【生物】基因表達(dá)與性狀的關(guān)系課件-2024-2025學(xué)年高一下學(xué)期生物人教版（2019）必修2

第三講基因的表達(dá)1.比較RNA與DNA結(jié)構(gòu)比較項(xiàng)目DNARNA基本單位五碳糖含氮堿基結(jié)構(gòu)主要存在部位分子大小脫氧核苷酸核糖核苷酸脫氧核糖核糖ATCGAUCG雙鏈結(jié)構(gòu)多為單鏈結(jié)構(gòu)細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)一、RNA的結(jié)構(gòu)、分類及功能較大較小1.圖1為

，特有成分有

；圖2為

，特有成分有

。2.圖2中A是

,功能是

；圖2中B是

,功能是

；圖2中C是

,功能是

。3.圖1、2中含有氫鍵的有

。DNA脫氧核糖和堿基TRNA核糖和堿基UmRNA傳遞遺傳信息,合成蛋白質(zhì)的直接模板，決定氨基酸序列rRNA組成核糖體成分;作為酶，而催化氨基酸形成肽鍵tRNA識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸圖1與圖2的C：在細(xì)胞核內(nèi)，以DNA的一條鏈為模板，合成RNA的過程二、轉(zhuǎn)錄1.概念3.模板5.條件6.產(chǎn)物7.原則堿基互補(bǔ)配對(duì)原則（A=U,T=A;G=C,C=G）主要是細(xì)胞核DNA上基因的一條鏈（模板鏈）四種核糖核苷酸(A、G、C、U）需要RNA聚合酶（有解旋的作用）和ATP單鏈的mRNA2.場(chǎng)所4.原料基因片段模板鏈8.轉(zhuǎn)錄方向從右往左RNA聚合酶RNA①解旋②堿基互補(bǔ)配對(duì)③RNA合成④釋放9.過程二、轉(zhuǎn)錄1.轉(zhuǎn)錄只能發(fā)生在細(xì)胞核嗎？2.轉(zhuǎn)錄的結(jié)果只能得到mRNA嗎？3.轉(zhuǎn)錄發(fā)生的時(shí)間？4.一個(gè)DNA分子可以轉(zhuǎn)錄成mRNA的種類和個(gè)數(shù)是怎樣的？線粒體和葉綠體（真核）擬核（原核）mRNAtRNArRNA個(gè)體發(fā)育整個(gè)過程多種

多個(gè)想一想三、基因的翻譯游離在細(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)，這一過程稱為翻譯1.概念:場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)的核糖體上模板(mRNA)、原料(20種氨基酸)、能量(ATP)、酶(多種酶)、搬運(yùn)工具(tRNA)2.條件:堿基與氨基酸之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系是怎樣的？3.密碼子（1）概念：mRNA上3個(gè)相鄰堿基決定1個(gè)氨基酸，此3個(gè)相鄰堿基稱為密碼子第一個(gè)字母第二個(gè)字母第三個(gè)字母UCAGU苯丙氨酸苯丙氨酸亮氨酸亮氨酸絲氨酸絲氨酸絲氨酸絲氨酸酪氨酸酪氨酸終

止終

止半胱氨酸半胱氨酸終

止色氨酸UCAGC亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸組氨酸組氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸UCAGA異亮氨酸異亮氨酸異亮氨酸甲硫氨酸（起始）蘇氨酸蘇氨酸蘇氨酸蘇氨酸天冬酰胺天冬酰胺賴氨酸賴氨酸絲氨酸絲氨酸精氨酸精氨酸UCAGG纈氨酸纈氨酸纈氨酸纈氨酸（起始）丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸天冬氨酸天冬氨酸谷氨酸谷氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸UCAG

（2）密碼子種類3個(gè)終止密碼:UAAUAGUGA2個(gè)起始密碼:AUGGUG密碼子總數(shù)是

種，決定氨基酸的密碼子是

種（包括2個(gè)

AUG-甲硫氨酸；GUG-纈氨酸）；另3個(gè);不編碼氨基酸。6461起始密碼子終止密碼子第一個(gè)字母第二個(gè)字母第三個(gè)字母UCAGU苯丙氨酸苯丙氨酸亮氨酸亮氨酸絲氨酸絲氨酸絲氨酸絲氨酸酪氨酸酪氨酸終

止終

止半胱氨酸半胱氨酸終

止色氨酸UCAGC亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸組氨酸組氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸UCAGA異亮氨酸異亮氨酸異亮氨酸甲硫氨酸（起始）蘇氨酸蘇氨酸蘇氨酸蘇氨酸天冬酰胺天冬酰胺賴氨酸賴氨酸絲氨酸絲氨酸精氨酸精氨酸UCAGG纈氨酸纈氨酸纈氨酸纈氨酸（起始）丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸天冬氨酸天冬氨酸谷氨酸谷氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸UCAG

