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Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,#,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,精品课件高中生物基因指导蛋白质合成,第一页，共65页。,一、细胞中两种核酸的比较,DNA,RNA,组成元素,C,、,H,、,O,、,N,、,P,基本单位,_,_,化学,组成,磷酸,1,分子磷酸,1,分子磷酸,五碳糖,_,_,碱基,A,、,、,C,、,G,A,、,、,C,、,G,结构,双螺旋结构,一般单链结构,功能,通过复制向后代传递遗传信息,DNA,控制蛋白质的中介,(,桥梁,),分布,细胞核（主） 、线粒体、叶绿体,细胞质（主） ，细胞核,第二页，共65页。,DNA-,标记,TRNA-,标记,U,若用放射性同位素标记法观察,DNA,的生理变化，应该标记哪种碱基？,RNA,呢？,第三页，共65页。,注意：,RNA,的种类：,：蛋白质合成的模板。,：核糖体的组成成分。,：,，,形似三叶草的叶。,mRNA,rRNA,tRNA,转运,RNA,第四页，共65页。,思考： 为什么,RNA,适于作为,DNA,的信使？,RNA,一般为单链，比,DNA,短，因此能够通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。,第五页，共65页。,想一想：,三种,RNA,都携带遗传信息吗？,。,含,RNA,最多的细胞器：,。,不同体细胞中,mRNA,的差异,，,DNA,差异,。,第六页，共65页。,二、基因控制蛋白质的合成,1,、转录,第七页，共65页。,T,C,A,T,G,A,T,T,A,A,G,T,A,C,T,A,A,T,DNA,的平面结构图,细胞核中,第八页，共65页。,A,G,T,A,C,T,A,A,T,DNA,的一条链,A,G,C,U,G,U,C,G,G,A,U,U,游离的核糖核苷酸,(,原料）,DNA,解旋，以一条链为模板合成,mRNA,细胞核中,第九页，共65页。,A,G,T,A,C,T,A,A,T,A,G,C,U,G,U,C,G,G,A,U,U,DNA,与,RNA,的碱基互补配对：,AU,；,TA,；,CG,；,GC,RNA,聚合酶,细胞核中,第十页，共65页。,A,G,T,A,C,T,A,A,T,A,G,C,G,U,C,G,G,A,U,U,U,组成,RNA,的核糖核苷酸一个个连接起来,细胞核中,第十一页，共65页。,A,G,T,A,C,T,A,A,T,G,C,G,U,C,G,G,A,U,U,U,A,细胞核中,第十二页，共65页。,A,G,T,A,C,T,A,A,T,G,C,G,U,C,G,A,U,G,U,U,A,细胞核中,第十三页，共65页。,A,G,T,A,C,T,A,A,T,G,C,G,U,C,G,U,G,U,U,A,A,细胞核中,第十四页，共65页。,A,G,T,A,C,T,A,A,T,G,C,G,U,C,G,G,U,U,A,A,U,细胞核中,第十五页，共65页。,A,G,T,A,C,T,A,A,T,G,C,G,U,C,G,G,U,U,A,A,U,A,细胞核中,第十六页，共65页。,A,G,T,A,C,T,A,A,T,G,C,G,C,G,G,U,U,A,A,U,A,U,细胞核中,第十七页，共65页。,A,G,T,A,C,T,A,A,T,G,G,C,G,G,U,U,A,A,U,A,U,C,细胞核中,第十八页，共65页。