高中生物《 4.1 基因指导蛋白质的合成》课件1 新人教版必修2.ppt

第四章基因的表达 content content 第一节基因指导蛋白质的合成 content 一 rna的组成及分类 1 基本单位 2 组成成分 3 结构 一般是链 长度比dna 能通过从细胞核转移到细胞质中 4 种类 和三种 核糖核苷酸 核糖 腺嘌呤 a 鸟嘌呤 g 胞嘧啶 c 尿嘧啶 u 单 短 核孔 mrna trna rrna 二 遗传信息的转录 1 概念 rna 细胞核 dna的一条链 核糖核苷酸 2 过程 双螺旋 解旋酶 碱基 碱基互补配对 一条链 核糖核苷酸 mrna dna链 三 遗传信息的翻译 1 概念 2 密码子与反密码子 3个相邻的碱基 终止密码子除外 细胞质的核糖体上 mrna 20种氨基酸 一定氨基酸顺序 mrna trna 64 61 3 过程 1 mrna与结合 2 trna与mrna 将氨基酸置于特定位置 3 脱水缩合形成 写出结构简式 氨基酸连接形成肽链 4 肽链盘曲折叠 形成成熟的 蛋白质 核糖体 碱基互补配对 co nh content 学点一遗传信息的转录 1 基因的表达 1 概念 基因通过指导蛋白质的合成来控制性状 这一过程称为基因的表达 2 步骤 基因指导蛋白质的合成包括遗传信息的转录和遗传信息的翻译两个步骤 2 遗传信息的转录 1 概念 在细胞核内进行的 以dna双链中的一条链为模板 按照碱基互补配对原则合成mrna的过程 content 场所 细胞核模板 dna分子的一条链原料 四种核糖核苷酸条件 能量 atp 酶 解旋酶 rna聚合酶 等碱基配对 rna中无t 所以u与dna分子中的a配对 即a u t a g c c g产物 mrna 2 dna的信使 mrna 基因主要存在于细胞核中 而蛋白质的合成在细胞质中的核糖体上完成 基因所携带的遗传信息要转移到细胞质中才能控制蛋白质的合成 所以基因要借助mrna控制蛋白质的合成 content dna与rna的比较 content 说明 少数dna存在于真核细胞的线粒体 叶绿体及原核细胞的质粒中 在dna和rna中有相同的碱基 a g c 但与之对应的核苷酸种类不同 因为五碳糖不同 content 例1 下图表示转录过程 则此段中含有多少种核苷酸 dna c t c a rna g a g u a 5b 6c 8d 4 b 解析 dna和rna中所含的核苷酸种类不同 由图可知此段dna链上含有3种脱氧核苷酸 rna链上含有3种核糖核苷酸 故此段图示中共含有6种核苷酸 content 1 dna与rna的判断方法 1 根据五碳糖种类判定 若核酸分子中含有 一定为rna 含有 一定为dna 2 根据含氮碱基判定 含的核酸一定是dna 含的核酸一定是rna 2 组成核酸的核苷酸分为和 两种核苷酸各有种 因此 核苷酸共有种 1 某m 分子中 占 占 那么它的模板 片段中胞嘧啶占 a b 3 c d 8 脱氧核糖 核糖 t u 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 4 c content 学点二遗传信息的翻译 1 碱基与氨基酸之间的对应 密码子 1 概念 信使rna上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基 说明 密码子 或遗传密码 在mrna上 而遗传信息在dna上 两者不能混淆 2 解读密码子表 所有的生物共用一套密码子 生物的密码子有64种 而决定氨基酸的密码子有61种 与氨基酸的密码子相对应 运载氨基酸的转运rna的种类也是61种 一种密码子决定一种氨基酸 一种氨基酸可由一种或多种密码子决定 密码子的改变不一定导致氨基酸的改变 一种转运rna运载一种氨基酸 一种氨基酸可由一种或多种转运rna运载 content 3 遗传信息 密码子 遗传密码 反密码子的关系 content 说明 trna即转运rna 其作用是在蛋白质合成中识别氨基酸 并作为各个氨基酸的载体将其转运给mrna trna分子比mrna小得多 trna含有许多碱基 如图所示折叠成三叶草的叶形 一端是携带氨基酸的部位 另一端的3个碱基叫反密码子 与mrna上的密码子互补配对 trna结构如图所示 trna共有61种 对应61种氨基酸的密码子 64种密码子中 2个是起始密码子aug gug 且对应一定的氨基酸 3个是终止密码子uaa uga uag 不对应氨基酸 content 2 遗传信息的翻译 1 概念 在细胞质的核糖体上 以信使rna为模板 合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程 场所 细胞质的核糖体模板 mrna原料 20种氨基酸条件 atp 能量 酶 trna等碱基配对 mrna与trna的碱基互补配对产物 具有一定氨基酸顺序的蛋白质 多肽 content 2 翻译的过程 如图所示 蛋白质合成示意图 起始阶段 利用atp供能 携带甲硫氨酸的trna识别位于核糖体位点1上的mrna上的起始密码子aug mrna trna与核糖体三者相结合 翻译开始 content 延伸阶段 a 进位 携带着特定氨基酸的trna按碱基互补配对原则识别并进入位点2 b 转肽 下一个氨基酸通过与前一个氨基酸 甲硫氨酸 形成肽键而转移到占据位点2的trna上 c 移位 核糖体读取下一个密码子 原占据位点1的trna离开核糖体 去转运下一个甲硫氨酸 占据位点2的trna进入位点1 一个新的携带氨基酸的trna进入位点2 继续肽链的合成 d 以后依次在多肽链上每增加一个氨基酸都需要经过进位 转肽和移位三个步骤 并不断重复这三个步骤 直到读取到mrna上的终止密码 终止阶段 当读至uga uaa uag中任一密码子时 多肽链合成终止并脱离核糖体 多肽链从核糖体上脱离后 必须盘曲折叠成一定空间结构后 才形成具有特定功能的蛋白质分子 说明 一个mrna分子可以结合多个核糖体 同时进行多条肽链的合成 因此 少量mrna分子就可以迅速合成大量蛋白质 content 3 结果 将mrna中以密码子形式携带的遗传信息传递到蛋白质分子上 说明 转录和翻译的过程可比喻为发电报 发电报时要把文字 遗传信息 变成电信号 密码子 这相当于转录的过程 当另一边接收到电信号 密码子 时 就会把电信号 密码子 变成具体的文字 蛋白质 这个过程相当于翻译 3 基因 rna 蛋白质的关系 content 例2 一条多肽链中有氨基酸 个 则作为合成该多肽链模板的m 分子和用来转录成m 的 分子分别至少需要碱基 a 个和 个b 个和 个c 个和 个d 个和 个 解析 此题考查 控制蛋白质合成的过程 m 上三个相邻的碱基决定一个氨基酸 所以m 上碱基的数量至少是其控制合成的多肽链中氨基酸个数的 倍 m 是以dna双链中的一条单链为模板 按照碱基互补配对原则转录形成的 所以 分子的碱基数量至少是其转录形成的m 碱基数量的 倍 是其指导合成的蛋白质的氨基酸数量的 倍 content 1 在蛋白质合成过程中 控制蛋白质合成的基因中的碱基数 mrna中的碱基数 蛋白质中的氨基酸数之比为 2 在例2中 运输氨基酸的trna有个 最多有种trna运输这1000个氨基酸 2 在翻译过程中 碱基互补配对发生于哪两者之间 a 氨基酸与转运rnab