广东省广州市广东第二师范学院番禺附属中学高中生物《41基因控制蛋白质的合成》课件 新人教版必修2.ppt

一 教学目标1 知识目标 1 dna与rna的异同 b 识记 2 基因控制蛋白质合成的过程和原理 b 识记 3 基因控制性状的原理 b 识记 4 遗传信息和 密码子 的概念 c 理解 2 能力目标 1 通过学习基因概念培养学生抽象思维能力 2 通过基因控制蛋白质的合成学习培养学生分析综合能力 二 重点 1 染色体 dna和基因三者之间的关系和基因的本质 2 基因控制蛋白质合成的过程和原理 三 难点 基因控制蛋白质合成的过程和原理 第4章基因的表达 第1节基因指导蛋白质的合成 场所 时间 过程 解旋 合成子链 形成子代dna 特点 条件 结果 准确复制的原因 意义 dna分子的复制 细胞核 主要场所 细胞有丝分裂的间期和减数第一次分裂的间期 生物性状的多样性 现代遗传学认为 生物的性状是由控制的 生物的性状依靠 物质 体现 基因 蛋白质 基因是具有遗传效应的 片断 其中携带着 信息 我们将基因通过指导蛋白质的合成来控制性状的过程称为 dna 遗传 基因的表达 基因 dna 主要在 中 蛋白质的合成 在 进行 mrna 细胞核 细胞质 核糖体 第1节基因指导蛋白质的合成 基本单位 2 化学组成 3 结构 一般是 链 且比dna短 核糖核苷酸 磷酸 核糖 尿嘧啶u 腺嘌呤a 鸟嘌呤g 胞嘧啶c 单 基本组成元素 chonp 一 rna的结构 4 rna分类 信使 转运 核糖体 核糖体 mrna trna rrna 细胞核 双链螺旋 较长 单链 较短 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 a g a g c t c u 脱氧核糖 核糖 细胞质 例1 组成人的核酸的碱基和核苷酸各共有a 5 5b 5 8c 8 5d 4 4例2 组成噬菌体的核酸的碱基和核苷酸各共有a 5 5b 5 8c 8 5d 4 4 考考你 基因控制蛋白质的合成的主要步骤 转录和翻译 二 遗传信息的转录1 转录的定义 2 转录的场所 3 转录的模板 4 转录的原料 5 转录的条件 6 转录时的碱基配对 7 转录的产物 8 过程 1 解旋 2 配对 3 连接 4 脱离 阅读课本p63 完成学案 4分钟 1 转录的定义 2 转录的场所 3 转录的模板 4 转录的原料 在细胞核中 以dna的一条链为模板合成mrna的过程 细胞核 dna分子的一条链 四种核糖核苷酸 思考 二 遗传信息的转录 细胞质 细胞核 核孔 dna 动画 思考与讨论 转录成的rna的碱基序列 与作为模板的dna单链的碱基序列有哪些异同 与该dna的另一条链的碱基序列有哪些异同 转录 以dna的一条链为模板合成mrna的过程 5 转录条件 6 转录时的碱基配对 7 转录的产物 mrna 模板 原料 atp 能量 rna聚合酶 atcgdna 模板链 mrna uagc 二 遗传信息的转录 8 过程 1 解旋 解开 使 得以暴露 2 配对 细胞中游离的 与供转录的dna的一条链上的碱基互对配对 3 连接 在 酶的作用下 依次连接 形成一个mrna分子 4 脱离 合成的 从dna链上释放 dna 恢复 dna双链 dna双链的碱基 四种核糖核苷酸 rna聚合酶 mrna 双链 dna复制 转录 主要场所 模板 是否解旋 原料 产物 碱基配对 细胞核 细胞核 dna双链 dna单链 是 是 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 子代dna 信使rna t a g c u a g c 练习 思考与讨论 转录与dna复制有什么共同之处 这对保证遗传信息的准确转录与什么意义 三 遗传信息的翻译 遗传学上把在 中以 为模板 合成具有 的蛋白质的过程叫做翻译 信使rna 一定氨基酸顺序 细胞质 1 翻译的场所 2 翻译时的模板 3 翻译的原料 细胞质的核糖体 mrna 合成蛋白质的20种氨基酸 碱基与氨基酸之间有何对应关系 思考 dna和rna都只含有4种碱基 而组成生物体蛋白质的氨基酸有20种 这4种碱基是怎样决定蛋白质的20种氨基酸的 转录得到的rna仍是碱基序列 而不是蛋白质 mrna如何将信息转变成具有一定氨基酸的种类 数量和排列顺序蛋白质 如果1个碱基决定1个氨基酸 4种碱基能决定多少种氨基酸 如果2个碱基编码一个氨基酸 最多能编码多少种氨基酸 一个氨基酸的编码至少需要多少个碱基 才足以组合出构成蛋白质的20种氨基酸 a u g c 41 4 42 16 43 64 足够有余 碱基与氨基酸之间的对应关系 思考与讨论 mrna上决定氨基酸的三个相邻的碱基称为 密码子 考考你 密码子uuc与aau对应的氨基酸分别是什么 起始密码 终止密码子 aug甲硫氨酸 gug缬氨酸 uaa uag uga 1 密码子共有多少种 密码子与氨基酸之间存在一一对应关系吗 观察p65密码子表 分析密码子的特点 一个密码子决定一个特定的氨基酸 有的氨基酸可能有一个以上的密码子 密码子的简并性 2 所有密码子都能确定氨基酸吗 只有61种密码子能确定氨基酸 其余有3种为为终止密码 不能确定氨基酸 每种trna只能识别并转运一种氨基酸 反密码子 问题探讨 