2022-2023學(xué)年蘇教版（2019）必修二 2.3.1 DNA分子通過RNA指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成 課件（34張）

第二章遺傳的分子基礎(chǔ)第三節(jié)

遺傳信息控制生物的性狀第1課時(shí)DNA分子通過RNA指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成新課標(biāo)素養(yǎng)目標(biāo)理解概念：基因的表達(dá)是指基因通過mRNA指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，

包括遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)階段。發(fā)展素養(yǎng)：基于遺傳信息可以從DNA流向RNA，進(jìn)而流向蛋白

質(zhì)，闡明生命活動(dòng)不僅需要物質(zhì)和能量，也需要信

息，生命是物質(zhì)、能量和信息的統(tǒng)一體。本節(jié)內(nèi)容索引一二三遺傳信息的轉(zhuǎn)錄遺傳信息的翻譯本課小結(jié)四當(dāng)堂鞏固《永不消逝的電波》講述地下工作者在戰(zhàn)斗中破譯敵特的電報(bào)密碼，獲取了重要信息，使敵特遭到沉重打擊。電報(bào)是19世紀(jì)30年代發(fā)展起來的通信技術(shù)，電報(bào)密碼被用來代替文字或數(shù)字遠(yuǎn)距離傳送信息。新課導(dǎo)入科學(xué)家在破譯遺傳密碼的過程中是不是借鑒了電報(bào)編碼的思路呢？誰引領(lǐng)了遺傳密碼的破譯？44464UCAUGAUUAmRNA如1個(gè)堿基決定1個(gè)氨基酸決定4種氨基酸如2個(gè)堿基決定1個(gè)氨基酸決定16種氨基酸如3個(gè)堿基決定1個(gè)氨基酸堿基組合有64種克里克積極思維遺傳密碼是由3個(gè)堿基組成的嗎?它們中間是否有間隔？實(shí)驗(yàn)證據(jù)

用化學(xué)試劑去掉噬菌體DNA分子中的一個(gè)、兩個(gè)或三個(gè)核苷酸后，觀察

刪除位點(diǎn)之后的基因能否被正確地“讀取”。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，只有刪除

3個(gè)相鄰的核苷酸時(shí)，刪除位點(diǎn)之后的基因才能被正確地“讀取”。反過來，往DNA分子上添一個(gè)、兩個(gè)或三個(gè)核苷酸。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，

只有添加3個(gè)核苷酸時(shí)，才不會(huì)妨礙添加位點(diǎn)后基因的“讀取”。膚色眼皮單雙血型基因有遺傳效應(yīng)的DNA片段控制生物性狀在染色體上呈線性排列從基因到蛋白質(zhì)的信息傳遞不是直接的。那么，誰在其中“牽線搭橋”呢?溫故而知新

多數(shù)生物的基因是DNA分子上的功能片段，DNA分子上的遺傳信息(基因)通過RNA指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成。核孔核糖體核膜雙層細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核DNADNA在細(xì)胞核中，而蛋白質(zhì)合成是在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行的，兩者如何聯(lián)系起來的呢？蛋白質(zhì)的合成RNA溫故而知新回顧細(xì)胞結(jié)構(gòu)（真核生物）核糖磷酸一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄AGCU四種核糖核苷酸RNA的全稱？1RNA的基本組成單位？2與蛋白質(zhì)合成有關(guān)的RNA的種類？3核糖核酸脫氧核糖T磷酸轉(zhuǎn)錄RNA主要是在細(xì)胞核中以DNA分子的一條鏈為模板，按照堿基互補(bǔ)配對原則合成的，這一合成過程稱為轉(zhuǎn)錄。與蛋白質(zhì)合成有關(guān)的RNA一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)運(yùn)RNA（tRNA）：轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的工具。信使RNA（mRNA）：遺傳信息傳遞的媒介。核糖體RNA（rRNA）：與蛋白質(zhì)構(gòu)成核糖體。圖2-3-3轉(zhuǎn)錄示意圖轉(zhuǎn)錄的過程一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄第12頁RNA聚合酶TCGTCAGCTAGCAGTCGADNA模板鏈轉(zhuǎn)錄的過程一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄第13頁RNA聚合酶DNA模板鏈UUUUGCCCCGGAGCAGTCGAC游離的核糖核苷酸轉(zhuǎn)錄的過程一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄第14頁RNA聚合酶DNA模板鏈AGCAGTCGATCGTCAGCTCGC2.轉(zhuǎn)錄的模板1.轉(zhuǎn)錄的場所轉(zhuǎn)錄要點(diǎn)4.轉(zhuǎn)錄的條件3.轉(zhuǎn)錄的原料6.轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物？5.轉(zhuǎn)錄的堿基配對方式細(xì)胞核、葉綠體、線粒體、擬核DNA分子的一條鏈四種游離的核糖核苷酸RNA)模板、原料、能量、酶（RNA聚合酶同時(shí)具有解旋功能）G-C

C-G

T-A

A-U三種RNA（mRNArRNAtRNA)二、遺傳信息的翻譯遺傳密碼是怎樣被破譯的？尼倫伯格榮獲1968年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)加入多聚U（相當(dāng)于mRNA）20種氨基酸分成五組，每組四種，分別加入五支試管中。酪氨酸、苯丙氨酸、半胱氨酸、絲氨酸多肽分別加入多聚U酪氨酸苯丙氨酸半胱氨酸絲氨酸1234二、遺傳信息的翻譯遺傳密碼是怎樣被破譯的？酪氨酸苯丙氨酸半胱氨酸絲氨酸12341234多肽此后，科學(xué)家又不斷地改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，終于破譯出全部遺傳密碼。最終確認(rèn)加入苯丙氨酸的試管中產(chǎn)生了多肽，即多聚U指導(dǎo)了多聚苯丙氨酸的合成。mRNAUAGGUGACCACC遺傳密碼與氨基酸的對應(yīng)關(guān)系概念：mRNA上決定一個(gè)氨基酸的3個(gè)相鄰的核苷酸稱為一個(gè)

