生物：4.1《基因指导蛋白质的合成》PPT课件(新人教版-必修2).ppt

1、基因：有遗传效应的基因：有遗传效应的DNA片段片段（1）与）与DNA的关系：的关系：基因是基因是DNA的片段，但必须具有遗传效应的片段，但必须具有遗传效应（指具有复制、转录、翻译、重组突变及（指具有复制、转录、翻译、重组突变及调控等功能），有的调控等功能），有的DNA片段属间隔区段，片段属间隔区段，没有控制性状的作用，这样的没有控制性状的作用，这样的DNA片段就片段就不是基因。不是基因。（2）与染色体的关系：）与染色体的关系：染色体是基因的载体，基染色体是基因的载体，基因在染色体上呈线性排列因在染色体上呈线性排列（3）与性状的关系：）与性状的关系：基因是决定生物性状的基本单位基因是决定生物性状

2、的基本单位举例：豌豆高茎基因控制高的性状，使举例：豌豆高茎基因控制高的性状，使豌豆长到大约豌豆长到大约2米高；豌豆矮茎基因控制米高；豌豆矮茎基因控制矮的性状，使豌豆长到约矮的性状，使豌豆长到约30厘米。厘米。噬菌体约有噬菌体约有360个基因，大肠杆菌约有个基因，大肠杆菌约有7500个基因，人约有个基因，人约有35000个基因。个基因。思考：染色体，思考：染色体，DNA、基因、脱氧核甘酸，遗传信息、基因、脱氧核甘酸，遗传信息的关系？的关系？DNA基因基因脱氧核苷酸脱氧核苷酸染色体染色体每条每条染色体上有一个染色体上有一个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

3、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是遗传物质的结构和功能单位遗传物质的结构和功能单位基因的表达基因的表达基因通过指导蛋白质的合基因通过指导蛋白质的合成来控制性状的过程。成来控制性状的过程。DNA（基因）基因）蛋白质（性状）蛋白质（性状）？第一节第一节 基因指导蛋白质的合成基因指导蛋白质的合成细胞核细胞核细胞质核糖体上细胞质核糖体上这需要通过另一种核酸这需要通过另一种核酸RNA 2、为什

4、么、为什么RNA适于作为适于作为DNA的信使？的信使？RNARNA也是由基本单位核苷酸组成，由也是由基本单位核苷酸组成，由核糖、磷酸、核糖、磷酸、含氮碱基：含氮碱基：A、G、C、U共同组成，也能共同组成，也能储存遗传信息。储存遗传信息。在在RNARNA和和DNADNA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”A=UA=U，G=CG=C。RNARNA一般是一般是单链单链，而且比，而且比DNADNA短，因此能够通过核孔，短，因此能够通过核孔，从细胞核从细胞核转移转移到细胞质中到细胞质中。信使信使RNARNA（mRNA)mRNA)功能：将功能：将DNADNA的遗传信息转录下

5、来，传递至细胞质中的遗传信息转录下来，传递至细胞质中的核糖体上，控制蛋白质的合成。的核糖体上，控制蛋白质的合成。转运转运RNARNA（tRNAtRNA)种类：多种种类：多种功能：专一性（专一识别一种氨基酸的密码子、转运功能：专一性（专一识别一种氨基酸的密码子、转运一种氨基酸）一种氨基酸）核糖体核糖体rRNArRNA；与核糖体的合成有关。与核糖体的合成有关。3、RNA的种类的种类4、DNA 中的遗传信息是怎样传给中的遗传信息是怎样传给mRNA的呢？的呢？(动画动画)转录转录：在在细胞核细胞核内，以内，以DNA的一条链为模板，按照碱的一条链为模板，按照碱基互补配对的原则合成基互补配对的原则合成RN

6、A的的过程过程。TG C AC T A A T 核孔核孔DNA双螺旋双螺旋细细胞胞质质细细胞胞核核DNA双螺旋双螺旋ACGTG A TTADNA双螺旋双螺旋TG C AC T A A T AGCUGACGUUUDNA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RNARNATG C AC T A A T RNA RNA 聚合酶聚合酶AGCAGACGUUUTG C AC T A A T AUAGCGACGUU组成组成RNARNA的核糖核的核糖核苷酸一个苷酸一个个连接起个连接起来来TG C AC T A A T A UAGCGACGUUTG C AC T A

