《浙江省杭州市萧山区高中生物 3.4 遗传信息的表达——RNA和蛋白质的合成课件 浙教版必修1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《浙江省杭州市萧山区高中生物 3.4 遗传信息的表达——RNA和蛋白质的合成课件 浙教版必修1（22页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、遗传信息的表达遗传信息的表达RNARNA和蛋白质和合成和蛋白质和合成缙云麻鸭缙云麻鸭，因全身羽毛呈粽灰色似麻雀而得名，因全身羽毛呈粽灰色似麻雀而得名，著名的高产蛋鸭，至今已有著名的高产蛋鸭，至今已有300300多年的历史。多年的历史。 科学探索的脚步科学探索的脚步18661866年，孟德尔提出年，孟德尔提出遗传因子遗传因子的分离定律和自由组合定律。的分离定律和自由组合定律。19101910年，摩尔根用果蝇伴性遗传实验证实年，摩尔根用果蝇伴性遗传实验证实遗传的染色体学说遗传的染色体学说。19441944年，艾弗里等人通过细菌转化实验证明年，艾弗里等人通过细菌转化实验证明DNADNA是遗传物质是遗
2、传物质。19531953年，沃森和克里克提出年，沃森和克里克提出DNADNA双螺旋双螺旋结构模型。结构模型。19571957年，克里克提出年，克里克提出“中心法则中心法则”。 19591959年，证明年，证明核糖体核糖体是蛋白质合成的场所。是蛋白质合成的场所。19601960年，年，信使信使RNARNA被发现。被发现。19611961年，发现年，发现RNARNA聚合酶聚合酶。19651965年，年，RNARNA可以自我可以自我复制复制。19651965年，年，遗传密码遗传密码表被全部破译。表被全部破译。19701970年，巴尔的摩和特明发现年，巴尔的摩和特明发现逆转录逆转录现象。现象。1971
3、1971年，克里克修改和完善了年，克里克修改和完善了“中心法则中心法则” 材料一：早在材料一：早在4040年代，年代，JHammerling和和JBrachet就分别发现伞藻和海胆卵细胞在就分别发现伞藻和海胆卵细胞在除去细胞核之后，仍然能进行一段时间的除去细胞核之后，仍然能进行一段时间的蛋白质合成。蛋白质合成。这个实验说明什么？这个实验说明什么？ 中心法则提出前的背景研究中心法则提出前的背景研究材料二：科学家在细胞溶胶中没有检测到材料二：科学家在细胞溶胶中没有检测到DNA，相反却发现有大量，相反却发现有大量RNA的存在。的存在。 19551955年，年，JBrachet用洋葱根尖和变形虫为材用
4、洋葱根尖和变形虫为材料进行实验，他用料进行实验，他用RNA酶分解细胞中的酶分解细胞中的RNA，蛋白质的合成就停止。而如果再加入，蛋白质的合成就停止。而如果再加入RNA，则又可以合成一定数量的蛋白质。，则又可以合成一定数量的蛋白质。 这个实验说明什么？这个实验说明什么？ 问题问题1 1：有没有对照实验？：有没有对照实验？问题问题2 2：自变量是？因变量？：自变量是？因变量？中心法则提出前的背景研究中心法则提出前的背景研究实验实验C以上实验说明了什么？以上实验说明了什么？实验实验A实验实验B变形虫变形虫. . . . .材料三：材料三：19551955年，用同位年，用同位素标记法用变形虫做换核素标
5、记法用变形虫做换核实验。实验。实验实验A：用同位素标记的：用同位素标记的尿嘧啶尿嘧啶核糖核苷酸核糖核苷酸培养液培养；培养液培养；实验实验B：用未标记的尿嘧啶核糖：用未标记的尿嘧啶核糖核苷酸培养液培养。核苷酸培养液培养。实验实验C：适当的时候，将两：适当的时候，将两组变形虫进行换核培养，组变形虫进行换核培养，发现大部分标记的发现大部分标记的RNA相相继从细胞核进入细胞质。继从细胞核进入细胞质。RNA-DNARNA-DNA杂交区域杂交区域游离核苷酸游离核苷酸RNARNA聚合酶移动方向聚合酶移动方向RNARNA聚合酶聚合酶DNADNA双螺旋解开双螺旋解开DNADNA双螺旋双螺旋重新形成重新形成编码链
