《高中生物人教版必修二基因指导蛋白质的合成.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中生物人教版必修二基因指导蛋白质的合成.ppt（44页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第第 1 节节基因指导蛋白质的合成基因指导蛋白质的合成基因：有遗传效应的基因：有遗传效应的DNA片段。片段。基因间区：没有遗传效应的片段。基因间区：没有遗传效应的片段。生现多样性物呈生现多样性物呈性状的直接体现者？性状的直接体现者？ 蛋白质是由蛋白质是由 控制的。控制的。 基因基因蛋白质蛋白质l基因的表达基因的表达：基因通过指导蛋白质合成来控制性状的过程。基因通过指导蛋白质合成来控制性状的过程。为什么为什么为什么为什么RNARNA适于作适于作适于作适于作DNADNA的信使？的信使？的信使？的信使？lRNA也是由核苷酸连接而成，也能储存遗传信息。也是由核苷酸连接而成，也能储存遗传信息。lRNA与
2、与DNA的关系中，也遵循碱基互补配对原则。的关系中，也遵循碱基互补配对原则。lRNA一般为单链，比一般为单链，比DNA短，能通过核孔，从细胞核转移短，能通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。到细胞质中。DNA（基因）主要存在于？蛋白质合成场所？（基因）主要存在于？蛋白质合成场所？RNARNA与与与与DNADNA的区别的区别的区别的区别DNARNA结构结构基本单位基本单位五碳糖五碳糖碱基碱基通常是通常是双双链结构链结构脱氧脱氧核苷酸核苷酸A、G、C、T脱氧脱氧核糖核糖通常是通常是单单链结构链结构核糖核糖核苷酸核苷酸核糖核糖A、G、C、URNARNA的种类和功能的种类和功能的种类和功能的种类和功能信使
3、信使RNA（mRNA）作为作为DNA的信使的信使转运转运RNA（t RNA)氨基酸的运载工具。（一种转运氨基酸的运载工具。（一种转运RNA只能识别和转运一种氨基酸）只能识别和转运一种氨基酸）核糖体核糖体RNA（rRNA）核糖体的组成成分核糖体的组成成分DNA主要在细胞核中主要在细胞核中蛋白质的合成蛋白质的合成在在细胞质里进行细胞质里进行控制控制通过通过RNAGUUAUUAUCmRNA一、遗传信息的转录一、遗传信息的转录l转录：转录：l过程：过程： 在细胞核中，以在细胞核中，以DNADNA的一条链为模板，合成的一条链为模板，合成mRNAmRNA的过程的过程。 1 1、解旋，、解旋，解旋酶解旋酶断
4、开断开DNADNA双双链间氢键，形成两条链间氢键，形成两条DNADNA单链。单链。 2 2、 以以DNADNA一条单链一条单链为模板，为模板，氨碱基配对原则（氨碱基配对原则（C-G G-C C-G G-C T-A T-A A-UA-U ），在），在RNARNA聚合酶聚合酶作作用下，依次连接用下，依次连接核糖核苷酸核糖核苷酸，形，形成成mRNAmRNA。 3 3、mRNAmRNA与与DNADNA单链脱离，从单链脱离，从核孔核孔进入细胞质。进入细胞质。AG T AC AA A T TCATGATT A以以DNADNA的一条链为模板合成的一条链为模板合成RNARNADNA单链单链游离的核糖核苷酸游离
5、的核糖核苷酸AG T AC AA A T UUGGACUGCUGADNA双链双链AG T AC A A A T AGCUGACGGUUU DNA与与RNA的碱基互补配对：的碱基互补配对：A U；T C；C G；T ARNA RNA 聚合酶聚合酶AG T AC A A A T AGCGACGGUUUU 组成组成 RNA 的核糖核苷酸一个个连接起来。的核糖核苷酸一个个连接起来。AG T AC A A A T GCGACGGUUU UAAG T AC A A A T GCGACGUUGU UAAG T AC A A A T GCGACGUGU UAUAG T AC A A A T GCGACGGU
