4.(1)基因指導蛋白質的合成課件高一下學期生物人教版必修2((1))

第四章

基因的表達

第一節(jié)

基因指導蛋白質的合成高一生物·必修二《遺傳與進化》

學習目標1、比較DNA與RNA的區(qū)別，說明RNA適于作DNA信使的原因2、概述遺傳信息的轉錄和翻譯的過程及特點3、計算DNA堿基數目、mRNA堿基數目與氨基酸數目之間的對應關系4、闡述中心法則的具體內容蛋白質的合成（核糖體）基因主要在細胞核中核孔指導媒介：RNA導基因指導蛋白質合成的過程，叫基因的表達基因控制生物性狀蛋白質指導合成體現(xiàn)者1.基本組成單位：核糖核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸鳥嘌呤核糖核苷酸胞嘧啶核糖核苷酸尿嘧啶核糖核苷酸2.結構：單鏈、比DNA短導RNA蛋白質rRNA核糖體tRNAmRNA1、mRNA（信使RNA）攜帶遺傳信息，蛋白質合成的模板2、rRNA（核糖體RNA）核糖體的組成成分3、tRNA（轉運RNA）識別并轉運氨基酸導RNA的種類

①RNA由4種核糖核苷酸組成，可以攜帶遺傳信息；②RNA一般是單鏈，而且比DNA短，因此可以通過核孔,從細胞核移到細胞質；③RNA不穩(wěn)定，完成使命的RNA易迅速分解，保證生命活動的有序進行。導RNA適用于作DNA信使的原因

種類DNARNA名稱組成基本單位結構存在部位功能脫氧核糖核酸核糖核酸脫氧（核糖）核苷酸核糖核苷酸一般為雙鏈一般為單鏈主要存在于細胞核中主要存在于細胞質中C、H、O、N、P

脫氧核糖、磷酸、含氮堿基：A、G、C、TC、H、O、N、P核糖、磷酸、含氮堿基：A、G、C、U攜帶遺傳信息傳遞遺傳信息導DNA和RNA的區(qū)別

思1.轉錄的概念、場所、模板、酶、原料和產物分別是什么？

2.什么是密碼子？有什么特點？什么是反密碼子？分析tRNA的形態(tài)。3.翻譯的場所、條件、模板、原料、原則、產物、結果分別是什么？4.分析基因中堿基數目、mRNA中堿基數目與蛋白質中氨基酸數目的關系5.什么是中心法則？閱讀課本64—69頁，思考回答以下問題：1.概念：2.時間：3.場所：RNA是在細胞核中，通過RNA聚合酶以DNA的一條鏈為模板合成的，這一過程叫作轉錄。個體生長發(fā)育的整個過程主要是細胞核，葉綠體和線粒體轉錄注意：mRNA、rRNA和tRNA都是轉錄而來的5.條件：6.產物：模板：原料：能量：酶：RNADNA的一條鏈4種游離的核糖核苷酸ATPRNA聚合酶堿基互補配對原則mRNA的