,A,G,T,A,C,T,A,A,T,G,G,C,G,G,U,U,A,A,U,A,U,C,DNA,上的遗传信息就传递到,mRNA,上,m,RNA,DNA,细胞核中,第十九页，共65页。,A,G,T,A,C,T,A,A,T,U,C,A,U,G,A,U,U,A,mRNA,细胞质,细胞核,核孔,DNA,mRNA,在细胞核中合成,第二十页，共65页。,A,G,T,A,C,T,A,A,T,U,C,A,U,G,A,U,U,A,mRNA,细胞质,细胞核,mRNA,通过核孔进入细胞质,U,C,A,U,G,A,U,U,A,mRNA,A,G,T,A,C,T,A,A,T,U,C,A,U,G,A,U,U,A,mRNA,第二十一页，共65页。,1,、转录（,小结,）,概念：主要在,中，以,DNA,的,为模板，按,照碱基互补配对原则，合成,RNA,的过程。,场所：,(,主要,),；,模板：,；,原料：,；,产物：单链的,_,；,酶：,_,。,碱基配对方式：,、,C,G,、,G,C,、,。,信息传递方向：,。,模板去向：,。,特点：,。,转录的条件？,第二十二页，共65页。,想一想：,DNA,的转录和复制的主要区别有哪些？,第二十三页，共65页。,练习巩固：,1.DNA,分子的解旋发生在,_,过程中。,A.,复制,B.,转录,C.,翻译,D.,复制和转录,2.,果蝇的遗传物质由,_,种核苷酸组成。,A.2 B.4 C.5 D.8,3.,一个,DNA,分子可以转录出多少种多少个,mRNA,分子,( ),A.,一种一个,B.,一种多个,C.,多种多个,D.,无数种无数个,4.,已知一段信使,RNA,上有,12,个,A,和,G,该信使,RNA,上共有,30,个碱基。那么转录成该信使,RNA,的一段,DNA,分子中应有,C,和,T( ),A.12,个,B.18,个,C.24,个,D.30,个,D,D,B,C,第二十四页，共65页。,转录主要发生在细胞核，而翻译活动应该,在核糖体上，那么,mRNA,如何进入细胞质？,第二十五页，共65页。,问题情境： 转录后进入细胞质的,mRNA,仍是碱基序列，而不是蛋白质。那么，,mRNA,上的碱基序列如何能变成蛋白质中氨基酸的种类、数量和排列顺序呢？,mRNA,如何将遗传信息翻译成蛋白质？,思考：,mRNA,的,4,种碱基如何决定,20,种氨基酸？,碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的？,第二十六页，共65页。,感悟科学家破译遗传密码的推理过程：,1,个碱基决定,1,个氨基酸？,2,个碱基决定,1,个氨基酸？,4,种,不行！,16,种组合方式也不能决定,20,种氨基酸,不行！,提出：,mRNA,上每,3,个相邻的碱基决定,1,个氨基酸。,64,种，可行！,密码子：,mRNA,上三个相邻的碱基称为一个密码子（三联体密码）。,第二十七页，共65页。,U,C,A,U,G,A,U,U,A,mRNA,（,模板）,密码子,密码子,密码子,密码子,1,、概念：,mRNA,上,决定一个氨基酸的,三个相邻的碱基,第二十八页，共65页。,第二十九页，共65页。,思考与讨论,：已知一段,mRNA,的碱基序列是,AUGGAAGCAUGUCCGAGCAAGCCG,，你能结合密码子表写出对应的氨基酸序列吗？,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,第三十页，共65页。,分析密码子的特点：,(1),一个密码子决定一个特定的氨基酸；,(2),有的氨基酸可能有一个以上的密码子,（密码的,简并性,，有何意义？）；,(3),起始密码子、终止密码子。