6、UAU UAG T AC A A A T GCGACGGU UAU UAAG T AC A A A T GCGCGGU UAU UA UAG T AC A A A T GGCGGU UAU UA U CAG T AC A A A T GGCGGU UAU UA U C形成的形成的 mRNA mRNA 链，链， DNADNA上的遗传信息就传递到上的遗传信息就传递到 mRNA mRNA 上。上。RNADNAAG T AC A A A T UCAUG A UUAmRNA 细胞质细胞质 细胞核细胞核 核孔核孔DNAmRNAmRNA在细胞核中合成在细胞核中合成AG T AC A A A T UCAUG
7、A UUAmRNA 细胞质细胞质 细胞核细胞核mRNAmRNA通过核孔进入细胞质通过核孔进入细胞质 转录得到的转录得到的RNA仍是碱基序列，而不是蛋白质。那么，仍是碱基序列，而不是蛋白质。那么，RNA上的碱基序列如何能变成蛋白质中氨基酸的种类、数量和上的碱基序列如何能变成蛋白质中氨基酸的种类、数量和排列顺序呢？排列顺序呢？mRNA如何将信息翻译成蛋白质？如何将信息翻译成蛋白质？lDNADNA和和RNARNA都只含有都只含有4 4种碱基，而组成生物体蛋白质的氨基酸有种碱基，而组成生物体蛋白质的氨基酸有2020种。这种。这4 4种碱基是怎样决定蛋白质的种碱基是怎样决定蛋白质的2020种氨基酸的？种
8、氨基酸的？l如果如果1 1个碱基决定个碱基决定1 1个氨基酸，个氨基酸，4 4种碱基能决定多少种氨基酸？种碱基能决定多少种氨基酸？l如果如果2 2个碱基编码一个氨基酸，最多能编码多少种氨基酸？个碱基编码一个氨基酸，最多能编码多少种氨基酸？l一个氨基酸的编码至少需要多少个碱基，才足以组合出构成蛋一个氨基酸的编码至少需要多少个碱基，才足以组合出构成蛋白质的白质的2020种氨基酸？种氨基酸？思考：思考：思考：思考： 碱基与氨基酸之间的对应关系碱基与氨基酸之间的对应关系碱基与氨基酸之间的对应关系碱基与氨基酸之间的对应关系 亮氨酸亮氨酸 密码子密码子谷氨酸谷氨酸 密码子密码子 终终 止止 密码子密码子U
9、GAUGAAAUm RNA遗传密码：遗传密码：mRNAmRNA中的核苷酸序列与蛋白质中的氨基酸序列之间中的核苷酸序列与蛋白质中的氨基酸序列之间 的对应关系的对应关系 。 密码子密码子：mRNAmRNA上决定一种上决定一种氨基酸氨基酸或或终止信息终止信息的三个相邻的碱基。的三个相邻的碱基。 （见（见P P65 65 密码子表）密码子表） 二、遗传信息的翻译二、遗传信息的翻译 1、翻译：以、翻译：以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。质的过程。2、密码子表：、密码子表：P65 （1）共有）共有64个密码子，个密码子，61个决定氨基酸，个决定氨基酸，
10、3个决定终止信个决定终止信息（无对应的息（无对应的tRNA )。 （2）主要起始码）主要起始码ACG（甲硫氨酸）（甲硫氨酸），有两个作用。，有两个作用。 （3）有的氨基酸有多个密码子（简并）。）有的氨基酸有多个密码子（简并）。 （4）一种）一种 tRNA只携带一种特定氨基酸，一种氨基酸可由只携带一种特定氨基酸，一种氨基酸可由多种多种 tRNA携带。（携带。（ tRNA种类少于种类少于64，多于，多于20）。）。 （5）遗传密码、密码子遗传密码、密码子在在 mRNA上，上，反密码子反密码子在在tRNA上。上。A A U亮氨酸亮氨酸AC U天门冬氨酸天门冬氨酸AUG异亮氨酸异亮氨酸转运转运RNA氨
