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》.ppt

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,第五章 遺傳信息的表達(dá),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,DNA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）,？,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,問題：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(jìn)行的，兩者如何聯(lián)系起來的呢？,一 、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄,脫氧核苷酸,DNA,RNA,（一）RNA的結(jié)構(gòu)、分類和作用,核糖核苷酸,比較RNA與DNA結(jié)構(gòu)的不同,脫氧核苷酸,核糖核苷酸,脫氧核糖,核糖,A T C

2、G,A U C G,雙鏈結(jié)構(gòu),多為單鏈結(jié)構(gòu),細(xì)胞核,細(xì)胞質(zhì),RNA 的種類,信使 RNA(mRNA),核糖體 RNA(rRNA),轉(zhuǎn)運(yùn) 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(yùn)載工具。（一種轉(zhuǎn)運(yùn)RNA只能識(shí)別和轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸。,核糖體的組成部分,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(chǔ)存遺傳信息。 RNA與DNA的關(guān)系中，也遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)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。,問題2：DNA的 遺傳信息是怎樣傳 給mRNA的呢？,(二) 轉(zhuǎn)錄的具體

3、過程,DNA的平面結(jié)構(gòu)圖,以DNA的一條鏈為模板合成RNA,DNA,游離的核糖核苷酸,DNA與RNA的堿基互補(bǔ)配對(duì)：AU；TC；CG；TA,組成 RNA 的核糖核苷酸一個(gè)個(gè)連接起來,形成的 mRNA 鏈，DNA上的遺傳信息就傳遞到mRNA上,RNA,DNA,細(xì)胞質(zhì),細(xì)胞核,核孔,DNA,mRNA在細(xì)胞核中合成,細(xì)胞質(zhì),細(xì)胞核,mRNA通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì),（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(bǔ)配對(duì)原則有什么特殊 情況？,AU、TA、 GC、 CG,思考:轉(zhuǎn)錄與DNA復(fù)制有什么異同點(diǎn)?,轉(zhuǎn)錄與DNA分子復(fù)制的區(qū)別,有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂間期,

4、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,TA、 GC,AU、 CG,邊解旋邊復(fù)制、半保留復(fù)制,邊解旋邊轉(zhuǎn)錄,兩個(gè)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,總結(jié)：,（）轉(zhuǎn)錄的定義： （）轉(zhuǎn)錄的場所： （）轉(zhuǎn)錄的模板： （）轉(zhuǎn)錄的原料： （）轉(zhuǎn)錄的條件： （）轉(zhuǎn)錄時(shí)的堿基配對(duì): （ 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(bǔ)配對(duì)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

5、補(bǔ)配對(duì)原則 （A=U，G=C）,mRNA,細(xì)胞核,DNA的一條鏈,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(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中， 開始它新的歷程翻譯。,二、遺傳信息的翻譯,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(duì)應(yīng)關(guān)系,思 考 與 討 論,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:,4種堿基只能決定4種氨基酸，41=4。,二個(gè)堿基編碼一個(gè)氨

6、基酸最多只能編碼16種，42=16。,三個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸只能決定64種，43=64，足夠有余。,3.如果一個(gè)氨基酸的編碼至少需要多少個(gè)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(gè)堿基編碼一個(gè)氨基酸，最多能編碼多少種氨基酸？,1.如果1個(gè)堿基決定1個(gè)氨基酸，4種堿基能決定多少種氨基酸,密碼子：mRNA上決定氨基酸的三個(gè)相鄰 的堿基。,密碼子,對(duì)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(duì)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(shí)說明什

7、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,c、從密碼子表可以看出，一種氨基酸可能由幾個(gè)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(duì)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(shí)到： 如果密碼子中的一個(gè)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(duì)穩(wěn)定性。又使生物出現(xiàn)變異，從而促進(jìn)生物的發(fā)展變化。,tRNA“搬運(yùn)工”,游離在細(xì)胞質(zhì)中的氨基酸，是怎樣運(yùn)送到合成蛋白質(zhì)的“生產(chǎn)線-核糖體”上？,一共

8、有多少種tRNA?,反密碼子,與密碼子相互配對(duì),轉(zhuǎn)運(yùn)的氨基酸由配對(duì)的密碼子決定,每種tRNA只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn) 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,密碼子與反密碼子,亮氨酸,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?,異亮氨酸,DNA(基因),轉(zhuǎn)錄,翻譯,基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的過程,翻譯的具體過程：,1.翻譯的場所： 2.翻譯時(shí)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,tRNA,肽鏈,酶，ATP、模板、原料,從基因的表達(dá)過程可以看出： DNA（基因）中脫氧

9、核苷酸的排列順序決定了信使RNA中 的排列順序，進(jìn)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),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RNA,DNAmRNA,mRNA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(jìn)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),1、遺傳密碼的組成是（ ）,A、由A、T、G、C四種堿基中任何三個(gè)做排列組合。 B、由A、U、G、C四種堿

10、基中任何三個(gè)做排列組合。 C、由A、T、G、C、U五種堿基中任何三個(gè)做排列組合。 D、由A、U、G、T四種堿基中任何三個(gè)做排列組合。,答案：B,鞏固練習(xí),2、DNA決定RNA的性質(zhì)是通過（ ）,A、信使RNA的密碼 B、DNA特有的自我復(fù)制 C、堿基互補(bǔ)配對(duì)原則 D、轉(zhuǎn)運(yùn)RNA的媒介,答案：C,3、已知某轉(zhuǎn)運(yùn)RNA的一端的三個(gè)堿基順序是GAU，它所轉(zhuǎn)運(yùn)的氨基酸是亮氨酸，那么決定此氨基酸的密碼是由下列哪個(gè)轉(zhuǎn)錄來的（ ）,A、GAT B、GAA C、GUA D、CTA,答案：A,4、信使RNA中核苷酸的順序是由下列哪項(xiàng)決定的（ ）,A、轉(zhuǎn)運(yùn)RNA中核苷酸的排列順序 B、蛋白質(zhì)分子中氨基酸的排列順序 C、核糖體上的RNA核苷酸的排列順序 D、DNA分子中脫氧核苷酸的排列順