,64,种密码中：,61,个,（其中两个起始密码子）,编码控制,20,种氨基酸合成；,另外,3,个（,UAG,、,UAA,、,UGA,）不编码任,何氨基酸，而是合成蛋白质的终止信号又,称,终止密码子。,(4),几乎所有生物都共用一套密码子（通用性）,。,第三十一页，共65页。,2,、种类：,3,、特点,一种密码子决定几种氨基酸？,一种氨基酸对应几种密码子？,简并性,通用性,不间断性,不重叠性,U,C,A,U,G,A,U,U,A,mRNA,（,模板）,密码子,密码子,密码子,共,64,种,编码氨基酸的：,不编码氨基酸的：,61,种,起始密码子：,普通密码子：,2,种,59,种,UAA,、,UAG,、,UGA,3,种,一种,一种或多种,第三十二页，共65页。,问,：,mRNA,进入细胞质后，就与蛋白质的“装配机器”,核糖体,结合,，形成合成蛋白质的“生产线”。那么，游离在细胞质中的氨基酸是怎样运送到合成蛋白质的“生产线”上的呢？,第三十三页，共65页。,图,4-5 tRNA,的结构示意图,专一性：每种,tRNA,只能识别并转运一种氨基酸。,tRNA,的反密码子与,mRNA,上的密码子互补配对。,第三十四页，共65页。,对应关系,第三十五页，共65页。,图,4-6,蛋白质的合成示意图,第三十六页，共65页。,图,4-6,中所示的正在合成的肽链的氨基酸序列是什么,?,甲硫氨酸,组氨酸,色氨酸,精氨酸,半胱氨酸,半胱氨酸,脯氨酸,第三十七页，共65页。,A,C,G,U,C,A,C,U,A,U,A,C,甲硫氨酸,G,G,U,组氨酸,核糖体,mRNA,与核糖体结合携带甲硫氨酸的,tRNA,进入位点,1,A,G,T,A,C,A,A,A,T,U,C,A,U,G,U,U,U,A,A,U,G,异亮氨酸,核糖体结合部位会形成,2,个,tRNA,结合位点,第三十八页，共65页。,A,C,G,U,C,A,C,U,A,两个氨基酸分子缩合，形成肽键，甲硫氨酸转移到占据位点,2,的,tRNA,上,脱水缩合,A,U,G,异亮氨酸,A,G,T,A,C,A,A,A,T,U,C,A,U,G,U,U,U,A,U,A,C,甲硫氨酸,G,G,U,组氨酸,第三十九页，共65页。,A,C,G,U,C,A,C,U,A,U,A,C,甲硫氨酸,G,G,U,组氨酸,核糖体随着,mRNA,滑动,.,原占据位点,1,的,tRNA,离开核糖体，占据位点,2,的,tRNA,进入位点,1,，一个新的携带组氨酸的,tRNA,进入位点,2,， 继续肽链的合成。,A,U,G,异亮氨酸,第四十页，共65页。,A,C,G,U,C,A,C,U,A,A,U,G,异亮氨酸,A,G,T,A,C,A,A,A,T,U,C,A,U,G,U,U,U,A,U,A,C,甲硫氨酸,G,G,U,组氨酸,第四十一页，共65页。,一个个氨基酸分子缩合成链状结构,U,C,A,U,G,A,U,U,A,A,G,T,A,C,A,A,A,T,U,C,A,U,G,U,U,U,A,甲硫氨酸,A,C,U,天冬氨酸,A,U,G,异亮氨酸,第四十二页，共65页。,A,C,G,U,G,A,U,U,A,重复步骤,2,、,3,、,4,，直至核糖体读取到,mRNA,的终止密码。,A,G,T,A,C,A,A,A,T,U,C,A,U,G,U,U,U,A,甲硫氨酸,天冬氨酸,A,U,G,异亮氨酸,第四十三页，共65页。,A,G,T,A,C,A,A,A,T,U,C,A,U,G,U,U,U,A,A,C,G,U,G,A,U,U,A,以,mRNA,为模板形成了有一定氨基酸顺序的多肽链,甲硫氨酸,天冬氨酸,异亮氨酸,第四十四页，共65页。,第四十五页，共65页。