11、基酸氨基酸翻译过程翻译过程A A U亮氨酸亮氨酸AC U天门冬氨酸天门冬氨酸AUG异亮氨酸异亮氨酸翻译过程翻译过程A A U亮氨酸亮氨酸AC U天门冬氨酸天门冬氨酸AUG异亮氨酸异亮氨酸 反密码子反密码子翻译过程翻译过程A A U 亮氨酸亮氨酸AC U 天门天门冬酰氨冬酰氨AUG 异亮氨酸异亮氨酸 tRNAtRNA的一端运载着氨基酸的一端运载着氨基酸tRNA“搬运工搬运工”UCAUG A UUAmRNA细胞质细胞质翻译过程翻译过程UCAUG A UUAA A U亮氨酸亮氨酸AC U天门冬天门冬氨酸氨酸核糖体核糖体翻译过程翻译过程UCAUG A UUAA A U亮氨酸亮氨酸AC U天门冬天门冬氨
12、酸氨酸翻译过程翻译过程UCAUG A UUAA A U亮氨酸亮氨酸AC U天门冬天门冬氨酸氨酸AUG异亮氨酸异亮氨酸翻译过程翻译过程UCAUG A UUAA A U亮氨酸亮氨酸AC U天门冬天门冬氨酸氨酸AUG异亮氨酸异亮氨酸肽键肽键翻译过程翻译过程UCAUG A UUAA A U亮氨酸亮氨酸AC U天门冬天门冬氨酸氨酸AUG异亮氨酸异亮氨酸翻译过程翻译过程UCAUG A UUAA A U亮氨酸亮氨酸AC U天门冬天门冬氨酸氨酸AUG异亮氨酸异亮氨酸肽键肽键翻译过程翻译过程UCAUG A UUAA A U亮氨酸亮氨酸AC U天门冬天门冬氨酸氨酸AUG异亮氨酸异亮氨酸翻译过程翻译过程UCAUG
13、A UUAA A UAC UAUG亮氨酸亮氨酸天门冬天门冬氨酸氨酸异亮氨酸异亮氨酸缬A AC-A-T-G-G-T-T-C-A-C-A-A-A-T-A- C-C-A-DNA分子： 边解旋边转录（只转录一个基因）游离核糖核苷酸模板原料转录（细胞核内）U GG组U UU赖 蛋白质合成过程蛋白质合成过程G-A- -G-U-U-C-A-U-C-A-A-A-信使RNA分子：产物翻译（细胞质中）穿过核孔G-A-T-G-T-T-T-核糖体A CU甲A CUG-A- -G-U-U-C-A-U-C-A-A-A-A CU甲A AC缬U GG组U UU赖转录酶转录酶转录RNARNADNADNAA AC翻译（细胞质中）
14、-A-T-G-G-T-T-C-A-C-A-A-A-T-A- C-C-A-DNA分子：游离核糖核苷酸模板原料转录（细胞核内）蛋白质合成过程蛋白质合成过程G-A- -G-U-U-C-A-U-C-A-A-A-信使RNA分子：产物穿过核孔G-A-T-G-T-T-T-核糖体A CU甲A CUU GG组G-A- -G-U-U-C-A-U-C-A-A-A-A CU甲A AC缬U GG组U UU赖A AC缬A ACU UU赖 边解旋边转录（只转录一个基因）3、翻译过程：、翻译过程：P66 （1） mRNA与核糖体结合，（一个与核糖体结合，（一个mRNA可同时结合多个可同时结合多个核糖体，每个核糖体内包含两个密
15、码子）。核糖体，每个核糖体内包含两个密码子）。 （2）携带甲硫氨酸的）携带甲硫氨酸的tRNA识别起始码（识别起始码（AUG），进入位），进入位点点1；其他；其他tRNA携带相应氨基酸进入，识别位点携带相应氨基酸进入，识别位点2。 （3）位点）位点1氨基酸与位点氨基酸与位点2氨基酸，脱水缩合（蛋白质合成氨基酸，脱水缩合（蛋白质合成酶）形成肽键。酶）形成肽键。 （4）核糖体向前移动一个密码子单位（各有一个密码子出、）核糖体向前移动一个密码子单位（各有一个密码子出、入核糖体），位点入核糖体），位点1 tRNA脱离，再运载同种氨基酸。脱离，再运载同种氨基酸。 （5 ) )直至读到终止码，无直至读到终止