7、A T A UGAGCGCGUUGA UGAGCGCUUAGCGCUUTG C AC T A A T TG C AC T A A T GA UGAAGCGCUTG C AC T A A T GA UGAAGCGCUUTG C AC T A A T GA UGA UAGCGCTG C AC T A A T GA UGA UA UCCTG C AC T A A T GA UGA UA U CTG C AC T A A T GA UGA UA U CDNADNA的一条单链的一条单链mRNATG C AC T A A T 细细胞胞质质细细胞胞核核mRNAmRNA通过核孔进入细胞质通过核孔进入细胞质AC

8、GUG A UUATG C AC T A A T ACGUG A UUAmRNA 细胞质细胞质 细胞核细胞核mRNAmRNA通过核孔进入细胞质通过核孔进入细胞质转录小结转录小结场所场所:模板模板:原料原料:条件条件:产物产物:特点特点:细胞核细胞核DNA上基因的上基因的一条一条链链四种四种核糖核苷酸核糖核苷酸(A、G、C、U）需要酶需要酶（DNA解旋酶，解旋酶，RNA聚合酶）聚合酶）和和ATP单链的单链的mRNA碱基碱基互补配对原则互补配对原则（A=U,T=A;G=C,C=G）DNA 片段片段转录转录mRNA(密码子密码子)二、遗传信息的翻译二、遗传信息的翻译 1、定义：定义：在细胞质的核糖体

9、上在细胞质的核糖体上,以游离在细胞以游离在细胞质中的各种氨基酸原料，以质中的各种氨基酸原料，以mRNA为模板为模板合成具合成具有有一定氨基酸一定氨基酸顺序顺序的蛋白质的过程。的蛋白质的过程。密码子密码子ACGUG A UUAmRNA 密码子密码子 密码子密码子 2、遗传密码：遗传密码：遗传学上把遗传学上把mRNA中决定氨基酸的不同碱基排列顺序，中决定氨基酸的不同碱基排列顺序，叫做叫做“遗传密码遗传密码”。把其中决定一个氨基酸的。把其中决定一个氨基酸的相邻的三个碱相邻的三个碱基基成为密码子。成为密码子。d、一般一般一个一个密码子只和密码子只和一一种种氨基酸相对氨基酸相对应应 b、一种一种氨氨基酸

10、可以和基酸可以和多个多个密码子密码子相对应相对应 a、氨基酸的氨基酸的种类；种类；20种种密码子的种密码子的种类：类：64种种c、三个终止三个终止密码：密码：UAA、UAG、UGAAC U反密码子反密码子AUG反密码子反密码子转运转运RNA(tRNARNA(tRNA)：分子结构呈三叶草形，其分子结构呈三叶草形，其“叶叶柄柄”端能与一个特定的氨基酸结合，端能与一个特定的氨基酸结合，“叶片叶片”端有三端有三个特殊的碱基称为个特殊的碱基称为“反密码子反密码子”，能与，能与mRNAmRNA上的上的“密码子密码子”相识别。反密码子的种类：相识别。反密码子的种类：6161种。种。天冬氨酸天冬氨酸异亮氨酸异

11、亮氨酸U A C甲硫氨酸甲硫氨酸AC U天冬氨酸天冬氨酸GU A异亮氨酸异亮氨酸核糖体核糖体U A C甲硫氨酸甲硫氨酸AC U天冬氨酸天冬氨酸tRNA遗传信息的翻译过程遗传信息的翻译过程mRNAACGUG A UUA核糖体核糖体U A C甲硫氨酸甲硫氨酸AC U天冬氨酸天冬氨酸mRNAACGUG A UUA肽键肽键核糖体核糖体U A C甲硫氨酸甲硫氨酸AC U天冬氨酸天冬氨酸mRNAACGUG A UUA核糖体核糖体甲硫氨酸甲硫氨酸AC U天冬氨酸天冬氨酸GU A异亮氨酸异亮氨酸mRNAACGUG A UUA核糖体核糖体AC U甲硫氨酸甲硫氨酸天冬氨酸天冬氨酸mRNAGU A异亮氨酸异亮氨酸A

12、CGUG A UUA4、翻译过程翻译过程：翻译小结翻译小结场所场所:模板模板:原料原料:条件条件:产物产物:原则原则:细胞质的核糖体上细胞质的核糖体上以以信使信使RNA为为模板模板二十种氨基酸二十种氨基酸需要酶和需要酶和ATP多个多肽或蛋白质多个多肽或蛋白质密码子与反密码子配对密码子与反密码子配对,既碱既碱基基互补配对原则（互补配对原则（A=U，G=C）mRNA(密码子密码子)翻译翻译 蛋白质蛋白质转录转录翻译翻译场所场所模板模板原料原料条件条件产物产物信息流向信息流向原则原则细胞核细胞核细胞质的核糖体细胞质的核糖体DNA的一条链的一条链以信使以信使RNA为模板为模板四种核糖核苷酸四种核糖核苷