,一个,mRNA,分子上结合多个核糖体，同时合成多条肽链,第四十六页，共65页。,2,、翻译（小结）,（,1,）概念：游离在细胞质中的各种,以,为模板，合成具有,的过程。,思考：,a,、,mRNA,在细胞核合成后，如何进入细胞质？,，进入细胞质后会与,结合，合成蛋白质。,b,、,mRNA,上碱基有,种，蛋白质中氨基酸约,种,c,、,mRNA,上,个碱基决定一个氨基酸才能够符合自然界氨基酸的种类。,场所？,第四十七页，共65页。,第四十八页，共65页。,互动探究,a,、密码子与氨基酸有怎样的对应关系？,b,、若一个基因在复制过程中发生碱基对的替换，这种变化是否一定反映到蛋白质结构上？,c,、,tRNA,与氨基酸有怎样的对应关系？,注意：密码子的特点可归纳为,简并性,和,通用性,第四十九页，共65页。,（,2,）场所：,；,（,3,）模板：,；,（,4,）原料：,；,（,5,）产物：,；,（,6,）运载工具：,；,（,7,）碱基配对方式：,；,补充（,8,）信息传递方向：,mRNA,蛋白,质,酶？,第五十页，共65页。,要点分析：,1,、关于信使,RNA,、转运,RNA,和核糖体,RNA,mRNA,tRNA,rRNA,分布部位,常与核糖体结合,细胞质中,与蛋白质结合形成核糖体,特点,带有从,DNA,上转录下来的遗传信息，其上具有多个遗传密码子,一端与氨基酸结合，另一端有反密码子与,mRNA,上的遗传密码子配对,由核,DNA,转录而来，是核糖体的组成成分,功能,翻译时作模板,翻译时作搬运氨基酸的工具,合成蛋白质的场所,结构,单链,单链，常有部分碱基对形成三叶草结构,单链,共同点,都是转录产生；,基本单位相同；,都与翻译有关,第五十一页，共65页。,特别提醒：,密码子具有简并性，即一种氨基酸可能对应一个或多个密码子。,生物界共用一套遗传密码。,与,61,种密码子相对应的有,61,种转运,RNA,。,一种转运,RNA,只能运输一种氨基酸。,一种氨基酸可由一种或几种转运,RNA,转运。,tRNA,并非只有三个碱基，有多个碱基，其基本组成单位是核糖核苷酸。,第五十二页，共65页。,密码子种类：,第五十三页，共65页。,反密码阅读从携带氨基酸的一侧开始读,(,图中“”,),看课本图示,第五十四页，共65页。,第五十五页，共65页。,( 盐城三模)DNA分子模板链上的碱基序列携带的遗传信息最终翻译成的氨基酸如下表所示，则右下图所示的转运RNA所携带的氨基酸是(反密码子从携氨基酸的一端开始读码) (),GCA,CGT,ACG,TGC,赖氨酸,丙氨酸,半胱氨酸,苏氨酸,A,A,苏氨酸,B,丙氨酸,C,半胱氨酸,D,赖氨酸,第五十六页，共65页。,2,DNA,分子的复制、转录和翻译的比较,复制,转录,翻译,时间,细胞分裂,(,有丝分裂和减数第一次分裂,),的间期,个体生长发育的整个过程,场所,主要在细胞核,主要在细胞核,细胞质、线粒体叶绿体内的核糖体上,模板,DNA,的两条单链,DNA,的一条链,mRNA,原料,4,种脱氧核苷酸,4,种核糖核苷酸,20,种氨基酸,条件,酶,(,DNA,解旋酶、,DNA,聚合酶等,),、,ATP,酶,(,DNA,解旋酶、,RNA,聚合酶等,),、,ATP,酶,、,ATP,、,tRNA,产物,2,个双链,DNA,一个单链,RNA(mRNA,、,tRNA,，,rRNA),多肽链,改提纲,第五十七页，共65页。