5’-3’8.方向：7.原則：提醒：每次轉錄的只是DNA分子特定的基因片段（并非整個DNA）轉錄細胞核細胞質中的核糖體轉錄場所遺傳信息的轉錄RNA聚合酶TCGATCGATTGCAACGTACACGGTAATT⑴解旋：在ATP的驅動下，RNA聚合酶將DNA雙螺旋的兩條鏈解開只解有遺傳效應片段（基因）遺傳信息的轉錄TCGTCGTTGCCGCGGTACAAATAATTAA5’3’5’3’轉錄方向5’3’CGGGAU游離的核糖核苷酸CAACGGGCCAAAUUUUUUUTCGTCGTTGCCGCGGTACAAATAATTAA5’3’5’3’轉錄方向5’3’CGGGAUCAACGGGCCAAAUUUUUUUTCGTCGTTGCCGCGGTACAAATAATTAA5’3’5’3’轉錄方向5’3’CGGGAUCAACGGGCCAAAUUUUUUUTCGTCGTTGCCGCGGTACAAATAATTAA5’3’5’3’轉錄方向5’3’CGGGAUCAACGGGCCAAAUUUUUUUTCGTCGTTGCCGCGGTACAAATAATTAA5’3’5’3’轉錄方向5’3’CGGGAUCAACGGGCCAAAUUUUUUUTCGTCGTTGCCGCGGTACAAATAATTAA5’3’5’3’轉錄方向5’3’CGGGAUCAACGGGCCAAAUUUUUUUTCGTCGTTGCCGCGGTACAAATAATTAA5’3’5’3’轉錄方向5’3’CGGGAUCAACGGGCCAAAUUUUUUU（2）配對：在RNA聚合酶的作用下，游離的核糖核苷酸與DNA模板鏈上的堿基互補配對。模板鏈（3）連接：新結合的核糖核苷酸連接到正在合成的mRNA分子上（RNA聚合酶的催化形成磷酸二酯鍵）TCGTCGTTGCCGCGGTACAAATAATTAACGGGAUCAACGGGCCAAAUUUUUUUTCGTCGTTGCCGCGGTACAAATAATTAACGGGAUCAACGGGCCAAAUUUUUUU（4）釋放：合成的mRNA從DNA鏈上釋放，而后DNA雙螺旋恢復場所模板原料產物1.定義：21種氨基酸（需tRNA轉運）細胞質中的核糖體mRNA蛋白質思考：mRNA的4種堿基如何決定組成蛋白質的21種氨基酸？游離在細胞質中的各種氨基酸，以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質的過程叫作翻譯。翻譯密碼子mRNA密碼子密碼子密碼子4種堿基能決定64（43）種氨基酸1個堿基決定1個氨基酸4種堿基只能決定4種氨基酸2個堿基決定1個氨基酸4種堿基能決定16（42）種氨基酸3個堿基決定1個氨基酸第一個堿基第二個堿基第三個堿基UCAGU苯丙氨酸絲氨酸酪氨酸半胱氨酸U苯丙氨酸絲氨酸酪氨酸半胱氨酸C亮氨酸絲氨酸終止終止、硒代半胱氨酸A亮氨酸絲氨酸終止色氨酸GC亮氨酸脯氨酸組氨酸精氨酸U亮氨酸脯氨酸組氨酸精氨酸C亮氨酸脯氨酸谷氨酰胺精氨酸A亮氨酸脯氨酸谷氨酰胺精氨酸GA異亮氨酸蘇氨酸天冬酰胺絲氨酸U異亮氨酸蘇氨酸天冬酰胺絲氨酸C異亮氨酸蘇氨酸賴氨酸精氨酸A甲硫氨酸（起始）蘇氨酸賴氨酸精氨酸GG纈氨酸丙氨酸天冬氨酸甘氨酸U纈氨酸丙氨酸天冬氨酸甘氨酸C纈氨酸丙氨酸谷氨酸甘氨酸A纈氨酸、甲硫氨酸（起始）丙氨酸谷氨酸甘氨酸G

第1個堿基第2個堿基 第3個堿基密碼子苯丙氨酸UUUUUU

精氨酸AGGAGG第一個堿基第二個堿基第三個堿基UCAGU苯丙氨酸絲氨酸酪氨酸半胱氨酸U苯丙氨酸絲氨酸酪氨酸半胱氨酸C亮氨酸絲氨酸終止終止、硒代半胱氨酸A亮氨酸絲氨酸終止色氨酸GC亮氨酸脯氨酸組氨酸精氨酸U亮氨酸脯氨酸組氨酸精氨酸C亮氨酸脯氨酸谷氨酰胺精氨酸A亮氨酸脯氨酸谷氨酰胺精氨酸GA異亮氨酸蘇氨酸天冬酰胺絲氨酸U異亮氨酸蘇氨酸天冬酰胺絲氨酸C異亮氨酸蘇氨酸賴氨酸精氨酸A甲硫氨酸（起始）蘇氨酸賴氨酸精氨酸GG纈氨酸丙氨酸天冬氨酸甘氨酸U纈氨酸丙氨酸天冬氨酸甘氨酸C纈氨酸丙氨酸谷氨酸甘氨酸A纈氨酸、甲硫氨酸（起始）丙氨酸谷氨酸甘氨酸G

終止密碼子：

、

__

、____

種類起始密碼子：

（甲硫氨酸）、（

種）_____（纈氨酸、甲硫氨酸）編碼氨基酸的密碼子______種或_____種64UAAGUGAUGUGA（硒代半胱氨酸）61UAG62一種密碼子決定____種氨基酸，一種氨基酸由

