人教版教學(xué)課件：基因表達(dá)中的轉(zhuǎn)錄和翻譯機(jī)制復(fù)習(xí)

基因表達(dá)中的轉(zhuǎn)錄和翻譯機(jī)制復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)目標(biāo)理解轉(zhuǎn)錄和翻譯的概念掌握轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程及關(guān)鍵要素認(rèn)識(shí)基因表達(dá)調(diào)控了解基因表達(dá)紊亂與疾病的關(guān)系熟悉基因工程技術(shù)生物大分子簡介核酸儲(chǔ)存和傳遞遺傳信息蛋白質(zhì)執(zhí)行各種生物功能碳水化合物提供能量，構(gòu)成細(xì)胞結(jié)構(gòu)脂類核酸的結(jié)構(gòu)和功能結(jié)構(gòu)由核苷酸單體組成，核苷酸包含含氮堿基、五碳糖和磷酸基團(tuán)功能DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)1兩條反向平行的脫氧核苷酸鏈2堿基配對原則：A與T配對，G與C配對雙螺旋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性DNA的復(fù)制機(jī)制1解旋DNA雙螺旋解開，形成復(fù)制叉2引物合成引物酶合成RNA引物，為DNA聚合酶提供起始點(diǎn)3延伸DNA聚合酶沿著模板鏈合成新的互補(bǔ)鏈4連接DNA連接酶連接斷裂的片段，形成完整的DNA分子復(fù)制的特點(diǎn)半保留復(fù)制每個(gè)新合成的DNA分子包含一條來自親代DNA的鏈和一條新合成的鏈雙向復(fù)制從復(fù)制起點(diǎn)開始，兩個(gè)方向同時(shí)進(jìn)行復(fù)制高保真性復(fù)制過程中錯(cuò)誤率很低轉(zhuǎn)錄的概念轉(zhuǎn)錄是指以DNA為模板，合成RNA的過程。它是基因表達(dá)的第一步，將遺傳信息從DNA傳遞到RNA。轉(zhuǎn)錄的過程起始RNA聚合酶識(shí)別并結(jié)合到DNA模板的啟動(dòng)子上1延伸RNA聚合酶沿模板鏈移動(dòng)，以堿基配對原則合成RNA分子2終止RNA聚合酶遇到終止信號(hào)，停止轉(zhuǎn)錄，釋放RNA分子3RNA聚合酶的作用RNA聚合酶是一種酶，它催化轉(zhuǎn)錄過程，識(shí)別啟動(dòng)子，合成RNA分子，并識(shí)別終止信號(hào)。轉(zhuǎn)錄的特點(diǎn)1以DNA為模板2合成RNA分子3遵循堿基配對原則4由RNA聚合酶催化翻譯的概念翻譯是指以mRNA為模板，合成蛋白質(zhì)的過程。它是基因表達(dá)的第二步，將遺傳信息從RNA傳遞到蛋白質(zhì)。翻譯的過程起始核糖體識(shí)別并結(jié)合到mRNA的起始密碼子上延伸核糖體沿著mRNA移動(dòng)，tRNA攜帶相應(yīng)的氨基酸進(jìn)入核糖體，按照mRNA密碼子序列連接氨基酸，形成多肽鏈終止核糖體遇到終止密碼子，停止翻譯，釋放多肽鏈核糖體的組成小亞基結(jié)合mRNA大亞基結(jié)合tRNA，催化肽鍵形成氨基酸的活化氨基酸活化是指氨基酸與tRNA結(jié)合的過程，需要氨基酰tRNA合成酶的催化，為翻譯過程提供準(zhǔn)備。tRNA的結(jié)構(gòu)和功能結(jié)構(gòu)三葉草形結(jié)構(gòu)，包含反密碼子環(huán)、氨基酸臂和二氫尿嘧啶臂功能識(shí)別并攜帶相應(yīng)的氨基酸到核糖體，參與蛋白質(zhì)的合成密碼子和反密碼子密碼子是mRNA上的三個(gè)堿基序列，決定了氨基酸的種類。反密碼子是tRNA上的三個(gè)堿基序列，與mRNA上的密碼子互補(bǔ)配對，保證氨基酸按照正確的順序連接成多肽鏈。多肽鏈的形成多肽鏈的形成是由核糖體催化，按照mRNA上的密碼子順序，將tRNA攜帶的氨基酸連接成多肽鏈的過程。蛋白質(zhì)的折疊和修飾蛋白質(zhì)的折疊是指多肽鏈按照一定的規(guī)律，形成特定的三維結(jié)構(gòu)的過程。蛋白質(zhì)的修飾是指在蛋白質(zhì)合成后，對蛋白質(zhì)進(jìn)行的化學(xué)修飾，例如糖基化、磷酸化等，使蛋白質(zhì)能夠執(zhí)行特定的功能。