6、编码链模板链模板链核苷酸加到核苷酸加到RNARNA末端末端RNARNA教材第教材第6666页页RNARNA的形成过程示意图的形成过程示意图头脑风暴头脑风暴同桌同桌2 2人一组，根据人一组，根据“转录转录”这个主题词，充分讨论，这个主题词，充分讨论，展开联想，翻阅课本，列展开联想，翻阅课本，列出全部关键词。出全部关键词。 思维导图培养发散思维的重要学习方法示例：示例：“酶酶”的思维导图的思维导图教材第教材第6868、6969页页蛋白质合成示意图蛋白质合成示意图mRNAmRNA上的遗传密码上的遗传密码头脑风暴头脑风暴思维导图思维导图材料四：材料四：19651965年，科学家发现烟草花叶病毒（年，科
7、学家发现烟草花叶病毒（RNARNA为遗传物质）的为遗传物质）的RNARNA可以复制，其遗传信息传递规可以复制，其遗传信息传递规律为：律为： 中心法则提出后的后续研究中心法则提出后的后续研究RNA蛋白质蛋白质翻译翻译复制复制材料五：材料五：19701970年，美国科学家在年，美国科学家在RNARNA肿瘤病毒中发肿瘤病毒中发现了逆转录酶。此后，实验发现逆转录酶存在于现了逆转录酶。此后，实验发现逆转录酶存在于HIVHIV病毒、劳氏肉瘤病毒等部分病毒、劳氏肉瘤病毒等部分RNARNA病毒中。其遗病毒中。其遗传信息传递规律为：传信息传递规律为： RNADNA蛋白质蛋白质逆转录逆转录翻译翻译转录转录RNA视
8、频视频生生命如此神奇，精彩源于人们对科学未命如此神奇，精彩源于人们对科学未知的渴望。知的渴望。 勇敢提问勇敢提问以前后左右以前后左右4 4人为一组，充分利用教人为一组，充分利用教材和教辅书，每个组提出几个可以考材和教辅书，每个组提出几个可以考考其他组同学的问题，或者需要请教考其他组同学的问题，或者需要请教老师的疑难问题。老师的疑难问题。 1、转录的的场所所还可以在哪里？可以在哪里？2、同一个基因两条、同一个基因两条链都能作都能作为模板模板链吗？3、同一个、同一个DNA分子上不同基因，模板分子上不同基因，模板链都一都一样吗？4、若、若荧光蛋白基因的某一碱基被替光蛋白基因的某一碱基被替换，荧光蛋白
9、一定会光蛋白一定会改改变吗？5、mRNA在在细胞中存在的胞中存在的时间很短，如何能迅速合成大很短，如何能迅速合成大量的量的荧光蛋白呢？光蛋白呢？6、判断、判断题：DNA的的转录过程中需要程中需要DNA解旋解旋酶、DNA转录酶。“我想，吉姆（沃森）和我最值得称赞的是我们我想，吉姆（沃森）和我最值得称赞的是我们选对了问题并坚持不懈地为之奋斗。选对了问题并坚持不懈地为之奋斗。” 假设某基因中有一片段的一条链的碱基序列是假设某基因中有一片段的一条链的碱基序列是CGCGACTACAGTCCCCGCGACTACAGTCCCGGATGTACTTCGATGGATGTACTTCGAT（其中（其中示省略了示省略了
10、210210个碱基）若以此链为模板经转录、翻译成多肽链。个碱基）若以此链为模板经转录、翻译成多肽链。 1 1、写出此模板链转录的、写出此模板链转录的mRNAmRNA碱基序列、氨基酸序列。碱基序列、氨基酸序列。2.2.合成此肽链总共需要几个氨基酸？合成此肽链总共需要几个氨基酸？3.3.假如该基因模板链某个碱基发生替换，是否一定假如该基因模板链某个碱基发生替换，是否一定会引起此基因控制的性状的改变会引起此基因控制的性状的改变? ?4.4.若该基因为豌豆的紫花基因，则此基因在豌豆的每若该基因为豌豆的紫花基因，则此基因在豌豆的每个细胞内都能表达吗？个细胞内都能表达吗？GCGCUGAUGUCAGGGGC