（3）密碼子的特點(diǎn)專一性：一個(gè)密碼子只對(duì)應(yīng)一

種氨基酸簡(jiǎn)并性：一種氨基酸可對(duì)應(yīng)

多個(gè)密碼子通用性：

地球上幾乎所有生物

都共用一套密碼子64種密碼子

氨基酸大約21種＞意義：如果密碼子中的一個(gè)堿基發(fā)生變化，可能使蛋白質(zhì)氨基酸的種類不發(fā)生變化，這就保證了生物遺傳的相對(duì)穩(wěn)定性。4.過程核糖體CAGACGUCACUAUAAmRNA5’3’位點(diǎn)1位點(diǎn)2MCUAtRNA①翻譯有幾種RNA參與，作用是什么？②翻譯從什么地方開始？③核糖體與mRNA的結(jié)合部位含有幾個(gè)tRNA結(jié)合位點(diǎn)？①mRNA進(jìn)入

,與

結(jié)合攜帶甲硫氨酸的

,與

互補(bǔ)配對(duì),進(jìn)入

。細(xì)胞質(zhì)核糖體tRNAmRNA的AUG位點(diǎn)1三、基因的翻譯4.過程核糖體CAGACGUCACUAUAAmRNA5’3’位點(diǎn)1位點(diǎn)2HGGUtRNAMCUAtRNA②攜帶組氨酸的

以同樣方式進(jìn)入

。tRNA位點(diǎn)2三、基因的翻譯4.過程核糖體CAGACGUCACUAUAAmRNA5’3’位點(diǎn)1位點(diǎn)2HGGUtRNAMCUAtRNA③甲硫氨酸通過與組氨酸形成

鍵而轉(zhuǎn)移到

的tRNA上。肽占據(jù)位點(diǎn)2肽鍵三、基因的翻譯4.過程CAGACGUCACUAUAAmRNA5’3’位點(diǎn)1位點(diǎn)2HGGUtRNACUAtRNA④核糖體讀取

,

的tRNA離開核糖體,

的tRNA進(jìn)入

,一個(gè)新的攜帶氨基酸的tRNA進(jìn)入

,繼續(xù)肽鏈的合成重復(fù)步驟2、3、4，直至核糖體讀取到mRNA的

。核糖體移動(dòng)方向下個(gè)密碼子占據(jù)位點(diǎn)1占據(jù)位點(diǎn)2位點(diǎn)1位點(diǎn)2終止密碼子核糖體MSGUAtRNA三、基因的翻譯（1）DNA轉(zhuǎn)錄形成的mRNA從細(xì)胞核中出來進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中，與核糖體結(jié)合穿過幾層磷脂雙分子層？（2）氨基酸如何進(jìn)入核糖體？哪個(gè)氨基酸進(jìn)入是由什么決定的？（3）一個(gè)核糖體中有幾個(gè)tRNA的結(jié)合位點(diǎn)？（4）翻譯的起始位點(diǎn)是哪里？核糖體中的兩個(gè)氨基酸形成肽鍵后轉(zhuǎn)移到占據(jù)哪個(gè)位點(diǎn)上的tRNA上？肽鏈?zhǔn)侨绾涡纬傻模?層tRNA搬運(yùn)，由mRNA的密碼子決定2個(gè)核糖體讀取起始密碼子，2號(hào)位的tRNA，氨基酸脫水縮合想一想5.產(chǎn)物：多肽盤曲折疊(內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體)蛋白質(zhì)(1)數(shù)量關(guān)系：一個(gè)mRNA可同時(shí)結(jié)合多個(gè)核糖體(2)目的意義：少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白質(zhì)(3)方向：(4)結(jié)果：左→右多條相同的肽鏈6.mRNA與核糖體數(shù)量、翻譯速度的關(guān)系：（多聚核糖體）長(zhǎng)的翻譯在前為了快速合成肽鏈，多個(gè)核糖體同時(shí)進(jìn)行一條肽鏈的翻譯()×三、基因的翻譯原核生物的轉(zhuǎn)錄、翻譯同時(shí)同地進(jìn)行，邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯真核生物的轉(zhuǎn)錄主要在細(xì)胞核，翻譯在核糖體，先轉(zhuǎn)錄后翻譯

葉綠體、線粒體：邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯總結(jié)1：真核生物與原核生物基因表達(dá)的比較(1)圖1、2均為

過程？它們有何差異？___________________________(2)大腸桿菌可進(jìn)行上述哪個(gè)過程，圖1還是圖2?______________(3)a～h分別代表：_________________________________________________(4)b、f、h的移動(dòng)方向分別是________________________________c的最終氨基酸序列是否相同？