密碼子。通常以密碼子中的堿基表示遺傳密碼。二、遺傳信息的翻譯

1密碼子UCAGUUCAGCUCAGAUCAGGUCAGGAAGAGUUUUUCUUAUUG苯丙氨酸亮氨酸UCUUCCUCAUCG絲氨酸UAUUACUAAUAG酪氨酸終止UGUUGCUGUUGC半胱氨酸終止色氨酸CUUCUCCUACUG亮氨酸CCUCCCCCACCG脯氨酸CAUCAC組氨酸CAACAG谷氨酰胺CGUCGCCGACGG精氨酸AUUAUCAUAAUG異亮氨酸甲硫氨酸(起始)ACUACCACAACG蘇氨酸AAUAACAAUAAC天冬酰胺賴氨酸絲氨酸AGUAGCAGAAGG精氨酸GUUGUCGUAGUG纈氨酸GCUGCCGCAGCG丙氨酸GAUGAC天冬氨酸谷氨酸GGUGGCGGAGGG甘氨酸第一位核苷酸第三位核苷酸第二位核苷酸5‘端3‘端密碼子表密碼子表簡并性：一種氨基酸可以對應(yīng)多個(gè)密碼子?？茖W(xué)家還發(fā)現(xiàn)，在細(xì)菌體內(nèi)，除了AUG外，堿基序列為GUG的密碼子，有時(shí)也可以作為起始密碼子，但編碼的卻是甲硫氨酸。二級結(jié)構(gòu)三級結(jié)構(gòu)每種tRNA分子只能攜帶一種氨基酸。在合成多肽鏈時(shí)，tRNA負(fù)責(zé)將游離在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的20種不同的氨基酸運(yùn)向核糖體。2tRNA二、遺傳信息的翻譯為什么mRNA攜帶的信息能夠正確指導(dǎo)多肽鏈的合成？要依賴mRNA上每個(gè)密碼子與相應(yīng)tRNA分子上反密碼子的結(jié)合，而這種結(jié)合要遵循堿基互補(bǔ)配對原則。UAC甲硫tRNA（轉(zhuǎn)運(yùn)RNA）氨基酸密碼子反密碼子mRNA（信使RNA）AUGCUAGUAGCU61種2tRNAmRNA（信使RNA）AUGCUAGUAGCUUAC甲硫

結(jié)合起始起始密碼子3翻譯的過程UAC甲硫mRNA（信使RNA）AUGCUAGUAGCUCAU纈CGA丙

結(jié)合起始讀碼進(jìn)位脫水縮合退位3翻譯的過程UAC甲硫mRNA（信使RNA）AUGCUAGUAGCUCAU纈CGA丙

結(jié)合起始讀碼進(jìn)位脫水縮合退位先來先動(dòng)，先來先走3翻譯的過程AUGCUAGUAGCU終止密碼子甲硫纈丙色甘當(dāng)核糖體在mRNA上移動(dòng)并遇到終止密碼子時(shí)，在釋放因子參與下，多肽鏈合成過程即停止，多肽鏈釋放出來3翻譯的過程二、遺傳信息的翻譯翻譯

在細(xì)胞中，以游離_________為模板，從一個(gè)特定的_________開始，按照每三個(gè)相鄰的核糖核苷酸代表一個(gè)氨基酸的原則，依次合成具有一定_________順序的多肽鏈的過程。mRNA起始位點(diǎn)氨基酸二、遺傳信息的翻譯一個(gè)mRNA分子上可以結(jié)合多個(gè)核糖體，同時(shí)進(jìn)行多條多肽鏈的合成。多肽鏈合成后，從核糖體上脫離，經(jīng)過盤曲、折疊、修飾等加工，形成特定的空間結(jié)構(gòu)，最終形成一定功能的蛋白質(zhì)分子。多聚核糖體提高翻譯速率場所、時(shí)間、模板、原料、能量、酶、堿基互補(bǔ)配對遺傳信息的轉(zhuǎn)錄遺傳信息的翻譯1.與蛋白質(zhì)合成有關(guān)的RNA2.轉(zhuǎn)錄的過程1.密碼子2.tRNA3.翻譯的過程課堂小結(jié)1、判斷。(1)基因轉(zhuǎn)錄時(shí),遺傳信息通過模板鏈傳遞給mRNA。()(2)線粒體中的DNA能控制某些蛋白質(zhì)的合成。()(3)細(xì)菌的一個(gè)基因轉(zhuǎn)錄時(shí)兩條DNA鏈可同時(shí)作為模板,提高轉(zhuǎn)錄效率。()(4)編碼蛋白質(zhì)的基因含遺傳信息相同的兩條單鏈。()(5)細(xì)胞核中發(fā)生的轉(zhuǎn)錄過程有RNA聚合酶的參與。()√×√√×當(dāng)堂鞏固2、圖中甲、乙分別表示細(xì)胞內(nèi)的兩個(gè)生理過程,請分析回答下列問題:(1)在生物體內(nèi)圖甲所示的生理過程是

,進(jìn)行的主要場所是

,所需的原料是

,產(chǎn)物為