高中生物必修2遗传与进化《第1节基因指导蛋白质的合成》PPT课件(8).ppt

1、第一节基因指导蛋白质的第一节基因指导蛋白质的合成合成 第四章第四章基因的表达基因的表达性状的直接体现者？性状的直接体现者？蛋白质蛋白质性状的最终决定者？性状的最终决定者？基因基因DNA蛋白质合成（细胞核细胞核）（细胞质细胞质）核孔核孔RNA ( (一一) )RNARNA的结构的结构当生物体内只有当生物体内只有RNA时，它是遗传物质；当细胞时，它是遗传物质；当细胞中含有中含有DNA时，时，RNA主要是负责主要是负责DNA遗传信息遗传信息的翻译和转录。的翻译和转录。DNARNA脱氧核糖脱氧核糖核糖核糖双链双链单链单链脱氧核苷酸脱氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸A G C TA G C U脱氧核糖脱氧核

2、糖核糖核糖磷酸磷酸磷酸磷酸DNA与与RNA比较比较细胞核细胞核细胞质细胞质RNA遵循遵循“碱基互补配对碱基互补配对原则原则”，以，以RNA为为媒介可将遗传信息传递到细胞质中。媒介可将遗传信息传递到细胞质中。为什么为什么RNA适于作适于作DNA的信使？的信使？RNA由基本单位由基本单位核苷酸连接而成，也核苷酸连接而成，也可以可以储存遗传信息储存遗传信息；RNA能通过核孔能通过核孔，从细胞核转移到细胞质。，从细胞核转移到细胞质。RNRNA A的种的种类类信使信使 RNA(mRNARNA(mRNA) )核糖体核糖体 RNA(rRNA)RNA(rRNA)转运转运 RNA(tRNARNA(tRNA) )

3、将将DNA的遗传信息转录下来，以遗传密码的遗传信息转录下来，以遗传密码的形式传递至细胞质的核糖体上，成为蛋的形式传递至细胞质的核糖体上，成为蛋白质合成的模板。白质合成的模板。氨基酸的运载工具。氨基酸的运载工具。（一种转运（一种转运RNA只能只能识别和转运一种氨基识别和转运一种氨基酸。酸。核糖体的组成部分核糖体的组成部分DNA的遗传信息是怎么传给的遗传信息是怎么传给mRNA的？的？DNADNA的平面结构图的平面结构图AG T AC A A A T TCATG A TT A以以DNADNA的一条链为模板合成的一条链为模板合成RNARNADNADNA游离的核糖核苷酸游离的核糖核苷酸AG T AC A

4、 A A T UUGGACUGCUGAAG T AC A A A T AGCUGACGGUUU DNADNA与与RNARNA的碱基互补配对：的碱基互补配对：AUAU；TCTC；CGCG；TATARNA 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 GCGACGUGU UAUAG T AC A A A T GCGACGGU UAU UAG T AC A A A T GGCGGU UAU UA U CAG T

5、 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mRNAmRNA上上RNARNADNADNA2.2.场所：场所：主要在细胞核主要在细胞核3.3.过程：过程：4 4步步: :解旋、解旋、碱基互补配对、碱基互补配对、连接、释放连接、释放4.4.条件条件模板：模板：酶：酶：原料：原料：能量：能量： ATP5.5.结果：结果：1、转录的概念：在、转录的概念：在细胞核细胞核中，以中，以DNA的一条链的一条链为为模板，合成模板，合成mRNA的过程。的过程。DNADNA的一条链的一条链游离的四种核糖核苷酸

6、游离的四种核糖核苷酸DNADNA解旋酶、解旋酶、RNARNA聚合酶等聚合酶等形成一条形成一条mRNAmRNA一、遗传信息的转录一、遗传信息的转录AG T AC A A A T UCAUG U 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核孔核孔转录与转录与DNA分子复制的区别分子复制的区别 复制复制 转录转录时间时间场所场所原料原料模板模板条件条件配对原则配对原则特点特点产物产物意义意义有丝分裂间期和减数有丝分裂间期和减数第一次分裂间期第一次分裂间期生长发育过程生长发育过程主要在细胞核，少部分在线粒体和叶绿体主要在细胞核，少部分在线粒体和叶绿体

