高中生物 4.1 基因指导蛋白质的合成课件 新人教版必修2.ppt

温故而知新 1 生物的性状或生命的主要功能由什么物质承担 2 基因与性状之间是什么关系 蛋白质 基因 蛋白质 控制 性状 体现 基因通过指导蛋白质的合成来控制性状 这个过程就是基因的表达 p61 4 1基因指导蛋白质的合成 第四章基因的表达 第1课时 转录 学习目标 复习并掌握dna与rna之间的区别与联系 明确rna的种类和功能 阐述遗传信息转录的过程 总结遗传信息转录的要点 比较dna复制和遗传信息的转录 基因 蛋白质 转录 翻译 信使rna 主要在细胞核 细胞质中的核糖体 为什么rna适合作dna的信使呢 dna 全称 脱氧核糖核酸基本单位 脱氧 核糖 核苷酸 腺嘌呤脱氧核苷酸 鸟嘌呤脱氧核苷酸 胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 dna分子中遗传信息储存在脱氧核苷酸排列顺序中 全称 核糖核酸基本单位 核糖核苷酸 腺嘌呤核糖核苷酸 鸟嘌呤核糖核苷酸 胞嘧啶核糖核苷酸 尿嘧啶核糖核苷酸 rna中的核糖核苷酸顺序也可以储存遗传信息 适宜作dna的信使 rna c h o n p c h o n p 脱氧核苷酸 4种 核糖核苷酸 4种 一分子磷酸脱氧核糖a t c g 一分子磷酸核糖a u c g 规则的双螺旋结构 一般为单链结构 dna与rna的比较 练习 1 人体中含有 种核酸 种核苷酸 种碱基 2 dna和rna在化学组成上有哪些区别 a 磷酸b 碱基c 五碳糖d 碱基和五碳糖 2 dna和rna 8 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 5 agctu d dna分子 双链 rna 单链 a a g a a a g t t dna mrna a a g a a a g u u t t c t t t c a a 模板链 碱基互补配对原则 a ut ac g g c 非模板链 为什么rna适合作dna的信使 1 结构相似 都可以储存遗传信息 2 rna多为单链结构 较短 可通过核孔 rna的种类 1 信使rna mrna 2 转运rna trna 3 核糖体rna rrna 转录 rna的种类和功能 信使rna 转运rna 核糖体rna mrna trna rrna 作为翻译的模板 携带氨基酸 与蛋白质 mg2 组成核糖体 三叶草形 2 转录的过程 1 转录的定义 在细胞核中 以dna的一条链为模板合成rna的过程 转录可以分为几个步骤 转录 一段dna双链解开 碱基得以暴露 游离核糖核苷酸与dna一条链进行碱基互补配对 新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mrna分子上 合成的mrna分子从dna链上释放 dna双链恢复 解旋 碱基互补配对 连接 rna聚合酶 释放 转录 转录的过程 转录发生在细胞核中 一段dna双链解旋 转录 只有一条链 模板链 作为模板 转录 原料 一个个游离的核糖核苷酸 转录 rna聚合酶将核糖核苷酸连接起来 碱基互补配对原则 rna聚合酶 rna聚合酶沿着dna移动 转录 单向 rna聚合酶沿着dna移动 转录 单向 核糖核苷酸一个一个连接起来 转录 3 5 磷酸二酯键 转录 核糖核苷酸一个一个连接起来 转录 核糖核苷酸一个一个连接起来 转录 核糖核苷酸一个一个连接起来 转录 核糖核苷酸一个一个连接起来 转录 核糖核苷酸一个一个连接起来 转录 核糖核苷酸一个一个连接起来 dna rna 1 定义 2 场所 3 模板 4 原料 5 其他条件 6 碱基配对 7 产物 8 意义 在细胞核中 以dna的一条链为模板合成rna的过程 主要是细胞核 dna的一条链 4种核糖核苷酸 atp 酶 解旋酶 rna聚合酶等 a u t a c g g c mrna 将dna的遗传信息传递给rna 一 遗传信息的转录 线粒体 叶绿体 trna rrna 细胞核 细胞核 dna的两条链 dna的一条链 每个位点都有解开 有遗传效应的片段解开 四种脱氧核苷酸 四种核糖核苷酸 解旋酶 dna聚合酶 解旋酶 rna聚合酶 atp atp a t c g a u t a c g g c dna mrna 1 dna分子复制与遗传信息转录的相同之处 a利用的模板都相同b利用的原料都相同c所利用的酶都相同d都遵循碱基互补配对原则2 dna的复制 转录和蛋白质合成分别发生在 a细胞核细胞质核糖体b细胞核细胞核核糖体c细胞质核糖体细胞核d细胞质细胞核核糖体 d b 3 在双链dna中 已知其中一条链 a g t c 0 4 那么以它的互补链为模板 转录成的mrna中 a g u c 应是 a2 5b1c0 4d1 25 c aatctatag ttagatatc dna uuagauauc mrna 第2课时 翻译 学习目标 运用数学方法 分析碱基与氨基酸的对应关系 