基因表達(dá)的調(diào)控基因表達(dá)調(diào)控是指細(xì)胞通過各種機(jī)制，控制基因表達(dá)水平的過程，以適應(yīng)不同的環(huán)境條件和發(fā)育階段的需求。轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控1啟動(dòng)子調(diào)控2轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控3RNA聚合酶調(diào)控翻譯水平的調(diào)控1起始因子調(diào)控2mRNA穩(wěn)定性調(diào)控3tRNA和氨基酸供應(yīng)基因表達(dá)紊亂與疾病基因表達(dá)紊亂是指基因表達(dá)水平發(fā)生異常，導(dǎo)致細(xì)胞功能失調(diào)，最終引發(fā)疾病。例如，癌癥、遺傳病等。遺傳病的種類單基因遺傳病由單個(gè)基因突變導(dǎo)致多基因遺傳病由多個(gè)基因共同作用導(dǎo)致染色體病由染色體結(jié)構(gòu)或數(shù)量異常導(dǎo)致遺傳病的成因1基因突變2染色體異常3環(huán)境因素遺傳病的癥狀遺傳病的癥狀取決于突變的基因和染色體異常的類型，表現(xiàn)出多種多樣的癥狀，如智力低下、生長發(fā)育遲緩、器官畸形等。遺傳病的診斷1家族史調(diào)查2臨床癥狀評(píng)估3基因檢測遺傳病的預(yù)防1遺傳咨詢2產(chǎn)前診斷3基因治療基因工程技術(shù)基因工程是指利用現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)，對生物體進(jìn)行遺傳操作，以改變生物體的遺傳性狀的技術(shù)。DNA克隆技術(shù)DNA克隆技術(shù)是指將目的基因插入載體，并將其導(dǎo)入受體細(xì)胞，使其在受體細(xì)胞內(nèi)大量復(fù)制的過程。PCR擴(kuò)增技術(shù)PCR擴(kuò)增技術(shù)是指在體外利用DNA聚合酶，以特定DNA片段為模板，進(jìn)行大量復(fù)制，從而獲得大量目的基因片段的技術(shù)。基因測序技術(shù)基因測序技術(shù)是指測定DNA序列的技術(shù)，可以用來確定基因的結(jié)構(gòu)、功能和遺傳變異。基因編輯技術(shù)基因編輯技術(shù)是指對基因組進(jìn)行精確的修改，可以用來修復(fù)基因缺陷、治療遺傳病，甚至改變生物體的性狀?；蚬こ虘?yīng)用基因工程技術(shù)在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、環(huán)境等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，可以提高農(nóng)作物產(chǎn)量、開發(fā)新藥、治理環(huán)境污染等。農(nóng)業(yè)應(yīng)用1抗蟲作物2抗除草劑作物3高產(chǎn)作物醫(yī)療應(yīng)用1基因治療2診斷試劑3藥物研發(fā)環(huán)境應(yīng)用1生物修復(fù)2環(huán)境監(jiān)測3污染物降解倫理問題思考1基因隱私保護(hù)2基因歧視3基因武器實(shí)踐活動(dòng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，模擬轉(zhuǎn)錄和翻譯過程，并觀察相關(guān)現(xiàn)象。例如，模擬DNA復(fù)制過程，觀察不同酶的作用。實(shí)驗(yàn)操作演示演示轉(zhuǎn)錄和翻譯的實(shí)驗(yàn)操作過程，例如，用瓊脂糖凝膠電泳分離DNA和RNA片段，并觀察結(jié)果。生物信息學(xué)分析利用生物信息學(xué)工具，分析基因序列，預(yù)測蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能，并對基因表達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。病例分析討論分析遺傳病的病例，討論遺傳病的成因、癥狀、診斷和治療方法。課堂提問互動(dòng)利用課堂提問，引導(dǎo)學(xué)生思考問題，加深對知識(shí)點(diǎn)的理解，并培養(yǎng)學(xué)生的批判性