《高考生物 第四章 基因的表达 4.1 基因指导蛋白质的合成课件 新人教版必修2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考生物 第四章 基因的表达 4.1 基因指导蛋白质的合成课件 新人教版必修2（64页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 电影中 科学家是怎么使已灭 绝的恐龙复活的 科学家利用凝结在琥珀中的史前蚊子体内的恐龙血液提 取出恐龙的遗传基因 加以修补和培育繁殖 竟然将已 绝迹6500万年的史前庞然大物复生 问题一 在现实生活中 我们能不能像电影 侏罗纪公园 中描述的 那样 利用恐龙的DNA 使恐龙复活呢 问题二 如果能利用 恐龙的DNA使恐龙复 活 你认为主要要解 决什么问题 基因 指导指导 合成合成 蛋白质 体现者 基因指导蛋白质合成控制性状的过程 叫基因基因指导蛋白质合成控制性状的过程 叫基因 的表达的表达 控制生物性状 DNA蛋白质合成 细胞核 细胞质 核孔 RNA 图4 1核糖与脱氧核糖 2 2 RNA是由基
2、本单位 核糖核苷酸连接 而成 为什么RNA适合做DNA的信使呢 RNA一般为单链 比DNA短 能通 过核孔 从细胞核转移到细胞质中 规则的双螺旋结构通常呈单链结构 脱氧核苷酸核糖核苷酸 腺嘌呤 A 鸟嘌呤 G 腺嘌呤 A 鸟嘌呤 G 胞嘧啶 C 胸腺嘧啶 T 胞嘧啶 C 尿嘧啶 U 脱氧核糖核糖 磷酸磷酸 DNA与RNA分子的比较 主要在细胞核主要在细胞质场所 三种RNA示意图 信使RNA mRNA 遗传信息传递的媒介 核糖体RNA rRNA 与蛋白质构成核糖体 转运RNA tRNA 转运氨基酸的工具 DNA的遗传信息是怎样传给 RNA的 人的肌肉细胞和唾液腺细胞 DNA mRNA 蛋白质的种
3、类相同吗 为什么 DNA相同 mRNA不相同 蛋白质不相同 可 以用基因选择性表达来解释 肌肉细胞和唾 液腺细胞同时具有肌肉蛋白基因和唾液淀粉 酶基因等其他基因 因为它们都是由受精卵 发育而来 但是 在肌肉细胞中肌肉细胞基 因表达但是唾液淀粉酶基因是关闭的 反之 也是一样 这样就造成两种细胞内基因虽然 相同但是转录的mRNA不同 翻译成的蛋白质 也就不同 转录 在细胞核内 以DNA上某基因的一 条链为模板 按照碱基互补配对的原则 合成RNA的过程 基因中的有义链和反义链 1 概念 1 有义链 有遗传效应的DNA片段中无转录功能的链 又叫编 码链 2 反义链 有遗传效应的DNA片段中具有转录功能
4、的链 又叫 模板链 2 功能 反义链能转录出mRNA 并指导蛋白质的合成 进而体现生物的 性状 而有义链则不能转录 3 分布特点 在一条包含有若干个基因的DNA分子中 各个基因的有义链并 不一定都在同一条链上 也就是说 它们各自具有自己的有义 链 即DNA双链中的一条链对于某些基因来说是有义链 而对 另一些基因来说则为反义链 场所 主要在细胞核 线粒体 叶绿体 产物 形成一条单链RNA 条件 模板 酶 原料 能量 转录 DNA RNA DNA某基因的一条链 模板链 四种游离核糖核苷酸 RNA聚合酶 兼有解旋功能 碱基 DNA A T G C 互补 配对 RNA U A C G 碱基互补配对原则
5、 ATP DNA RNA 过程 a DNA 双链解开 RNA聚合酶兼有解旋功能 b 以基因一条链为模板 根据碱基互补 配对原则 在 RNA聚合酶作用下 利用 游离的核糖核苷酸合成mRNA c mRNA穿过核孔到细胞质 DNA恢复双螺旋 遗传信息传递方向 转录 在 内 以DNA的 为 按照 的原则合成 的过程 细胞核一条链模板 碱基互补配对RNA 转录与DNA分子复制的区别 复制转录转录 时间时间 场场所 原料 模板 条件 配对对原则则 特点 产产物 意义义 有丝分裂间期和减数 第一次分裂前的间期 生长发育过程 主要在细胞核 少部分在线粒体和叶绿体 A T C GA U C G 边解旋边复制 半
