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(2)(1).ppt
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- 第1节基因指导蛋白质的合成 高中生物 必修 遗传 进化 基因 指导 蛋白质 合成 PPT 课件
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1、基基 因因 的的 表表 达达 一、基因控制蛋白质的合成一、基因控制蛋白质的合成二、中心法则二、中心法则三、基因对性状的控制三、基因对性状的控制高考大纲明确复习的知识目标一、考纲解读一、考纲解读本章内容主要包括三个方面本章内容主要包括三个方面:基因指导蛋白质的合成基因指导蛋白质的合成,即相即相连续的两个过程连续的两个过程,转录和翻译转录和翻译;基因对性状的控制是通过基基因对性状的控制是通过基因控制酶的合成和基因直接控制蛋白质分子的结构来影响因控制酶的合成和基因直接控制蛋白质分子的结构来影响性状性状;遗传过程中的重要规律遗传过程中的重要规律中心法则,对遗传信息中心法则,对遗传信息传递进行了高度的概
2、括。在传递进行了高度的概括。在08广东广东考试说明考试说明中对这中对这部分的要求都是属于部分的要求都是属于“”,即需要,即需要“理解所列知识和其理解所列知识和其他相关知识之间的联系和区别,并能在较复杂的情景中综他相关知识之间的联系和区别,并能在较复杂的情景中综合运用其进行分析、判断、推理和评价。(见附表)合运用其进行分析、判断、推理和评价。(见附表) 复习时,复习时,尽量把基因的复制与表达整合在一起,体尽量把基因的复制与表达整合在一起,体现核心知识现核心知识“中心法则中心法则”。比较比较DNA复制、转录、翻复制、转录、翻译、译、DNA与与RNA等,深化对这些过程和原理的理解,为等,深化对这些过
3、程和原理的理解,为应用奠定基础。应用奠定基础。注重图文结合,将遗传信息流动的各阶注重图文结合,将遗传信息流动的各阶段形象直观化,有助于对生命活动本质的理解。段形象直观化,有助于对生命活动本质的理解。分析图解,思考以下内容:分析图解,思考以下内容: 染色体与染色体与DNA的关系的关系 ; DNA与基因的关系;与基因的关系; 基因与染色体的关系。基因与染色体的关系。图2图3图1DNA基因基因脱氧核苷酸脱氧核苷酸染色体染色体每条染色体上有一个每条染色体上有一个DNA分子分子每个每个DNA分子上分子上含有许多基因含有许多基因每个基因含有许每个基因含有许多脱氧核苷酸多脱氧核苷酸染色体是染色体是DNA的的
4、主要载体主要载体基因是有遗传效基因是有遗传效应的应的DNA片段片段基因中脱氧核苷酸基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表着的排列顺序代表着遗传信息遗传信息是主要的遗传物质是主要的遗传物质是遗传物质的结构和功能单位是遗传物质的结构和功能单位基基 因因 定义定义:基因是具有遗传效应的基因是具有遗传效应的DNA片段,是决定生物性状片段,是决定生物性状的基本单位。的基本单位。 * *生物性状:生物形态结构和生理特征,由蛋白质体现。生物性状:生物形态结构和生理特征,由蛋白质体现。 明确三个关系明确三个关系(1)基基因与染色体的关系:因与染色体的关系:基因在染色体上呈线基因在染色体上呈线性排列。性排列。(2)基因
5、)基因与与DNADNA的关系:的关系: 是有遗传效应的是有遗传效应的DNADNA片段,一个片段,一个DNADNA有有多个基因多个基因(3)基因)基因与生物性状的关系:与生物性状的关系: 是决定生物性状的基本单位,特定的基因是决定生物性状的基本单位,特定的基因控制特定的性状。控制特定的性状。基因的功能:基因的功能:1 1、通过复制传递遗传信息、通过复制传递遗传信息 2 2、通过控制蛋白质的合成而表达遗传信息、通过控制蛋白质的合成而表达遗传信息在现实生活中,我们能不能像电影在现实生活中,我们能不能像电影侏罗纪公园侏罗纪公园中描述的那样,利用恐龙的中描述的那样,利用恐龙的DNA,使恐龙复活呢?,使恐
6、龙复活呢? 如果能利用恐龙的如果能利用恐龙的DNA使恐龙复活,你认为主要使恐龙复活,你认为主要要解决什么问题呢?要解决什么问题呢?回忆几个问题: 蛋白质合成的场所是什么? 基因主要存在于细胞的哪个部分? 遗传信息是如何从细胞核传到核糖体,从而控制蛋白质合成的? 想象空间科学研究: 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,而如果再加进了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。 该实验我们能得到什么样的结论?RNA与蛋白质合成有关与蛋白质合成有关 为什么为什么RNA适于作适于作DNA的信使呢的信使呢?RNA有几种?有几种?
