（新教材）2019新人教版高中生物必修二4.1基因指导蛋白质的合成（第二课时）ppt课件.pptx

1、2021人人教版（教版（新教材新教材）必修二）必修二 遗传和进化遗传和进化第四章 基因的表达第1节 基因指导蛋白质的合成（第2课时） mRNA mRNA通过核孔进入细胞质通过核孔进入细胞质中，中，开始它新的历程开始它新的历程二、遗传信息的翻译二、遗传信息的翻译 遗传学上把以遗传学上把以信使信使RNARNA为为模板，合成模板，合成具有具有一定氨基酸顺序一定氨基酸顺序的蛋白质的过程叫做的蛋白质的过程叫做翻译翻译。 翻译翻译RNARNA是如何翻译成蛋白质是如何翻译成蛋白质的？的？讨论：讨论： 4 4种碱基如何决定种碱基如何决定2121种种氨基酸氨基酸 4 41 1=4=44 42 2=16=164

2、43 3=64=64，足够，足够有余有余一一个氨基酸的编码至少需要多少个碱个氨基酸的编码至少需要多少个碱基，才基，才足以组足以组合出构成蛋白质的合出构成蛋白质的2121种氨基酸？种氨基酸？如果如果2 2个个碱基编码一个碱基编码一个氨基酸，最多氨基酸，最多能编码多少种能编码多少种氨氨基酸？基酸？如果如果1 1个个碱基碱基决定决定1 1个氨基酸，个氨基酸，4 4种种碱基能决定多碱基能决定多少种氨基酸少种氨基酸经过不断的推测与实验得知：经过不断的推测与实验得知：mRNAmRNA上上3 3个相邻的碱基个相邻的碱基决定决定1 1个氨基酸个氨基酸1 1个密码子个密码子称为称为密码子密码子密码子密码子密码子

3、密码子U UC CA AU UG GA AU UU UA AmRNAmRNA 第第1 1个字母个字母 第第2 2个字母个字母 第第3 3个字母个字母 密码子密码子苯丙氨酸苯丙氨酸 U U U UUUU U U UUU？ 精氨酸精氨酸 A G G AGGA G G AGG密码子密码子总数是总数是 种，但种，但决定氨基酸的决定氨基酸的密码子是密码子是 种，种，_个是个是终止密码终止密码子，所有子，所有生物的密码子是生物的密码子是 的。的。61616464一一种密码子决定一种种密码子决定一种氨基酸，但一种氨基酸可以氨基酸，但一种氨基酸可以由由 不同的密码子决定。不同的密码子决定。1 1种或几种种或几

4、种相同相同3 31.从密码子表可以看出，像苯丙氨酸，亮氨酸这样，绝大多数氨基酸都有几个密码子，这一现象称作密码子的简并。你认为密码子的简并对生物体的生存发展有什么意义？ 当密码子中有一个碱基改变时，由于密当密码子中有一个碱基改变时，由于密码的简并性，可能并不会改变其对应的氨基码的简并性，可能并不会改变其对应的氨基酸。酸。 当某种氨基酸使用频率高时，几种不同当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码一种氨基酸，可以保证翻译的密码子都编码一种氨基酸，可以保证翻译的速度。的速度。思考与思考与讨论：讨论：P67P67思考与思考与讨论：讨论：P67P67 生生物都具有物都具有相同的相同的遗传遗传语

5、言，所有语言，所有生物生物可能有共同的可能有共同的起源起源或生命在本质上是统一或生命在本质上是统一的的2.几乎所有的生物体都共用上述密码子，根据这一事实，你能想到什么？思考：思考： 当当某某DNADNA碱基发生碱基发生改变，是否改变，是否一定会导致一定会导致生物性状发生生物性状发生改变？改变？不一定。因为不一定。因为发生改变的碱基可能有以下两种发生改变的碱基可能有以下两种情况：情况：1 1. .该该碱基位于碱基位于DNADNA无效片段无效片段上；上；2 2. .该该碱基改变后形成的密码子与碱基改变后形成的密码子与原来原来的的密码子密码子决定决定同一种氨基酸同一种氨基酸那么：那么：游离在细胞质游