13、酸20种氨基酸种氨基酸特定的酶和特定的酶和ATP单链的信使单链的信使RNA特定氨基酸顺序特定氨基酸顺序的蛋白质的蛋白质DNA的一条链与的一条链与mRNA配对配对mRNA与与tRNA配对配对DNA RNARNA 蛋白质蛋白质DNA 片段片段转转录录RNA翻翻译译蛋白质蛋白质遗传信息传递方向遗传信息传递方向逆转录逆转录中心法则中心法则对应的氨基酸序列为：甲硫氨酸谷氨酸丙氨对应的氨基酸序列为：甲硫氨酸谷氨酸丙氨酸半胱氨酸脯氨酸丝氨酸赖氨酸脯氨酸半胱氨酸脯氨酸丝氨酸赖氨酸脯氨酸酸1、已知一段、已知一段mRNA的碱基序列是的碱基序列是AUGGAAGCAUGCCGCAAGCCG,你能写出对应的氨基酸序列？

14、你能写出对应的氨基酸序列？2、地球上几乎所有的生物体都共用上述密码子表。根据这一、地球上几乎所有的生物体都共用上述密码子表。根据这一事实说明什么？事实说明什么？说明地球上所有的生物都有着或远或近的亲缘关系，说明地球上所有的生物都有着或远或近的亲缘关系，或者生物都具有共同的遗传语言，或者生命在本质或者生物都具有共同的遗传语言，或者生命在本质上是统一的。上是统一的。思考和讨论：思考和讨论：3、生物表现出多样性的根本原因和直接原因是什、生物表现出多样性的根本原因和直接原因是什么？么？根本原因：根本原因：DNA分子上的脱氧核苷酸的排分子上的脱氧核苷酸的排列顺序不同。列顺序不同。直接原因：氨基酸的种类，

15、数目和排列顺直接原因：氨基酸的种类，数目和排列顺序不同，肽链的空间结构不同。序不同，肽链的空间结构不同。思考和讨论思考和讨论DNA的碱基数：的碱基数：mRNA的碱基数：密码子：蛋白质的碱基数：密码子：蛋白质中氨基酸数中氨基酸数6n:3n:n:n。（6:3:1:1）4、DNA的碱基数、的碱基数、mRNA的碱基数、蛋白质中氨基酸数的碱基数、蛋白质中氨基酸数三者之间有何数量关系？三者之间有何数量关系？说明：因为说明：因为基因中存在又终止密码子基因中存在又终止密码子等片段，实际上基等片段，实际上基因（因（DNA）上所含有的碱基数要大于）上所含有的碱基数要大于6n,或氨基酸数目或氨基酸数目小于小于n。因

16、此一般题目中带有。因此一般题目中带有“至少至少”或或“最多最多”字样。字样。nDNA3n3n3n转录转录翻译翻译信使信使RNA蛋白质蛋白质4、某一多肽链共有、某一多肽链共有100个氨基酸，则控制个氨基酸，则控制合成该肽链的基因中的碱基数至少有合成该肽链的基因中的碱基数至少有A、600 B、300 C、297 D、594基因碱基：信使基因碱基：信使RNA碱基：氨基酸数目碱基：氨基酸数目=（双链）（双链）（单链）（单链）6 3 ：1小结：小结：基因指导蛋白质的合成基因指导蛋白质的合成1、RNA和和DNA的区别的区别一、遗传信息的转录一、遗传信息的转录2、为什么、为什么RNA适于作为适于作为DNA的信使？的信使？二、遗传信息的翻译二、遗传信息的翻译3、RNA的种类的种类4、遗传信息的转录过程。、遗传信息的转录过程。2、遗传密码、遗传密码1、翻译的定义、翻译的定义3、反密码子、反密码子4、翻译的过程、翻译的过程DNA上的基因上的基因mRNA的的蛋白质的氨基酸序列蛋白质的氨基酸序列 遗传信息遗传信息遗传密码遗传密码生物性状生物性状转录转录翻译翻译真核细胞中复制、转录、翻译的比较真核细胞中复制、转