7、TATA、 GCGCAUAU、 CGCG边解旋边复制、半保留复制边解旋边复制、半保留复制边解旋边转录边解旋边转录两个双链两个双链DNA分子分子一条单链一条单链mRNA复制遗传信息，使遗传信复制遗传信息，使遗传信息从亲代传给子代息从亲代传给子代传递遗传信息，为传递遗传信息，为翻译做准备翻译做准备四种脱氧核苷酸四种脱氧核苷酸四种核糖核苷酸四种核糖核苷酸DNA的两条链的两条链DNA中的一条链中的一条链模板、原料、模板、原料、ATP、酶、酶巩固练习巩固练习1、构成人体的核酸有两种、构成人体的核酸有两种,构成核酸的基本单位构成核酸的基本单位-核苷酸有多少种核苷酸有多少种?碱基有多少种碱基有多少种?( )

8、 A.2种种 4种种 B.4种种 4种种 C.5种种 5种种 D.8种种 5种种2、下列哪一组物质是、下列哪一组物质是RNA的组成成分的组成成分( ) A.脱氧核糖核酸和磷酸脱氧核糖核酸和磷酸 B.脱氧核糖脱氧核糖碱基碱基和磷酸和磷酸 C.核糖核糖碱基碱基和磷酸和磷酸 D.核糖核糖嘧啶嘧啶和核酸和核酸DC3、 mRNA上有上有25的腺嘌呤，的腺嘌呤，35的尿嘧啶，的尿嘧啶，则转录该则转录该mRNA的的DNA分子上腺嘌呤占碱基分子上腺嘌呤占碱基总数的（总数的（ ）A 50 B 25 C 30 D 35C4 4、烟草、烟草花叶病毒中，所含的核苷酸种、烟草、烟草花叶病毒中，所含的核苷酸种类和碱基种类

9、各有多少？类和碱基种类各有多少？烟草中的核苷酸种类有烟草中的核苷酸种类有8 8种，碱基种类有种，碱基种类有5 5种。种。烟草花叶病毒中所含的核苷酸种类有烟草花叶病毒中所含的核苷酸种类有4 4种，碱种，碱基种类有基种类有4 4种。种。二、翻译二、翻译1、概念：、概念：2、场所：、场所：3、模板：、模板：4、原料：、原料：5、产物：、产物：7、配对原则：、配对原则：6、运载工具：、运载工具：游离在细胞质中的各种氨基酸，以游离在细胞质中的各种氨基酸，以 mRNA为模板，合成具有一定氨基酸顺为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程序的蛋白质的过程核糖体核糖体mRNA20种游离的氨基酸种游离的氨基酸

10、多肽链多肽链tRNAA-U，U-A，C-G，G-C？ 蛋白质是由蛋白质是由20种氨基酸组成的，而信使种氨基酸组成的，而信使RNA上的碱基只有上的碱基只有四种四种（A、G、C、U），），那么，这四种碱基是怎样决定蛋白质上的那么，这四种碱基是怎样决定蛋白质上的20种氨基酸的呢？种氨基酸的呢？4种碱基只能决定种碱基只能决定4种氨基酸，种氨基酸，4 41 1=4=4。二个碱基编码一个氨基酸最多只能编码二个碱基编码一个氨基酸最多只能编码16种，种，42=16。三个碱基决定一个氨基酸只能决定三个碱基决定一个氨基酸只能决定6464种，种，4 43 3=64=64，足够有余。，足够有余。如果一个氨基酸的编码至

11、少需要多少个碱基，才足以组合如果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出构成蛋白质的2020种氨基酸？种氨基酸？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？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UCAUG A UUAmRNA 密密码子码子 密码子：遗传学上把密码子：遗传学上把信使信使RNA（mRNA）上）上决决定一个定一个氨基酸氨基酸的的3个个相邻相邻的碱基叫做一个密码子。的碱基叫做一个密码子。密码子密码子密码子P65思考与讨论思考与讨

12、论1.A U G G A A G C A U G U C C G A G C A A G C C G. 甲甲硫硫氨氨酸酸谷谷氨氨酸酸丙丙氨氨酸酸半半胱胱氨氨酸酸脯脯氨氨酸酸丝丝氨氨酸酸赖赖氨氨酸酸脯脯氨氨酸酸密码子总数是密码子总数是 种，种，但决定氨基酸的密码子是但决定氨基酸的密码子是 种。种。所有生物的密码子是所有生物的密码子是 的。的。61616464一种密码子决定一种氨基酸，一种密码子决定一种氨基酸，但一种氨基酸可以由但一种氨基酸可以由 不同的不同的密码子决定。密码子决定。 1 1种或多种种或多种相同相同P65思考与讨论思考与讨论2.3 遗传密码的特性：遗传密码的特性： 1、有、有3个终

