4.(1)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成課件高一下學(xué)期生物人教版必修二

基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成1．DNA復(fù)制的原料是

，模板是

，真核生物DNA復(fù)制的主要場(chǎng)所

，復(fù)制的結(jié)果是

。2.遺傳信息是指

。溫故知新4種脫氧核糖核苷酸DNA分子的兩條鏈細(xì)胞核形成兩個(gè)完全相同的子代DNADNA中脫氧核糖核苷酸的排列順序染色體DNA基因脫氧核苷酸染色體是DNA的主要載體每個(gè)染色體上有一個(gè)或兩個(gè)DNA分子基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片斷每個(gè)DNA分子上有許多基因基因中的脫氧核苷酸排列順序代表著遺傳信息每個(gè)基因由許多脫氧核苷酸組成DNA是主要的遺傳物質(zhì)基因控制生物性狀指導(dǎo)合成蛋白質(zhì)體現(xiàn)者基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的過(guò)程，叫基因的表達(dá)，包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)過(guò)程。問(wèn)題：基因是怎樣指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成呢？1.基因所在的DNA主要存在哪里？2.蛋白質(zhì)在哪里合成？DNA主要在細(xì)胞核蛋白質(zhì)的合成在細(xì)胞質(zhì)(核糖體)進(jìn)行指導(dǎo)通過(guò)RNA問(wèn)題：2、為什么RNA適于做DNA的信使呢？1、DNA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(lái)的呢？一、RNA的組成及種類(lèi)：

2、RNA與DNA的區(qū)別核糖脫氧核糖1、組成元素：C、H、O、N、P

基本組成單位：核糖核苷酸比較RNA與DNA結(jié)構(gòu)的不同比較項(xiàng)目DNARNA結(jié)構(gòu)基本單位五碳糖含氮堿基功能主要存在部位脫氧核苷酸核糖核苷酸脫氧核糖核糖ATCGAUCG通常雙螺旋結(jié)構(gòu)一般單鏈結(jié)構(gòu)細(xì)胞核（主要）細(xì)胞質(zhì)（主要）遺傳信息的儲(chǔ)存、傳遞、表達(dá)傳遞信使RNA（mRNA）：

遺傳信息傳遞的媒介分布：細(xì)胞核，細(xì)胞質(zhì)（主要）核糖體RNA（rRNA）：與蛋白質(zhì)構(gòu)成核糖體。（分布：核糖體上）轉(zhuǎn)運(yùn)RNA（tRNA）：轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的工具。呈三葉草型結(jié)構(gòu)。（分布：細(xì)胞質(zhì)）2、RNA的種類(lèi)RNA遵循“堿基互補(bǔ)配對(duì)原則”，以RNA為媒介可將遺傳信息傳遞到細(xì)胞質(zhì)中。為什么RNA適于作DNA的信使？RNA由基本單位——核苷酸連接而成，也可以儲(chǔ)存遺傳信息；RNA能通過(guò)核孔，從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)。1、概念：2、場(chǎng)所：3、模板：4、原料：6、產(chǎn)物：7、配對(duì)原則：5、條件：3、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄TCATGTTTAAG

T

AC

AA

A

T

解旋：

DNA雙鏈解開(kāi)，DNA雙鏈的堿基得以暴露。1、轉(zhuǎn)錄的過(guò)程AG

T

AC

AA

A

T

AGCGACGGUUUURNA聚合酶合成RNA：

以DNA單鏈為模板，游離核糖核苷酸根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則與DNA的堿基結(jié)合。

核孔AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUUUA合成RNA：在RNA聚合酶的作用下，依次連接，形成一個(gè)mNRA分子。

核孔AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGUUGUUA合成RNA：

新結(jié)合的核糖核苷酸連接到正在合成的mRNA分子上。

核孔AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGUGUUAU合成RNA：新結(jié)合的核糖核苷酸連接到正在合成的mRNA分子上。

核孔AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUAUU合成RNA：新結(jié)合的核糖核苷酸連接到正在合成的mRNA分子上。

核孔AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUAUUA合成RNA：新結(jié)合的核糖核苷酸連接到正在合成的mRNA分子上