11、GCUGAUGUCAGGGCCUACAUGAAGCUACCUACAUGAAGCUA7575个个不一定不一定不能，基因具有选择性表达的特点不能，基因具有选择性表达的特点mRNAmRNA碱基序列：碱基序列：氨基酸序列：氨基酸序列：甲硫氨酸甲硫氨酸- -丝氨酸丝氨酸- -甘氨酸甘氨酸脯氨酸脯氨酸- -苏氨酸苏氨酸某些不表达的某些不表达的DNADNA片段突变片段突变不同密码子决定同一种氨基酸不同密码子决定同一种氨基酸蛋白质不同，功能相同蛋白质不同，功能相同隐性突变被显性基因掩盖隐性突变被显性基因掩盖材料三：科学家通过精确的仪器发现细胞翻译蛋白材料三：科学家通过精确的仪器发现细胞翻译蛋白质的速度非常快，
12、真核细胞每分钟大约翻译质的速度非常快，真核细胞每分钟大约翻译5050个氨个氨基酸；基酸；讨论：讨论：1 1、为什么细胞合成蛋白质速度会如此快？、为什么细胞合成蛋白质速度会如此快？2 2、原核细胞和真核细胞在基因的表达方面可能存在、原核细胞和真核细胞在基因的表达方面可能存在哪些区别？哪些区别？大肠杆菌（原核生物）每分钟可翻译大肠杆菌（原核生物）每分钟可翻译12001200个个氨基酸，比真核生物要快得多。氨基酸，比真核生物要快得多。转录场所：转录场所：表达过程：表达过程：真核细胞和原核细胞遗传信息表达示意图（真核细胞和原核细胞遗传信息表达示意图（局部局部）细胞核、线粒体、细胞核、线粒体、叶绿体叶绿
13、体拟核、质粒拟核、质粒细胞核内转录成的细胞核内转录成的mRNAmRNA经加工后从核孔经加工后从核孔出来，与核糖体结合出来，与核糖体结合边转录边翻译边转录边翻译生物种类生物种类遗传信息传递方向遗传信息传递方向以以DNADNA为遗传为遗传物质的生物物质的生物以以RNARNA为遗传为遗传物质的生物物质的生物RNARNA蛋白质蛋白质复复制制翻译翻译DNADNA复复制制转录转录RNARNA蛋白质蛋白质翻译翻译DNADNA复复制制转录转录RNARNA蛋白质蛋白质翻译翻译RNARNA逆转录逆转录下图为原核细胞内某一区域的基因指导蛋白质下图为原核细胞内某一区域的基因指导蛋白质合成的示意图。据图分析正确的是（合
14、成的示意图。据图分析正确的是（ ）多肽多肽RNARNADNADNAA.A.两处都有大分子的生物合成，图中两处都有大分子的生物合成，图中DNADNA可以与有关蛋白可以与有关蛋白质结合成染色体质结合成染色体B.B.两处都发生碱基互补配对，配对方式均为两处都发生碱基互补配对，配对方式均为A A和和U U、G G和和C CC.C.处有处有DNADNA聚合酶参与，聚合酶参与，处没有处没有DNADNA聚合酶参与聚合酶参与D.D.处有处有DNA-RNADNA-RNA杂合双链片段，杂合双链片段，处没有处没有DNA-RNADNA-RNA杂合双链片段杂合双链片段D D练习练习下图为某种真菌线粒体中蛋白质的生物合成
15、示意下图为某种真菌线粒体中蛋白质的生物合成示意图，请据图回答下列问题。图，请据图回答下列问题。（1）从图中分析，核糖体的分布场所有）从图中分析，核糖体的分布场所有 . 。细胞溶胶、细胞溶胶、线粒体线粒体 练习练习（2）已知溴化乙啶、氯霉素分别抑制图中过程）已知溴化乙啶、氯霉素分别抑制图中过程、，将该真菌分别接种到含溴化乙啶、氯霉素的培养，将该真菌分别接种到含溴化乙啶、氯霉素的培养基上培养，发现线粒体中基上培养，发现线粒体中RNA聚合酶均保持很高活性。聚合酶均保持很高活性。由此可推测该由此可推测该RNA聚合酶由聚合酶由 中的基因中的基因指导合成。指导合成。细胞核细胞核 （3）用）用鹅膏蕈碱处理细胞后发现，细胞溶胶中鹅膏蕈碱处理细胞后发现，细胞溶胶中RNA含量显著减少，那么推测含量显著减少，那么推测鹅膏蕈碱抑制的过鹅膏蕈碱抑制的过程是程是 （填序号），线粒体功能（填序号），线粒体功能 （填（填“会会”或或“不会不会”）受到影响。）受到影响。 会会