,复制,转录,翻译,模板,去向,分别进入,2,个子代,DNA,分子中,恢复原样，与非模板链重新绕成双螺旋结构,分解成单个核苷酸,特点,半保留复制，边解旋边复制,边解旋边转录,一个,mRNA,上,结合多个核糖,体，顺次合成,多条肽链,碱基配对,A,T,，,T,A,，,C,G,，,G,C,A,U,，,T,A,，,C,G,，,G,C,A,U,，,U,A,，,C,G,，,G,C,遗传信,息传递,DNA,DNA,DNA,mRNA,mRNA,蛋白质,意义,使遗传信息从亲代传递给子代,使遗传信息从,DNA,传递到,RNA,表达遗传信息，使生物表现出各种性状,课本图示,三个过程均涉及,第五十八页，共65页。,能发生碱基配对的场所和过程,:,场所,:,过程,:,细胞核、线粒体、叶绿体、核糖体,DNA,复制、,RNA,复制、转录、逆转录、翻译,第五十九页，共65页。,特别提醒：, 复制和转录发生在,DNA,存在的部位，如细胞核、叶绿体、线粒体、拟核、质粒等部位。,（补充）凡是有,DNA,的场所均可发生复制和,转录, 从核糖体上脱离下来的,只是多肽链,，多肽链还得在相应的细胞器内加工，最后才合成具有一定空间结构的蛋白质。,同一个体不同体细胞,的细胞核所含的,基因是相同,的，但是所表达的基因不同，所以不同细胞中的,mRNA,和蛋白质种类不同,。,第六十页，共65页。,真核生物的质基因的表达发生在线粒体和叶绿体；真核生物的核基因的转录发生在核内，翻译则发生在细胞质内的核糖体上。,真核生物由于有核膜，核膜将细胞核与细胞质分隔开来，因此，转录是在细胞核中进行的，翻译则是在细胞质中进行的。可见，真核生物基因的转录和翻译具有时间和空间上的分隔。而原核生物没有核膜，原核生物基因的转录和翻译通常是在同一时间同一地点进行的，即在转录未完成之前翻译便开始进行。,第六十一页，共65页。,3,遗传信息、密码子、反密码子的区别,(1),存在位置不同：,A,、,遗传信息,存在于,基因,(DNA),中，是指基因,(DNA),中的脱氧核苷酸的排列顺序；,B,、,密码子位于,mRNA,上,，是指,mRNA,上决定一个,氨基酸的三个相邻的碱基；,C,、,反密码子位于,tRNA,上,，是指,tRNA,中与密码子,相互配对的三个碱基。,(2),作用不同：,A,、 遗传信息决定氨基酸的排列顺序是,间接作用,；,B,、 密码子,直接控制,蛋白质中氨基酸的排列顺序；,C,、 反密码子是,识别,密码子的。,第六十二页，共65页。,4,、基因表达中的相关数量计算,基因中的碱基、,RNA,中的碱基和蛋白质中,氨基酸的数量关系,第六十三页，共65页。,特别提醒：, 翻译时，,mRNA,上的终止密码子不决定氨基酸，因此准确地说，,mRNA,上的碱基数目比蛋白质中氨基酸数目的,3,倍还要多一些,。,基因或,DNA,上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸的数目的,6,倍还要多一些,。因为基因中有,非编码区,，,真核生物,的基因有,内含子,，,mRNA,中有终止密码子, 在回答有关问题时，应加上“,最多”或“最少,”等字。,第六十四页，共65页。,细胞质基因与细胞核基因的比较,细胞质基因,细胞核基因,存在部位,叶绿体、线粒体,细胞核,是否与蛋白质结合,否，,DNA,分子裸露,与蛋白质结合为染色体,结构,双链,DNA,双链,DNA,功能,复制、转录、翻译,复制、转录、翻译,基因数量,少,多,遗传方式,母系遗传,遵循孟德尔遗传规律,联系,线粒体和叶绿体是半自主细胞器，这些部位的基因的活动还要受到核基因的控制、制约,核基因的复制、转录在细胞核内进行，翻译在细胞质的核糖体上进行；质基因的复制、转录、翻译均在细胞质的线粒体、叶绿体内完成，因为这两类细胞器中有自己的核糖体,第六十五页，共65页。,
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