核孔AG

T

AC

AA

A

T

GCGCGGUUAUUAU合成RNA：新結(jié)合的核糖核苷酸連接到正在合成的mRNA分子上

核孔AG

T

AC

AA

A

T

GGCGGUUAUUAUC合成RNA：新結(jié)合的核糖核苷酸連接到正在合成的mRNA分子上

核孔AG

T

AC

AA

A

T

GGCGGUUAUUAUCmRNA合成RNA：新結(jié)合的核糖核苷酸連接到正在合成的mRNA分子上

核孔AG

T

AC

AA

A

T

UCAUGAUUAmRNA

細(xì)胞質(zhì)

細(xì)胞核UCAUGTUUA

核孔DNA釋放：mRNA通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，DNA恢復(fù)雙鏈TCATGTTTA1、概念：2、場(chǎng)所：3、模板：4、原料：6、產(chǎn)物：7、配對(duì)原則：在細(xì)胞核中，以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過(guò)程。細(xì)胞核（主要）DNA的一條鏈4種游離的核糖核苷酸RNA（主要是mRNA)A-U，C-G，G-C，T-A8、遺傳信息傳遞的方向：DNARNA總結(jié)5、條件：ATP、RNA聚合酶2.轉(zhuǎn)錄的過(guò)程（4步:解旋、堿基互補(bǔ)配對(duì)、連接、釋放）解旋：DNA的雙鏈解開(kāi)，DNA的堿基得以暴露堿基互補(bǔ)配對(duì)：游離的核糖核苷酸隨機(jī)地與DNA上的堿基碰撞，當(dāng)核糖核苷酸與DNA的堿基互補(bǔ)時(shí)，兩者以氫鍵結(jié)合連接：新結(jié)合的核糖核苷酸連接到正在合成的mRNA分子上釋放：合成的mRNA從DNA鏈上釋放，隨后，DNA雙鏈恢復(fù)。如果DNA分子一條鏈的堿基排列順序是……ATTGACATG……那么,與它互補(bǔ)的另一條DNA鏈的堿基排列順序是;

如果以此DNA單鏈為模板,轉(zhuǎn)錄出的信使RNA堿基順序應(yīng)該是。

……TAACTGTAC…………UAACUGUAC……復(fù)制轉(zhuǎn)錄場(chǎng)所細(xì)胞核細(xì)胞核解旋完全解旋只解有遺傳效應(yīng)的片段模板DNA的兩條鏈只有DNA的一條鏈原料四種脫氧核苷酸四種核糖核苷酸酶DNA解旋酶、

DNA聚合酶RNA聚合酶能量ATPATP堿基配對(duì)A—TC—GT—AG—CA—UG—CT—AC—G產(chǎn)物子代DNAmRNA、tRNA、rRNA小結(jié)：1、DNA分子的解旋發(fā)生在_____過(guò)程中。

A.復(fù)制B.轉(zhuǎn)錄

C.翻譯D.復(fù)制和轉(zhuǎn)錄2、一個(gè)DNA分子可以轉(zhuǎn)錄出多少種多少個(gè)mRNA分子()A.一種一個(gè) B.一種多個(gè)C.多種多個(gè)D.無(wú)數(shù)種無(wú)數(shù)個(gè)3、已知一段信使RNA上有12個(gè)A和G,該信使RNA上共有30個(gè)堿基,那么轉(zhuǎn)錄成該信使RNA的一段DNA分子中應(yīng)有C和T()A.12個(gè) B.18個(gè) C.24個(gè) D.30個(gè)DCD練習(xí)鞏固4、關(guān)于DNA轉(zhuǎn)錄過(guò)程，正確的是（）A.DNA轉(zhuǎn)錄的場(chǎng)所只能是細(xì)胞核。B.轉(zhuǎn)錄過(guò)程中需要解旋酶和DNA聚合酶。C.轉(zhuǎn)錄以DNA的一條鏈為模板，以4種核糖核苷酸為原料，合成一條mRNA。D.轉(zhuǎn)錄過(guò)程中堿基配對(duì)遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，即A-T，C-G，G-C，T-A。C[判斷正誤](1)轉(zhuǎn)錄只發(fā)生在細(xì)胞核中