6、保留复制 边解旋边转录 两个双链DNA分子一条单链RNA 使遗传信息从亲代传给子 代 保持遗传信息连续性 传递遗传信息 为 翻译做准备 四种脱氧核苷酸四种核糖核苷酸 DNA的两条链 基因的一条链 模板 原料 ATP 酶 经过转录 DNA中的遗传信息传递给了 mRNA mRNA 从核孔进入细胞质 那么 遗传信息是如何从进一步指导蛋 白质的合成的呢 在细胞质中 以mRNA为模板 合成具有 一定氨基酸顺序的蛋白质的过程 二 翻译 思考 组成蛋白质的氨基酸 组成mRNA的碱基 4种碱基如何决定蛋白质的20种氨基酸呢 20种 4种 如果1个碱基决定1个氨基酸就只能决定 种 即 如果3个碱基决定1个氨基酸
7、就可决定 种 即 如果2个碱基决定1个氨基酸就只能决定 种 即 4 16 64 20种氨基酸的密码子 密码子不一定决定 氨基酸 但氨基酸 一定由密码子决定 生物体内的mRNA是如何用4种碱基来编码 20种氨基酸的 密码子 共64个 61个可以决定氨基酸 mRNA上三个相邻的碱基称为一个密码子 也称 三联体密码 起始密码 2个 甲硫氨酸 缬氨酸 终止密码 3个 不能决定氨基酸 UCAUG A UUA mRNA 密码子密码子密码子 UCAUG A UUA mRNA 密码子密码子密码子 密码子 1 一种密码子决定 氨基酸 3 一种密码子有 碱基 4 密码子存在于 共 但有 能决定氨基酸 2 一种氨基
8、酸可对应 密码子 一种 一种或多种 mRNA上 64种 61种 3个 判断 tRNA有3 个碱基 多 遗传密码的特性 1 通用性 地球上几乎所有的生物共用一 套密码子表 说明地球上的所有生物都有 着或远或近的亲缘关系 或者生物都具有 相同的遗传语言 或者生命在本质上是统 一 2 简并性 一种氨基酸对应一个或多个密 码子的情况 在一定程度上能防止由于 碱基的改变而导致的遗传信息的改变 增 加容错性 问题 氨基酸是怎样运送到核糖体上的呢 反密码子 A A U 亮氨酸 2 一种tRNA只能携带 氨基酸 3 一种氨基酸可由 tRNA携带 AUG 异亮氨酸 一种 一种或多种 1 反密码子存在于 有 种
9、tRNA61 遗传信息在 密码子在 反密码子在 DNA mRNA tRNA 二 遗传信息 密码子 反密码子的区别及与氨基酸的关系 1 遗传信息 密码子 反密码子的关系 项项目遗传遗传 信息密码码子反密码码子 概念 基因中脱氧核苷 酸的排列顺顺序 mRNA中决定1个 氨基酸的3个相 邻邻碱基 tRNA中与密码码子互 补补配对对的3个碱基 位置主要在DNA中mRNAtRNA 作用控制生物的性状 直接决定蛋白质质 中的氨基酸序列 识别识别 密码码子 转转 运氨基酸 项项目遗传遗传 信息密码码子反密码码子 种类类多样样性64种61种 图图解 翻译小结 定义 游离在细胞质中的各种氨基酸 以mRNA为模板
10、合 成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程 原料 20种游离氨基酸 场所 过程 细胞质中的核糖体 模板 产物 遗传信息传递方向 mRNA 蛋白质 肽链 mRNA蛋白质 能量 ATP 转运工具 tRNA 翻 译 蛋白质合成的过程如何 3 过程 UCAUGAUUA mRNA 细胞质 细胞质中的mRNA UCAUGAUUA AAU 亮氨酸 ACU 天门冬 酰氨 核糖体 mRNA与核糖体结合 AGGUCACGU UAC 甲硫氨 酸 GGU 组氨酸 tRNA 上的反密码子与 mRNA上的密码子互补配对 AGGUCACGU UAC 甲硫氨 酸 GGU 组氨酸 CAC 色氨酸 tRNA 将氨基酸转运到 mRNA
11、上的相应位置 ACGUGAUUA AAU 甲硫氨 酸 ACU 组氨酸 AUG 色氨酸 两个氨基酸分子脱水缩合形成肽键 肽键 脱水缩合 UCAUGAUUA AAU 甲硫氨 酸 ACU 组氨酸 AUG 色氨酸 tRNA移走 核糖体随着mRNA滑动 另一个 tRNA上的碱基与 mRNA上的密码子配对 UCAUGAUUA AAU 甲硫氨 酸 ACU 组氨酸 AUG 色氨酸 一个个氨基酸分子缩合成肽链 肽键 脱水缩合 UCAUGAUUA AAU 甲硫氨 酸 ACU 色氨酸 AUG 色氨酸 tRNA离开 再去转运新的氨基酸 UCAUGAUUA AAU ACU AUG 甲硫 氨酸 组氨酸 色氨酸 以mRNA