6、离在细胞质中的氨基酸中的氨基酸怎样运送到怎样运送到合成蛋白质的合成蛋白质的“生产线生产线”上去的上去的tRNAtRNA搬运工搬运工搬运到搬运到称为称为氨基酸的氨基酸的“搬运工搬运工”tRNAtRNA1.tRNA1.tRNA呈呈_；2.2.一端为携带一端为携带_的部位；的部位；3.3.另一端有另一端有3 3个碱基。个碱基。三叶草形三叶草形氨基酸氨基酸 每个每个tRNAtRNA上的这上的这3 3个碱基可以与个碱基可以与mRNAmRNA上上的密码子互补的密码子互补配对，称配对，称反密码子反密码子。A AC CU U天冬氨酸天冬氨酸一共有多少种一共有多少种tRNAtRNA？反密码子反密码子与与密码子密

7、码子相互相互配对，转运配对，转运的的氨基酸氨基酸由配对的由配对的密码子密码子决定决定决定氨基酸的密码子有决定氨基酸的密码子有6161种，种，所以所以tRNAtRNA有有6161种种。氨基酸的氨基酸的“搬运工搬运工”tRNAtRNA（1 1）每每种种tRNAtRNA只能识别只能识别并并转运转运一种一种特定的氨基酸特定的氨基酸! !（2 2）一一种种氨基酸可以氨基酸可以由由_tRNAtRNA来来运输运输一种或几种一种或几种反密码子反密码子（1 1）有）有_个反密码子个反密码子（2 2）一个反密码子含有）一个反密码子含有_个碱基个碱基（3 3）一个一个tRNAtRNA转运转运_种氨种氨基酸基酸（ 4

8、 4 ） 一 种一 种 氨 基 酸 可 以 由氨 基 酸 可 以 由_tRNAtRNA来运输来运输61613 3一一一种或几种一种或几种 3 3、翻译过程：、翻译过程：核糖体核糖体核糖体核糖体核糖体核糖体 U A U C G U C U G G G A U A CG G CAAUACAGUCACCGGAUmRNA U A C C G U G G A C U G多肽链多肽链核糖体核糖体起始密码起始密码密码子密码子密码子密码子密码子密码子密码子密码子终止密码终止密码 对翻译的理解：对翻译的理解： U A CUAG AAUACAGUCACCGGAUmRNA甲硫氨酸甲硫氨酸 U A U C U G 第

9、一个由第一个由tRNA携带进入核糖体携带进入核糖体的是何种氨基酸的是何种氨基酸如何结束如何结束起始密码起始密码 U A C密密 码码 子子反密码子反密码子氨基酸氨基酸决定决定三三、基因表达的计算、基因表达的计算G C AG C AC G TC G TG C UG C U模板链模板链精氨酸精氨酸DNADNA（基因）（基因）mRNAmRNA氨基酸氨基酸DNADNA碱基数目碱基数目mRNAmRNA碱基数目碱基数目氨基酸氨基酸数目数目：= = 6 63 31 1：1.1.数量数量关系：关系： 一一个个mRNAmRNA分子结合分子结合_核糖核糖体，可以体，可以同时合成同时合成_肽链。肽链。2.2.目的目

10、的意义：意义： 少量的少量的mRNAmRNA分子可以迅速合成分子可以迅速合成大量的大量的蛋白质。蛋白质。3.3.方向：方向：_（根据（根据多肽链多肽链的的长度，长长度，长的翻译在的翻译在前）前）4.4.结果：结果：合成合成的仅是的仅是_看图说话：看图说话：多个多个多条多条从左向右从左向右多肽链多肽链四四、中心法则、中心法则复制复制转录转录翻译翻译信息流动信息流动方向方向 请设计一幅概念请设计一幅概念图，描述图，描述DNADNA、RNARNA、蛋白质、蛋白质等物等物质间信息流动的关系。质间信息流动的关系。19571957年，克里克中心法则年，克里克中心法则DNADNARNARNA蛋白质蛋白质转录