能够熟练查找密码子表 掌握密码子与氨基酸的对应关系 阐述遗传信息翻译的过程 总结遗传信息翻译过程的要点 比较dna复制 转录和翻译过程的区别与联系 比较遗传信息 密码子和反密码子的区别 细胞质 细胞核 核孔 信使rna mrna 通过核孔从细胞核中出来 到细胞质中 二 遗传信息的翻译 蛋白质 碱基序列 氨基酸序列 碱基与氨基酸之间的关系是怎样的呢 组成生物体蛋白质的氨基酸有20种 rna含有4种碱基 agcu 4种碱基如何决定20种氨基酸 1 如果1个碱基决定一个氨基酸 4 1 4种 2 如果2个碱基决定一个氨基酸 3 如果3个碱基决定一个氨基酸 4 4 16种 4 4 4 64种 4 如果4个碱基决定一个氨基酸 256种 推测 1961年 英国的克里克和同事用实验证明 mrna上3个相邻的碱基决定1个氨基酸 每三个这样的碱基称作一个密码子 auggccuag mrna 1967年 科学家将20种氨基酸的密码全部破译 将其编制成密码子表 实验证据 大行 小行 列 密码子总共有多少个 能编码氨基酸的密码子有多少个 思考 2 终止密码子有几个 编码氨基酸吗 4 一种氨基酸是不是只由一种密码子编码 3 起始密码子有几个 编码氨基酸吗 密码子总共有64个 但能编码氨基酸的密码子只有61个 2 三个终止密码子 uaa uag uga 不编码氨基酸 3 两个起始密码子 aug gug 编码氨基酸 4 一种氨基酸可以由多个密码子编码 密码子的简并性 5 地球上几乎所有的生物体都共用一套密码子 增强密码子的容错性 保证翻译的速度 搬运工 trna的结构 携带氨基酸部分 trna的特性 一种trna只能识别转运一种氨基酸 一种氨基酸是否只由一种trna来转运呢 与密码子互补配对 转运rna trna 氨基酸 氨基酸与转运rna结合 这个过程要消耗能量 反密码子 细胞质 核糖体 mrna与核糖体结合 翻译的过程 trna上的反密码子与mrna上的密码子互补配对 1 2 两个氨基酸分子脱水缩合 1 2 肽键 核糖体沿着mrna移动 另一个trna上的反密码子与mrna上的密码子互补配对 1 2 一个个氨基酸分子脱水缩合成多肽链 1 2 trna离开 再去转运新的氨基酸 1 2 以mrna为模板形成有一定氨基酸顺序的多肽链 mrna和多肽链被释放到细胞质中 基因的表达过程 1 定义 2 场所 3 模板 4 原料 5 条件 6 密码子 7 产物 8 意义 游离在细胞质中的各种氨基酸 以mrna为模板合成具有一定氨基酸序列的蛋白质的过程 细胞质 核糖体 mrna 氨基酸 模板 原料 atp 能量 酶 mrna上决定一个氨基酸的三个相邻碱基 多肽链 使dna的遗传信息最终得以表达 二 遗传信息的翻译 细胞核 细胞核 细胞质 dna的两条链 dna的一条链 mrna 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 氨基酸 能量 酶 能量 酶 能量 酶 a tt ag cc g a ut ag cc g 密码子与反密码子 2个子代dna 1个mrna 多肽链 先合成肽链 然后在内质网 高尔基体加工成蛋白质 a uu ag cc g 区分 遗传信息 密码子 反密码子 定位 遗传信息 密码子 反密码子 一般指dna分子中的脱氧核苷酸序列 碱基序列 mrna分子上相邻的三个碱基决定1个氨基酸 这样的三个碱基叫做1个密码子 trna分子一端的三个碱基 可以和mrna上的密码子互补配对 这三个碱基叫做反密码子 翻译是一个快速的过程 一个mrna可以结合多个核糖体 同时合成多条肽链少量mrna就可以迅速合成大量蛋白质 肽链合成后 脱离核糖体与mrna的复合物 然后被加工成具有特定结构和功能的蛋白质 核糖体 内质网 高尔基体 二 遗传信息的翻译 基因 蛋白质 体现性状 细胞核 细胞质 信使rna 转录 翻译 基因表达的过程包括 转录 翻译 总结 遗传信息 dna碱基序列 密码子 mrna的碱基序列 特定的氨基酸序列 决定 决定 a a g a a a g t t dna mrna a a g a a a g u u t t c t t t c a a 模板 dna 基因 碱基数 mrna碱基数以及氨基酸数之间的关系 赖氨酸 赖氨酸 缬氨酸 dna 基因 碱基数 mrna碱基数 氨基酸数 6 3 1 计算 1 一条多肽链中有氨基酸1000个 则作为合成该多肽链模板的mrna和基因中分别有碱基个和个 2 一段mrna有60个碱基 其中a有15个 g有25个 那么转录mrna的dna片段共有t和c多少个 3000 6000 3 一段原核生物的mrna通过翻译可合成一条含有21个肽键的多肽 则合成这段多肽需要的trna个数以及此mrna分子至少含有的碱基个数依次为 a 6321b 6622c 2266d 2166 60 c 4 下表是dna分子遗传信息的表达过程 已知氨基酸及其对应的遗传密码子如下组氨酸 cac 苏氨酸 acg 赖氨酸 aag 半胱氨