16、码，无tRNA进入，多肽链脱离。进入，多肽链脱离。复制与转录的比较复制与转录的比较复制与转录的比较复制与转录的比较复制复制转录转录场所场所解旋解旋模板模板原料原料酶酶能量能量碱基配对碱基配对 产物产物时间时间细胞核细胞核细胞核细胞核完全解旋完全解旋只解只解有遗传效应的片段有遗传效应的片段DNA的两条链的两条链只有只有DNA的的一条链一条链4种种脱氧脱氧核苷酸核苷酸4种核糖核苷酸种核糖核苷酸解旋酶、解旋酶、DNA聚合酶聚合酶解旋酶、解旋酶、RNA聚合酶聚合酶ATPATP子代子代DNAmRNAA-T T-A C-G G-C A-U T-A C-G G-C 有丝分裂及减数有丝分裂及减数间期间期除分裂
17、期外，除分裂期外，任何时间任何时间遗传信息的遗传信息的遗传信息的遗传信息的转录与翻译转录与翻译转录与翻译转录与翻译的比较的比较的比较的比较转转 录录翻翻 译译场所场所原料原料碱基碱基配对配对解旋解旋产物产物细胞核细胞核细胞质细胞质4种核糖核苷酸种核糖核苷酸20种氨基酸种氨基酸DNAmRNAAU、TA、CGmRNAtRNAAU、CG有有无无各种各种RNA多肽（还需加工）多肽（还需加工）1 1、遗传密码的组成是（、遗传密码的组成是（、遗传密码的组成是（、遗传密码的组成是（ ）A、由、由A、T、G、C四种碱基中任何三个做排列组合。四种碱基中任何三个做排列组合。B、由、由A、U、G、C四种碱基中任何三
18、个做排列组合。四种碱基中任何三个做排列组合。C、由、由A、T、G、C、U五种碱基中任何三个做排列组合。五种碱基中任何三个做排列组合。D、由、由A、U、G、T四种碱基中任何三个做排列组合。四种碱基中任何三个做排列组合。 B2、DNA决定决定RNA的性质是通过（的性质是通过（ ） A、信使信使RNA的密码的密码 B、DNA特有的自我复制特有的自我复制 C、碱基互补配对原则碱基互补配对原则 D、转运转运RNA的媒介的媒介C 3 3、已知某转运、已知某转运、已知某转运、已知某转运RNARNA的一端的三个碱基顺序是的一端的三个碱基顺序是的一端的三个碱基顺序是的一端的三个碱基顺序是GAUGAU，它所转运它
19、所转运它所转运它所转运的氨基酸是亮氨酸，那么决定此氨基酸的密码是由下列哪个转的氨基酸是亮氨酸，那么决定此氨基酸的密码是由下列哪个转的氨基酸是亮氨酸，那么决定此氨基酸的密码是由下列哪个转的氨基酸是亮氨酸，那么决定此氨基酸的密码是由下列哪个转录来的（录来的（录来的（录来的（ ） A A、GAT BGAT B、GAA CGAA C、GUA DGUA D、CTACTAA4 4、信使、信使、信使、信使RNARNA中核苷酸的顺序是由下列哪项决定的（中核苷酸的顺序是由下列哪项决定的（中核苷酸的顺序是由下列哪项决定的（中核苷酸的顺序是由下列哪项决定的（ ） A A、转运、转运、转运、转运RNARNA中核苷酸的
20、排列顺序中核苷酸的排列顺序中核苷酸的排列顺序中核苷酸的排列顺序 B B、蛋白质分子中氨基酸的排列顺序、蛋白质分子中氨基酸的排列顺序、蛋白质分子中氨基酸的排列顺序、蛋白质分子中氨基酸的排列顺序 C C、核糖体上的、核糖体上的、核糖体上的、核糖体上的RNARNA核苷酸的排列顺序核苷酸的排列顺序核苷酸的排列顺序核苷酸的排列顺序 D D、DNADNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序分子中脱氧核苷酸的排列顺序分子中脱氧核苷酸的排列顺序分子中脱氧核苷酸的排列顺序D5、在遗传信息的转录和翻译过程中，起翻译者作用的是（、在遗传信息的转录和翻译过程中，起翻译者作用的是（ ） A、核糖体、核糖体RNA B、转运、转运RNA C、信使、信使RNA D、氨基酸、氨基酸B6、已知一段、已知一段mRNA含有含有30个碱基，其中个碱基，其中A和和G有有12个，转录该个，转录该段段mRNA的的DNA分子中应有分子中应有C和和T的个数是（的个数是（ ） A. 12 B. 24 C. 18 D. 30D