7、信使信使RNA(messenger RNA, mRNA)转录遗传信息,为翻译的模板转录遗传信息,为翻译的模板转运转运RNA(transfer RNA, tRNA)携带特定的氨基酸携带特定的氨基酸(搬运搬运)的作用的作用核糖体核糖体RNA(ribosomal RNA, rRNA)是核糖体的组成成分是核糖体的组成成分比较项目比较项目 DNA RNA功功 能能分分 布布基本单位基本单位碱碱基基嘌呤嘌呤嘧啶嘧啶五碳糖五碳糖产生途径产生途径空间结构空间结构分子大小分子大小DNADNA和和RNARNA的比较的比较传递和表达遗传信息传递和表达遗传信息转录遗传信息、携带氨基酸、转录遗传信息、携带氨基酸、核糖体
8、的组成成分核糖体的组成成分主要分布在细胞核主要分布在细胞核主要分布在细胞质主要分布在细胞质脱氧核苷酸脱氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸A腺嘌呤腺嘌呤 G鸟嘌呤鸟嘌呤 A腺嘌呤腺嘌呤 G鸟嘌呤鸟嘌呤C胞嘧啶胞嘧啶 T胸腺嘧啶胸腺嘧啶 C胞嘧啶胞嘧啶 U尿嘧啶尿嘧啶脱氧核糖脱氧核糖核糖核糖通常是双螺旋结构,极少数通常是双螺旋结构,极少数病毒是单链结构病毒是单链结构通常是单链结构,极少数病毒通常是单链结构,极少数病毒是双螺旋结构是双螺旋结构较大(较大(不能不能通过核孔)通过核孔)较小(较小(能能通过核孔)通过核孔)DNA复制、逆转录复制、逆转录RNA复制、转录复制、转录为什么为什么RNA适于作适于作DN
9、A的信使呢?的信使呢? RNA是另一类核酸,它的分子结构与是另一类核酸,它的分子结构与DNA很相似,适于作很相似,适于作DNA的信使的信使的原因是:的原因是:RNA也是由基本单位也是由基本单位核苷酸连接而成,由核糖、磷酸、碱基核苷酸连接而成,由核糖、磷酸、碱基 (A、G、C、U)共同组成核苷酸,它也能储存遗传信息。)共同组成核苷酸,它也能储存遗传信息。在在RNA与与DNA的关系中,也遵循的关系中,也遵循“碱基互补配对原则碱基互补配对原则”,但由于,但由于RNA中中 没有没有T,DNA中没有中没有U,所以当,所以当RNA与与DNA有关系时,有关系时,U与与A配对。配对。RNA一般是单链,而且比一
10、般是单链,而且比DNA短,因此能够通过核孔,从细胞核转移短,因此能够通过核孔,从细胞核转移 到细胞质中。到细胞质中。? ?AG T AC A A A T AGCUGACGGUUUDNADNA游离的核糖核苷酸游离的核糖核苷酸以以DNADNA的一条链为模板合成的一条链为模板合成mRNAmRNAAG 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;GCGC;CGCG;TATARNA RNA 聚合酶聚合酶以以DNADNA的一条链为模板合成的一条链为模板合成mRNAmRNAUAG T AC A A A T AGCGACGGUUU
