mRNA移動(dòng)，讀取下一個(gè)密碼子，原占位點(diǎn)1的tRNA離開核糖體，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AGUCCAUAAGGU組氨酸G

U

G色氨酸A

CC甲硫氨酸三、翻譯第4步核糖體沿mRNA移動(dòng)，讀取下一個(gè)密碼子，原占位點(diǎn)1的tRNA離開核糖體，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AGUCCAUAAGGU組氨酸G

U

G色氨酸A

CC甲硫氨酸三、翻譯就這樣，隨著核糖體的移動(dòng)，tRNA以上述方式將攜帶的氨基酸輸送過來，以合成肽鏈。直到核糖體遇到mRNA的終止密碼子，合成才告終止AGUCCAUAAGGU組氨酸色氨酸A

CC甲硫氨酸三、翻譯就這樣，隨著核糖體的移動(dòng)，tRNA以上述方式將攜帶的氨基酸輸送過來，以合成肽鏈。直到核糖體遇到mRNA的終止密碼子，合成才告終止AGUCCAUAAGGU組氨酸色氨酸XXX甲硫氨酸XXX三、翻譯就這樣，隨著核糖體的移動(dòng)，tRNA以上述方式將攜帶的氨基酸輸送過來，以合成肽鏈。直到核糖體遇到mRNA的終止密碼子，合成才告終止AGUCCAUAAGGU甲硫氨酸組氨酸色氨酸XXXX三、翻譯2、場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)中核糖體上3、條件：模板、原料、能量、酶4、原則：堿基互補(bǔ)配對(duì)A-U-G-C-UACG5、產(chǎn)物：多肽三、翻譯多聚核糖體:三、翻譯一個(gè)mRNA分子上可以相繼結(jié)合多個(gè)核糖體，同時(shí)進(jìn)行多條肽鏈的合成。少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白質(zhì)，提高翻譯的效率。思考：1.多聚核糖體形成的多條肽鏈相同嗎？相同，以同一條mRNA為模板2.判斷核糖體移動(dòng)的方向、mRNA？3.意義：從左向右；mRNA左端為5'，右端為3'真核生物：DNAmRNARNA聚合酶原核生物：先轉(zhuǎn)錄，后翻譯邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯三、翻譯三、翻譯DNA堿基總數(shù)：mRNA堿基數(shù)：氨基酸數(shù)=6：3：1DNARNA蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄翻譯復(fù)制DNARNA蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄翻譯復(fù)制逆轉(zhuǎn)錄復(fù)制四、中心法則遺傳信息可以從DNA流向DNA，即DNA的復(fù)制；也可以從DNA流向RNA

，進(jìn)而流向蛋白質(zhì)，即遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯。中心法則的完善：克里克四、中心法則1.對(duì)于遺傳物質(zhì)為DNA的生物：（真核、原核、DNA病毒：T2噬菌體）DNARNA蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄翻譯復(fù)制2.對(duì)于遺傳物質(zhì)為RNA的生物（1）RNA病毒：（2）逆轉(zhuǎn)錄病毒：HIV艾滋病毒SARS病毒、煙草花葉病毒、流感病毒、新冠病毒逆轉(zhuǎn)錄DNARNA蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄翻譯RNA復(fù)制RNA蛋白質(zhì)翻譯復(fù)制DNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯時(shí)間場(chǎng)所模板原料條件原則特點(diǎn)產(chǎn)物信息傳遞細(xì)胞分裂間期生長發(fā)育過程蛋白質(zhì)DNARNA生長發(fā)育過程主要是細(xì)胞核主要是細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)DNA的兩條鏈基因的一條鏈mRNA4種脫氧核苷酸4種核糖核苷酸21種氨基酸解旋酶，DNA聚合酶RNA聚合酶tRNA、酶半保留復(fù)制、邊解旋邊復(fù)制邊解旋邊轉(zhuǎn)錄多核糖體翻譯蛋白質(zhì)DNA→DNADNA→mRNAmRNA→蛋白質(zhì)A-T、T-A、C-G、G-CA-U、T-A、C-G、G-CA-U、U-A、C-G、G-C真核細(xì)胞中復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯的比較基因DNA非編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)真核基因:原核基因:（連續(xù)，不間隔）（間隔，不連續(xù)）啟動(dòng)子終止子1、如圖為某生物細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄、翻譯的示意圖。下列正確的是（）B習(xí)題鞏固A.圖中表示4條多肽鏈正在合成B.一個(gè)基因在短時(shí)間內(nèi)可表達(dá)出多條完全相同的多肽鏈C.核糖體的移動(dòng)方向?yàn)閺挠蚁蜃驞.多個(gè)核糖體共同完成一條肽鏈的合成原核生物：邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯2、一段原核生物的mRNA通過翻譯可合成一條含有11個(gè)肽鍵的多肽，則此mRNA分子至少含有的堿基個(gè)數(shù)及合成這段多肽需要的tRNA個(gè)數(shù)以及轉(zhuǎn)錄此mRNA的基因中至少含的堿基數(shù)依次為（

）A.33、11、66B.36、12、72C.12、36、24D.11、36、72B習(xí)題鞏固一個(gè)基因轉(zhuǎn)錄時(shí)兩條DNA鏈可同時(shí)作為模板。（

）參與翻譯的RNA有____種DNA中有氫鍵，RNA中無氫鍵（

）轉(zhuǎn)錄只能在細(xì)胞核中進(jìn)行（

）轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中堿基配對(duì)方式完全相同（

）一種氨基酸只能有一種密碼子決定（

）一種氨基酸一定有多種密碼子決定（

）RNA酶就是具有催化作用的RNA分子（

）轉(zhuǎn)錄時(shí)RNA聚合酶的識(shí)別位點(diǎn)在RNA分子上（

）DNA的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過程一定都需要解旋酶（

）×××××××××3習(xí)題鞏固1961年克里克實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)材料：T4噬菌體實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果：①增加或刪除1個(gè)/2個(gè)堿基,無法正常產(chǎn)生蛋白質(zhì)；②增加或刪除3個(gè)堿基，可以正常產(chǎn)生蛋白質(zhì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：遺傳密碼中3個(gè)堿基編碼1個(gè)氨基酸。