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 trna 搬运工 trna的一端运载着氨基酸 翻译过程动画 位点1 位点2 4 密码子 1 位置 在 上 2 实质 决定1个氨基酸的 个相邻的碱基 3 种类 种 能决定氨基酸的有 种 起始密码 种 能确定氨基酸 其中有 种属于终止密码 不能确定氨基酸 一种氨基酸的密码子可能有 个 这一现象叫做密码的简并 5 工具 1 装配机器 2 搬运工 结构 呈 形 一端是携带 的部位 另一端为 特性 每种trna只能识别并转运 种氨基酸 三 遗传信息的翻译 mrna 3 64 61 3 2 1个或多 核糖体 trna 三叶草叶 氨基酸 反密码子 1 6 翻译过程 1 mrna进入细胞质 与 结合 2 携带一个特定氨基酸的trna 通过 与第一个密码子互配对 进入位点1 核糖体 反密码子 3 携带另一个特定氨基酸的trna 以同样方式进入位点2 4 位点1 位点2相应的氨基酸通过 方式形成肽键 位点1上的氨基酸转移到占据位点2的trna上 脱水缩合 5 核糖体读取下一个 原占据位点1的trna离开 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 重复进行 直至读取到 密码 6 肽链合成后 从 上脱离 经过一系列步骤 盘曲折叠成成熟的 分子 密码子 核糖体 终止 核糖体与mrna的复合物 蛋白质 7 翻译时的碱基配对 8 肽链由各相邻的氨基酸通过连接形成 9 翻译的条件 酶 atp 模板 原料 uag 肽键 三 遗传信息的翻译 蛋白质合成全过程动画 一个mrna分子上结合多个核糖体 同时合成多条肽链 思考 一个mrna分子只能合成一条多肽链吗 例3 根据在蛋白质生物合成中遗传信息传递的规律 在下面表格数码中填入相应的碱基符号 1 5 2 7 8 9 g 3 6 4 c 模板链 有义链 c c g a t a g c u g c 模板链 有义链 根据在蛋白质生物合成中遗传信息传递的规律 在下面表格数码中填入相应的字母 你来试一试 思考题 例4 某生物基因单链的一段是 g c a g a c a a a 若以此链为模板 经转录翻译形成的多肽链上所对应的氨基酸顺序是 苯丙氨酸uuu 天冬氨酸gac 亮氨酸cug 赖氨酸aaa 精氨酸cgu 丙氨酸gcaa b c d 例5 地球上几乎所有生物都共用一套密码子 这说明了什么问题 生物存在一定的亲缘关系 在细胞核中 以dna的一条链为模板合成mrna的过程 以mrna为模板 合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程 细胞核 细胞质的核糖体 dna的一条链 mrna dna mrna mrna 蛋白质 含a u c g的4种核糖核苷酸 合成蛋白质的20种氨基酸 mrna 有一定氨基酸排列顺序的多肽 进一步加工为蛋白质 是遗传信息的转录 是遗传信息的表达 例6 下列与翻译过程无直接关系的是 adnab转移rnac信使rnad核糖体例7 蛋白质合成过程中 所涉及的分子顺序依次是a 信使rna 转移rna dna 多肽b 转移rna 多肽 dna 信使rnac dna 信使rna 多肽 转移rnad dna 信使rna 转移rna 多肽 思考 如果密码子中的一个碱基发生变化 可能影响到蛋白质氨基酸的种类 也有可能蛋白质氨基酸的种类不发生变化 例如gau gac都决定天冬氨酸 这就保证了生物遗传的 又使生物出现变异 从而促进生物的发展进化 密码子的简并性对生物的生存发展有什么意义 有的氨基酸可能有一个以上的密码子 这称为密码子的简并性 相对稳定性 遗传信息储存在基因中 序列 aa1 aa2 aa3 aa4 aa5 aa6 aa7 aa8 aa9 aa10 功能蛋白质 如抗体 酶 激素 结构蛋白质 如跨膜蛋白 体现出某类生物体的特征 碱基对 四 遗传信息的表达的过程 多肽链 转录 翻译 6 3 mrna 氨基酸 3 蛋白质 性状 遗传信息表达过程小结 基因 例8 若一条多肽链中有氨基酸1000个 则合成该多肽链的信使rna分子和用来转录rna的dna分子分别至少要有碱基 3000个和3000个 1000个和2000个 2000个和4000个 3000个和6000个 自我超越 1 若一种动物体内的某种酶是由2条肽链构成 含有150个肽键 则控制这个酶合成的基因中核苷酸的分子数至少是 a 912个b 456个c 450个d 906个 2 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 那么转录成信使rna的这一段dna分子中应有c和t a 12b 18c 24d 303 一个双链dna分子中碱基a占30 其转录成的信使rna上的u为35 则信使rna上的碱基a为 a 30 b 35 c 40 d 25 自我超越 4 真核生物染色体dna遗传信息的传递与表达过程 在细胞质中进行的是 a 复制b 转录c 翻译d 转录和翻译 c 5 由 个碱基组成的基因 控制合成由 条多肽链组成的蛋白质 氨基酸的平均分子量为 则该蛋白质的分子量大为 a na 6b na 3 18 n 3 1 c na 18 n 1 d na