12、为模板形成了有一定氨基酸顺序的多肽 需加工 蛋白质合成的过程如何 第一步 甲硫氨酸在tRNA的运输下与mRNA 上的起始密码AUG配对 进入核糖体的位点1 第二步 按碱基互补配对的原则 携带组氨酸 的tRNA进入位点2 第三步 位点1上的组氨酸与位点2上的氨基酸 通过脱水缩合形成肽键 第四步 核糖体读取下一个密码子 原占据位 点1的tRNA离开核糖体 原占据位点2的 tRNA进入位点1 另一个携带氨基酸的tRNA 进入位点2 继续肽链的合成 第五步 重复以上步骤 当核糖体读到终止密 码时 肽链合成终止 mRNA 核糖体 电子显微镜 下的图片 一个mRNA分子上结合多个核糖体 同时合成多条肽链
13、变式备选3 已知一个蛋白质分子由3条肽链组成 连接蛋白 质分子中氨基酸的肽键共有297个 翻译成这个蛋白质分子的 信使RNA中的A和G共400个 则转录成信使RNA的DNA分子中 C 和T最少应有多少个 翻译成蛋白质的过程中共需要多少个 tRNA A 1 800个 300个 B 900个 900个 C 900个 300个 D 900个 无法确定 转录 翻译与DNA复制的比较 场所模板原料产物 遗传信息传 递方向 DNA复制 DNA DNA 转录 DNA RNA 翻译 RNA 蛋 白质 游离的脱 氧核苷酸 游离的核 糖核苷酸 游离的 氨基酸 DNA mRNA 蛋白质 DNA DNA DNA mR
14、NA 亲代DNA的 两条链 DNA的一条链 模板链 mRNA 小结 RNA 基因 蛋白质 转录翻译 细胞核细胞质 细胞核 细胞核 细胞质 mRNA 蛋白 质 23 根据转录和翻译过程填充 DNA双链 G 信使RNA 转运RNA 氨基酸 丙氨酸 密码 GCA C A C G T G C A C G U 课堂巩固 蛋白质种氨基酸数目与mRNA DNA中碱基数目的关系 1 如果某蛋白质中有n个氨基酸 则指导该 蛋白质合成的mRNA的碱基数目为 控制该蛋白质合成的DNA 基因 中的碱基 数目为 3n 6n 比例是 1 3 6 A C U G G A U C U mRNA tRNAU G A C C U
15、 A G A 苏氨酸 甘氨酸 丝氨酸 转录翻译 蛋白质 密码子ACU GGA UCU DNA A C T G G A T C T T G A C C T A G A 肽键 肽键 1 翻译的起始密码有 个 终止密码有 个 2 决定氨基酸的密码子 种 3 翻译时的碱基配对 4 肽链由各相邻的氨基酸通过 连接形成 5 翻译的条件 3 61 肽键 2 A U C G mRNA t RNA 酶 ATP 模板 原料 U A G C 1 有3个核酸 经分析共有5种碱基 8 种核苷酸 4条核苷酸链 则它们是 A 一个DNA和两个RNA B 两个DNA和一个 RNA C 三个DNA D 三个RNA 2 DNA和
16、RNA的区别是 A 五碳糖不同 B 碱基种类不同 C 空间结构不同 D 以上都是 D A 3 由DNA蕴藏的遗传信息所支配合成 的 RNA完全水解后 得到的化学物质 是 A 氨基酸 葡萄糖 碱基 B 氨基酸 核苷酸 葡萄糖 C 核糖 碱基 磷酸 D 脱氧核糖 碱基 磷酸 C 4 如果DNA的一条模板链的碱基排列顺序 是ACGCTAGCA 那么与它互补的另一条链 上的碱基排列顺序是 转录成 的信使RNA上的碱基排列顺序是 5 如下是转录过程 DNA RNA 该图中有 种核苷酸 有 核酸 有 种碱 基 该过程是在 中进行的 TGCGATCGT 625 细胞核 UGCGAUCGU 小资料 1955年有人曾用洋葱根尖和变形虫进行实 验 如果加入 RNA酶分解细胞中的 RNA 蛋白质合成就停止 而如果再加进从酵母 中提取出来的RNA 则又可重新合成一定 数量的蛋白质 同年 拉斯特 Laster Gold 等人将变形虫用同位素标记的尿嘧 啶核苷培养液来培养 发现标记的RNA分 子首先在细胞核中合成 DNA复制与转录的比较 复制转录转录 场场所 解旋 模板 原料 酶 能量 碱基配对对 产产物 细胞核