11、U以以DNADNA的一条链为模板合成的一条链为模板合成mRNAmRNAUAG T AC A A A T GCGACGGUUU UA以以DNADNA的一条链为模板合成的一条链为模板合成mRNAmRNAUAG T AC A A A T GCGACGUUGU UA以以DNADNA的一条链为模板合成的一条链为模板合成mRNAmRNAUAG T AC A A A T GCGACGUGUU AUU以以DNADNA的一条链为模板合成的一条链为模板合成mRNAmRNAAG T AC A A A T GCGACGGU U AU U以以DNADNA的一条链为模板合成的一条链为模板合成mRNAmRNAUAG T A
12、C A A A T GCGACGGU UAU UAU以以DNADNA的一条链为模板合成的一条链为模板合成mRNAmRNAAG T AC A A A T GCGCGGU UAU UA U以以DNADNA的一条链为模板合成的一条链为模板合成mRNAmRNAAG T AC A A A T GGCGGU UAU UA U C以以DNADNA的一条链为模板合成的一条链为模板合成mRNAmRNAAG 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mRNAmRNA上上mRNAmRNADNADNA以以D
13、NADNA的一条链为模板合成的一条链为模板合成mRNAmRNA小结:小结:转录实质是以转录实质是以DNA的某一片段的一条链为模板形成的某一片段的一条链为模板形成RNA单链的过程,并非整个单链的过程,并非整个DNA都转录。都转录。转转 录录1、定义:、定义:2、场所:、场所:3、模板:、模板:4、原料:、原料:5、条件:、条件:在细胞核内,以在细胞核内,以DNADNA的一条链为的一条链为模板合成模板合成RNARNA的过程。的过程。主要在细胞核主要在细胞核DNADNA的一条链的一条链四种核糖核苷酸四种核糖核苷酸ATPATP(能量)、酶(能量)、酶(解旋酶、解旋酶、RNA聚合酶等)聚合酶等)6、碱基
14、配对:、碱基配对:7、产物:、产物:A-UA-U,C-GC-G,T-AT-A,mRNA (tRNAmRNA (tRNA、rRNArRNA) )例例1、一个、一个DNA分子可以转录成分子可以转录成mRNA( )A、一种一个、一种一个 B、一种多个、一种多个C、多种多个、多种多个 D、无数种无数个、无数种无数个C例例2、下列物质不是在细胞核中合成的是、下列物质不是在细胞核中合成的是( )A、核糖体、核糖体RNA B、信使、信使RNAC、染色体、染色体DNA D、叶绿体、叶绿体DNAD 翻翻 译译 在细胞质中在细胞质中, ,以以mRNAmRNA为模板为模板, ,合成具有合成具有一定一定氨基酸顺序氨基
15、酸顺序的蛋白质的过程的蛋白质的过程(4种种)碱基与()碱基与(20种种)氨基酸之间的对应关系)氨基酸之间的对应关系一个碱基决定一个氨基酸,能决定一个碱基决定一个氨基酸,能决定( )种,)种,两个碱基决定一个氨基酸,能决定两个碱基决定一个氨基酸,能决定( )种,)种,三个碱基决定一个氨基酸,能决定三个碱基决定一个氨基酸,能决定( )种,)种,414243不够不够不够不够足够足够UCAUG A UUAmRNA 密码子密码子 密码子密码子 密码子密码子 密码子密码子 密码子:密码子:mRNAmRNA上上决定氨基酸的三个决定氨基酸的三个相相邻邻的碱基的碱基4、一般一般一个一个密密码子只和码子只和一种一
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