13、止密码，没有对应的氨基酸，个终止密码，没有对应的氨基酸，所以，在所以，在64个遗传密码中，能决定氨基酸个遗传密码中，能决定氨基酸的遗传密码子只有的遗传密码子只有61个。个。 2、通用性：通用性：地球上地球上几乎所有的生物共用几乎所有的生物共用一套密码子表。一套密码子表。 3、简并性简并性：一种氨基酸有两种以上的密：一种氨基酸有两种以上的密码子的情况码子的情况 。在一定程度上能防止由于碱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。基的改变而导致的遗传信息的改变。tRNA“搬运工搬运工” 游离在细胞质中的氨基酸，是怎样运送游离在细胞质中的氨基酸，是怎样运送到合成蛋白质的到合成蛋白质的“

14、生产线生产线-核糖体核糖体”上？上？AC U 天门冬天门冬酰氨酰氨一共有多少种tRNA?反密码子反密码子与密码子相互配对与密码子相互配对,转运的氨转运的氨基酸由配对的密码子决定基酸由配对的密码子决定每种每种tRNA只能识别并转运只能识别并转运一种特定的氨基酸一种特定的氨基酸!决定氨基酸的密码子有决定氨基酸的密码子有61种种,所以所以tRNA 有有61种种密码子与反密码子密码子与反密码子A A U亮氨酸亮氨酸AC U天冬氨酸天冬氨酸一种一种tRNAtRNA只能携带一种氨基酸只能携带一种氨基酸? ?一种氨基酸只能由一种一种氨基酸只能由一种tRNAtRNA携带携带? ?AUG异亮氨酸异亮氨酸mRNA

15、mRNAtRNAtRNA氨基酸氨基酸核糖体核糖体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UCAUG A UUAA A U亮氨酸亮氨酸AC U天门冬天门冬氨酸氨酸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UC

16、AUG 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UCAUG 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A AC CU UG GG GA AU UC C U UmRNAmRNAtRNAtRNAU UG GA CA CC CU AU AG GA A苏氨酸苏氨酸甘氨酸甘氨酸丝氨酸丝氨酸 转录转录翻译翻译蛋白质蛋白质密码子密码子ACU GGA UCUACU GGA UCUDNADNAA AC CT TG GG GA AT TC C T TT TG GA AC CC CT TA AG GA A肽键肽键 肽键肽键课堂巩固课堂

17、巩固蛋白质种氨基酸数目与蛋白质种氨基酸数目与mRNAmRNA、DNADNA中碱基数目的关系中碱基数目的关系1 1、如果某蛋白质中有、如果某蛋白质中有n n个氨基酸，则指导该个氨基酸，则指导该蛋白质合成的蛋白质合成的mRNAmRNA的碱基数目为的碱基数目为 ，控制该蛋白质合成的控制该蛋白质合成的DNADNA（基因）中的碱基（基因）中的碱基数目为数目为 。3n3n6n6n 比例是比例是_136136阶段阶段项目项目转录转录翻译翻译定义定义场所场所模板模板遗传信息传遗传信息传递的方向递的方向原料原料产物产物实质实质在细胞核中，以在细胞核中，以DNADNA的一的一条链为模板合成条链为模板合成mRNAm

18、RNA的过的过程。程。以信使以信使RNARNA为模板，合成具为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程的过程细胞核细胞核细胞质的核糖体细胞质的核糖体DNADNA的一条链的一条链信使信使RNARNADNAmRNADNAmRNAmRNAmRNA蛋白质蛋白质含含A A、U U、C C、G G的的4 4种核种核糖核苷酸糖核苷酸合成蛋白质的合成蛋白质的2020种氨基种氨基酸酸信使信使RNARNA有一定氨基酸排列顺序的多肽，有一定氨基酸排列顺序的多肽，进一步加工为蛋白质进一步加工为蛋白质是遗传信息的转录是遗传信息的转录是遗传信息的表达是遗传信息的表达转录、翻译与转录、翻译与DNA

19、DNA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遗传信息传递方向传递方向DNADNA复制：复制：DNA DNADNA DNA转录：转录：DNA RNADNA RNA翻译：翻译：RNA ProRNA Pro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的的 每一条链每一条链DNADNA的一条链的一条链（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mRNAPromRNAPro答案：答案：B答案：答案：C答案：答案：A答案：答案：D答案：答案：B谢谢谢谢