()(2)DNA的兩條鏈同時(shí)作模板。

()(3)轉(zhuǎn)錄的原料是4種核糖核苷酸。

()(4)轉(zhuǎn)錄需要解旋酶和DNA聚合酶。

()√×××AG

T

AC

AA

A

T

UCAUGUUUAmRNA

細(xì)胞質(zhì)

細(xì)胞核mRNA通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)核孔遺傳信息的傳遞方向：DNARNAmRNA的合成場(chǎng)所：

蛋白質(zhì)的合成場(chǎng)所：

mRNA上的遺傳信息如何指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成呢？1、翻譯：mRNA合成之后，穿過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中的核糖體上，游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸，就以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過(guò)程。

細(xì)胞核核糖體二、遺傳信息的翻譯問(wèn)題：

轉(zhuǎn)錄得到的RNA仍是堿基序列，而不是蛋白質(zhì)。那么，RNA上的堿基序列如何能變成蛋白質(zhì)中氨基酸的種類(lèi)、數(shù)量和排列順序呢？2、堿基與氨基酸的對(duì)應(yīng)關(guān)系三個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸，43=64一個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸，41=4二個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸，42=16UCAUGUUUAmRNA密碼子2、堿基與氨基酸的對(duì)應(yīng)關(guān)系一個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸，41=420種氨基酸如何被4種堿基編碼？UCAUGAUUAmRNA

密碼子

密碼子

密碼子3、密碼子

（1）密碼子：mRNA上決定1個(gè)氨基酸的3個(gè)相鄰的堿基（2）密碼子種類(lèi)：

種，但決定氨基酸的密碼子是

種（包括2種起始密碼子AUG和GUG），其余的3種為終密碼子，不決定氨基酸，是翻譯終止信號(hào)。6164（3）對(duì)應(yīng)關(guān)系：一種密碼子決定一種氨基酸，但一種氨基酸可以由

不同的密碼子決定。

1種或多種

①專(zhuān)一性：一個(gè)密碼子決定一個(gè)特定的氨基酸。

②簡(jiǎn)并性：一個(gè)氨基酸可能有幾個(gè)密碼子。當(dāng)密碼子中堿基改變時(shí)，可能并不改變對(duì)應(yīng)的氨基酸，這在物種穩(wěn)定上起著重要作用

（4）遺傳密碼的特性

③通用性：地球上幾乎所有的生物共用一套密碼子表，說(shuō)明生物由共同的祖先進(jìn)化而來(lái)。下面關(guān)于密碼子的特性，正確的是（）A.密碼子與氨基酸是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。B.每種密碼子均有對(duì)應(yīng)的氨基酸。C.密碼子位于mRNA上，ATC一定不是密碼子。D.決定氨基酸的密碼子有64種。C鞏固練習(xí)AUGGAUAUCmRNA？甲硫氨酸CUA反密碼子核糖體tRNA作用問(wèn)題：mRNA如何將信息翻譯成蛋白質(zhì)？

4、反密碼子：轉(zhuǎn)運(yùn)RNA(tRNA)（1）概念：與mRNA中的密碼子互補(bǔ)配對(duì)的tRNA一端的3個(gè)堿基。對(duì)密碼子有識(shí)別作用（2）位置：反密碼子在tRNA上（也有雙鏈區(qū)）（3）對(duì)應(yīng)關(guān)系：每種tRNA只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸，一種氨基酸可由一種或幾種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)。（4）種類(lèi)：61種，因?yàn)闆Q定氨基酸的密碼子有61種，反密碼子與密碼子互補(bǔ)配對(duì)AUGUUCGCA

核糖體mRNA與核糖體結(jié)合4、翻譯的過(guò)程：（起始進(jìn)位縮合移位）（1）起始階段：mRNA進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，與核糖體結(jié)合，攜帶甲硫氨酸的tRNA識(shí)別位于1號(hào)位上的密碼子1AAU

甲硫氨酸2AUGUUCGCAUAC

甲硫氨酸CAG絲氨酸（2）進(jìn)位：攜帶特定氨基酸的tRNA按堿基互補(bǔ)配對(duì)原則識(shí)別并進(jìn)入位點(diǎn)212AUGUUCGCAUAC

甲硫氨酸CAG絲氨酸

兩個(gè)氨基酸分子縮合縮合（3）縮合：在特定酶的作用下氨基酸之間脫水縮合形成肽鍵，甲硫氨酸轉(zhuǎn)移到占據(jù)位點(diǎn)2的tRNA上AUGUUCGCAUAC