11、转录翻译翻译复制复制DNADNADNADNADNAmRNADNAmRNAmRNAmRNA蛋白质蛋白质中心法则及其发展中心法则及其发展RNARNADNADNA蛋白质蛋白质转录转录翻译翻译复制复制逆转录逆转录复制复制根据上述根据上述图，你图，你能找出遗传信息传递的几条能找出遗传信息传递的几条途径？途径？（1 1）DNADNADNADNA蛋白质蛋白质（2 2）DNADNARNARNARNARNA（3 3）RNARNA（4 4）RNARNADNADNA（复制）（复制）（转录（转录、翻译）翻译）（复制）（复制）（逆转录）（逆转录）中心法则是对中心法则是对遗传信息的传递过程遗传信息的传递过程的概括。的概括

12、。虚线表示少数生物遗传信息的流向虚线表示少数生物遗传信息的流向 在遗传信息的流动过程中，在遗传信息的流动过程中，DNADNA、RNARNA是信息的是信息的载载体体，蛋白质是信息的，蛋白质是信息的表达产物表达产物，而，而ATPATP为信息的流动为信息的流动提供能量提供能量，可见，生命是，可见，生命是物质、能量和信息物质、能量和信息的统一体。的统一体。转录、翻译与转录、翻译与DNADNA复制的比较复制的比较场所场所模板模板原料原料产物产物遗传信息传遗传信息传递方向递方向DNADNA复制：复制：DNA DNADNA DNA转录：转录：DNA RNADNA RNA翻译：翻译：RNA ProRNA Pr

13、o游离的脱游离的脱氧核苷酸氧核苷酸游离的核游离的核糖核苷酸糖核苷酸游离的游离的氨基酸氨基酸DNADNAmRNAmRNA蛋白质蛋白质DNADNADNADNADNAmRNADNAmRNA亲代亲代DNADNA的每的每一条链一条链DNADNA的一条的一条链链（模板链）（模板链）mRNAmRNA小结小结RNARNA基因基因蛋白质蛋白质转录转录翻译翻译细胞核细胞核细胞质细胞质细胞核细胞核细胞核细胞核细胞质细胞质mRNAPromRNAProDNA双双链链CTCGA信使信使RNAAU转运转运RNA氨基酸氨基酸亮氨酸亮氨酸 例例 根据碱基互补配对原则和中心法则，完成表格（假根据碱基互补配对原则和中心法则，完成表

14、格（假定定“转录转录”和和“翻译翻译”是从左向右进行的）。是从左向右进行的）。供选的氨基酸及其密码如下：供选的氨基酸及其密码如下：CUA亮氨酸，亮氨酸，CGA精氨酸，精氨酸，GAU天门冬氨酸天门冬氨酸G A TC U AG A U C AGT AG A TC U A天门冬氨酸天门冬氨酸G C TC G AG C U精氨酸精氨酸1把小鼠血红蛋白的mRNA加入到大肠杆菌提取液中，在一定条件下，能合成出小鼠的血红蛋白，这个事实说明 ()A控制蛋白质合成的基因位于mRNA上B小鼠的mRNA能使大肠杆菌向小鼠转化C所有生物共用一套密码子D小鼠的mRNA在大肠杆菌体内控制合成了小鼠的DNA2合成肽链时，出现正常的肽链终止，是因为 ()A一个与mRNA链终止密码相应的tRNA不能携带氨基酸B不具有与mRNA链终止密码相应的反密码子CmRNA在mRNA链终止密码处停止合成DtRNA上出现终止密码3信使RNA上决定氨基酸的一个密码子的一个碱基发生替换，对识别该密码子的tRNA种类及转运的氨基酸种类将会产生的影响是 ()AtRNA种类一定改变，氨基酸种类一定改变BtRNA种类不一定改变，氨基酸种类不一定改变CtRNA种类一定改变，氨基酸种类不一定改变DtRNA种类不一定改变，氨基酸种类一定改变谢 谢