；它們是否具有生物學(xué)活性？

。左→右、左→右、下→上圖1轉(zhuǎn)錄在前,翻譯在在后;圖2轉(zhuǎn)錄、翻譯同時(shí)進(jìn)行。圖2mRNA,核糖體,多肽,DNA,mRNA,RNA聚合酶,多肽,核糖體gh轉(zhuǎn)錄和翻譯是否總結(jié)2：比較遺傳信息、密碼子和反密碼子

遺傳信息(4n種)密碼子(64種)反密碼子(61種)存在位置作用對(duì)應(yīng)關(guān)系DNA上堿基對(duì)(或:脫氧核苷酸)的排列順序mRNA上決定1個(gè)氨基酸的3個(gè)相鄰堿基tRNA上與密碼子互補(bǔ)配對(duì)的3個(gè)堿基直接決定mRNA的堿基排序；間接決定多肽中氨基酸的排序直接決定多肽中氨基酸的排序識(shí)別密碼子，與密碼子堿基互補(bǔ)配對(duì)1.某蛋白質(zhì)中有n個(gè)氨基酸，則指導(dǎo)該蛋白質(zhì)合成的mRNA的堿基數(shù)目為

，控制該蛋白質(zhì)合成的基因中的堿基數(shù)目為

。2.氨基酸：mRNA堿基數(shù)：基因堿基數(shù)=_________3n6n1:3:6注意：1.題目所給條件是“DNA(基因)”或是“RNA”2.“堿基”或“堿基對(duì)”3.是否考慮終止密碼子4.不能忽略“最多”或“最少”等字總結(jié)3：基因表達(dá)中相關(guān)計(jì)算1.提出者及中心法則：___________________________________。2.補(bǔ)充后的內(nèi)容圖解：克里克；RNADNA蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄翻譯復(fù)制12345RNADNA蛋白質(zhì)（1）指出圖中數(shù)碼表示的過程名稱：1._________2.______3._________4._________5._______（2）圖中箭頭表示_______________________DNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄翻譯RNA復(fù)制遺傳信息的傳遞方向四、中心法則的提出與其發(fā)展生物種類遺傳信息傳遞過程遺傳物質(zhì)DNA遺傳物質(zhì):RNARNA翻譯蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄DNARNA翻譯蛋白質(zhì)逆轉(zhuǎn)錄原核生物真核生物DNA病毒RNA病毒(RNA復(fù)制酶)如:

.RNA病毒(逆轉(zhuǎn)錄酶)如:

.轉(zhuǎn)錄DNARNA翻譯蛋白質(zhì)煙草花葉病毒艾滋病毒DNARNA逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄RNA蛋白質(zhì)翻譯總結(jié)DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯、逆轉(zhuǎn)錄和RNA復(fù)制的比較DNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯逆轉(zhuǎn)錄RNA復(fù)制場(chǎng)所模板原料酶能量主要細(xì)胞核主要細(xì)胞核核糖體宿主細(xì)胞宿主細(xì)胞DNA的兩條鏈DNA的一條鏈mRNARNARNA4種脫氧核苷酸4種核糖核苷酸20種氨基酸4種脫氧核苷酸4種核糖核苷酸解旋酶、DNA聚合酶RNA聚合酶縮合反應(yīng)的酶逆轉(zhuǎn)錄酶RNA復(fù)制酶ATPATPATPATPATPDNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯逆轉(zhuǎn)錄RNA復(fù)制堿基互補(bǔ)配對(duì)產(chǎn)物信息傳遞意義A→T，T→AA→U，T→AA→U，U→AA→T，U→AA→U，U→A兩個(gè)子代DNARNA多肽鏈DNARNADNA→DNADNA→RNAmRNA→蛋白質(zhì)RNA→DNARNA→RNA前后代之間傳遞遺傳信息表達(dá)遺傳信息表達(dá)遺傳信息通過宿主細(xì)胞傳遞遺傳信息，合成蛋白質(zhì)前后代之間傳遞遺傳信息G→C，C→G總結(jié)DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯、逆轉(zhuǎn)錄和RNA復(fù)制的比較五、基因控制性狀的方式1.直接控制【合作】請(qǐng)合作分析鐮刀型細(xì)胞貧血癥、囊性纖維病的病因。鐮刀型細(xì)胞貧血癥囊性纖維病基因結(jié)構(gòu)蛋白細(xì)胞結(jié)構(gòu)生物性狀2.間接控制【合作】請(qǐng)合作分析豌豆的圓粒和皺粒、白化病的成因。豌豆的圓粒和皺粒白化病基因酶細(xì)