密碼子決定。

1種或幾種1在正常情況下，UGA是終止密碼子，但特殊情況下可以編碼硒代半胱氨酸在原核生物中，GUG也可以做起始密碼子，編碼甲硫氨酸。1、簡并性：

一種氨基酸可由一種或多種密碼子決定；密碼子的特點增強密碼子的容錯性。由于密碼子具有簡并性，當密碼子中的一個堿基改變時，可能不會改變其對應的氨基酸,對生物性狀的相對穩(wěn)定具有重要意義2、專一性：一種密碼子決定一種氨基酸；3、通用性：幾乎所以生物共用一套遺傳密碼；說明地球上生物有共同起源3'5'結合氨基酸的部位堿基配對（氫鍵）mRNA5'3'ACU密碼子UGA反密碼子氨基酸的搬運工tRNA（1）形態(tài)：（2）功能特點：（3）反密碼子RNA鏈經過折疊，形成三葉草形每種tRNA只能識別并轉運一種氨基酸位于tRNA上，能與mRNA上的密碼子發(fā)生堿基互補配對的3個相鄰的堿基位點1E位點2甲AUGCACUGGCGUUGCUGUCCUUAA3’5’起始密碼子CAU5’3’第1步：mRNA進入細胞質，與核糖體結合；攜帶甲硫氨酸的tRNA通過與mRNA上的AUG進入位點1。遺傳信息的翻譯位點1E位點2甲第2步：攜帶組氨酸的tRNA以同樣的方法進入位點2。CAU5’3’組GUG5’3’AUGCACUGGCGUUGCUGUCCUUAA3’5’起始密碼子第3步：通過脫水縮合形成肽鍵，甲硫氨酸被轉移到占據位點2的tRNA上。遺傳信息的翻譯位點1E位點2甲CAU5’3’色CCA5’3’AUGCACUGGCGUUGCUGUCCUUAA3’5’起始密碼子組GUG5’3’精ACG5’3’半GCA5’3’半ACA5’3’脯AGG5’3’第4步：核糖體沿著mRNA移動，讀取下一個密碼子，合成肽鏈。遺傳信息的翻譯位點1E位點2AUGCACUGGCGUUGCUGUCCUUAA3’5’起始密碼子ACA5’3’甲色組精半半脯AGG5’3’釋放因子直至核糖體讀取到mRNA上的終止密碼子，合成才告終止。肽鏈釋放后，盤曲折疊成具有特定空間結構和功能的蛋白質分子。終止密碼子翻譯從mRNA的5'→3'遺傳信息的翻譯多聚核糖體（1）數量關系：通常一個mRNA分子上可以相繼結合多個核糖體，同時進行多條肽鏈的合成。（2）意義：少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白質。（3）產物之間的關系：①多個核糖體各自合成各自的鏈，產物是多條肽鏈，不是一條；②由于模板是同一段mRNA，所以圖示多個核糖體合成的肽鏈是相同的。核糖體移動方向：

肽鏈由短到長真核生物先轉錄，后翻譯DNAmRNARNA聚合酶邊轉錄邊翻譯原核生物真核與原核生物轉錄翻譯的區(qū)別A—C—U—G—G—A—U—C—U蘇氨酸——甘氨酸——絲氨酸mRNA轉錄翻譯肽鏈DNAA—C—T—G—G—A—T—C—TT—G—A—C—C—T—A—G—A肽鍵肽鍵基因中的堿基數（雙鏈）︰mRNA中的堿基數︰合成蛋白質的氨基酸個數=________

6︰3︰1探究：基因中堿基數目、mRNA中堿基數目與蛋白質中氨基酸數目的關系模板鏈1.提出者：2.內容：3.補充內容遺傳信息可以從____流向____，即________；也可以從___流向___，進而流向______，即___________________；克里克4.完整的中心法則圖示DNA少數生物（如一些RNA病毒）的遺傳信息可以從___流向___（即___________）以及從____流向____（即________）；DNADNA的復制DNARNA蛋白質遺傳信息的轉錄和翻譯RNARNARNA的復制RNADNA逆轉錄中心法則表示遺傳信息傳遞的法則復制轉錄翻譯蛋白質DNA復制RNA逆轉錄中心法則圖解（虛線表示少數生物的遺傳信息的流向）：生物種類遺傳信息的傳遞過程以DNA作為遺傳物質的生物原核生物真核生物DNA病毒以RNA作為遺傳物質的生物一般RNA病毒逆轉錄病毒(HIV)轉錄DNARNA翻譯蛋白質復制復制RNA翻譯蛋白質逆轉錄轉錄DNARNA翻譯蛋白質復制RNA各種生物的遺傳信息傳遞過程在遺傳信息的流動過程中，DNA、RNA是信息的載體，蛋白質是信息的表達產物，而ATP為信息的流動提供能量，可見，生命是物質、能量和信息的統(tǒng)一體。1.概念：2.時間：3.場所：4.條件：5.產物：6.特點：RNA是在細胞核中，通過RNA聚合酶以DNA的一條鏈為模板合成的，這一過程叫作轉錄個體生長發(fā)育的整個過程細胞核（主要場所）葉綠體和線粒體模板：原料：能量：酶：RNA邊解旋邊轉錄提醒：每次轉錄的只是DNA分子特定的基因片段（并非整個DNA）。7.遺傳信息傳遞的方向：8.原則：DNA→RNADNA的一條鏈4種游離的核糖核苷酸ATPRNA聚合酶遺傳信息的轉錄——小結堿基互補配對原則9.方向：mRNA5’-3’場所:模板:原料:能量:酶:工具:原則：產物