甲硫氨酸CAG絲氨酸GUA蘇氨酸（4）移位：核糖體移動(dòng)讀取下一個(gè)密碼子，原占據(jù)位點(diǎn)1的tRNA離開(kāi)核糖體，使原來(lái)的2號(hào)位變成了1號(hào)位，2號(hào)位空出，接受下一個(gè)tRNA進(jìn)入，不斷重復(fù)進(jìn)位、縮合和移位的步驟，直到核糖體讀取到mRNA上的終止密碼子12AUGUUCGCA甲硫氨酸CAG

絲氨酸GUA

蘇氨酸

tRNA離開(kāi)，再去轉(zhuǎn)運(yùn)新的氨基酸重復(fù)上述過(guò)程，直到遇到終止密碼子AUGUUCGCA

甲硫氨酸

絲氨酸

蘇氨酸以mRNA為模板形成了有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)（1）一個(gè)mRNA上可以同時(shí)結(jié)合多個(gè)核糖體（2）意義：少量的mRNA可以迅速翻譯出大量蛋白質(zhì)5、數(shù)量關(guān)系及翻譯的方向：（3）翻譯的方向：就是核糖體的移動(dòng)方向。該圖為從左向右，越長(zhǎng)的肽鏈開(kāi)始的越早場(chǎng)所：產(chǎn)物：模板：原料：條件：核糖體mRNA氨基酸ATP、酶、tRNA堿基互補(bǔ)配對(duì)：G－C、C－G、A－U、U－A遺傳信息流動(dòng)：mRNA蛋白質(zhì)總結(jié)：遺傳信息翻譯的過(guò)程蛋白質(zhì)關(guān)于遺傳信息的翻譯過(guò)程，正確的是（）A.DNA是蛋白質(zhì)合成的直接模板。B.核糖體在mRNA上移動(dòng)翻譯出蛋白質(zhì)。C.多個(gè)核糖體共同合成一條多肽鏈。D.翻譯是以DNA為模板，以游離的核糖核苷酸為原料，在多種酶的作用下合成多肽鏈的過(guò)程。B鞏固練習(xí)DNA的遺傳信息mRNA的遺傳信息蛋白質(zhì)的氨基酸排列順序轉(zhuǎn)錄翻譯數(shù)量n3n6n下面我們看一下翻譯的具體過(guò)程基因控制蛋白質(zhì)合成的過(guò)程1.某基因中含有1200個(gè)堿基，則由它控制合成的一條肽鏈的最多含有肽鍵的個(gè)數(shù)是()A．198個(gè)B．199個(gè)C．200個(gè)D．201個(gè)B

基因中堿基數(shù)：mRNA中堿基數(shù)：蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)＝6：3：1鞏固練習(xí)轉(zhuǎn)錄翻譯定義場(chǎng)所模板信息傳遞的方向原料產(chǎn)物實(shí)質(zhì)在細(xì)胞核中，以DNA的一條鏈為模板合成mRNA的過(guò)程以mRNA為模板，合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過(guò)程細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)的核糖體DNA的一條鏈信使RNADNA→mRNAmRNA→蛋白質(zhì)含A、U、C、G的4種核苷酸合成蛋白質(zhì)的20種氨基酸信使RNA有一定氨基酸排列順序的蛋白質(zhì)是遺傳信息的轉(zhuǎn)錄是遺傳信息的表達(dá)DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的比較比較項(xiàng)目復(fù)制

轉(zhuǎn)錄

翻譯場(chǎng)所

模板

酶能量

原料產(chǎn)物

堿基配對(duì)細(xì)胞核

細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)mRNA多種酶ATP氨基酸多肽鏈A-UU-AG-CC-GDNA的一條鏈解旋酶，RNA聚合酶等ATP4種核糖核苷酸mRNAA-UT-AG-CC-GDNA的兩條鏈解旋酶，DNA聚合酶等ATP4種脫氧核苷酸子代DNAA-TT-AG-CC-G課堂練習(xí)：1．DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯分別形成[]A．DNA、RNA、蛋白質(zhì)

B．RNA、DNA、多肽

C．RNA