人教版必修2 4.1 基因指导蛋白质的合成 课件（26张） (1).ppt

第4章基因的表达 第1节基因指导蛋白质的合成 1 概述遗传信息的转录和翻译 2 列表比较转录和翻译的异同 3 运用数学方法 分析碱基与氨基酸的对应关系 一 二 一 遗传信息的转录1 dna和rna的区别 一 二 2 dna的遗传信息传递给mrna转录是以dna的一条链为模板合成mrna的过程 转录的过程如下 第一步 dna双链解开 碱基暴露出来 第二步 游离的核糖核苷酸随机地与dna链上的碱基碰撞 当核糖核苷酸与dna的碱基互补时 两者以氢键结合 第三步 新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mrna分子上 第四步 合成的mrna从dna链上释放 而后 dna双链恢复 一 二 二 遗传信息的翻译1 翻译的定义和实质mrna合成以后 就通过核孔进入细胞质中 游离在细胞质中的各种氨基酸 就以mrna为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质 这一过程叫做翻译 其实质是将mrna中的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列 2 翻译的过程第一步 mrna进入细胞质 与核糖体结合 结合部位会形成2个trna的结合位点 携带甲硫氨酸的trna通过与碱基aug互补配对 进入位点1 第二步 携带另一种氨基酸的trna以同样的方式进入位点2 第三步 甲硫氨酸通过与另一种氨基酸形成肽键而转移到位点2上的trna上 一 二 第四步 核糖体读取下一个密码子 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 一个新的携带氨基酸的trna进入位点2 继续肽链的合成 重复步骤二 三 四 直至核糖体读取mrna的终止密码后 合成才停止 肽链合成后 被运送到各自的 岗位 盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质分子 承担各项职责 生命现象丰富多彩 是什么物质直接体现生命现象 又是由什么物质来决定这些生命现象的体现 提示 蛋白质是一切生命现象的承担者 蛋白质的合成是由遗传物质控制的 一 二 三 四 五 一 复制 转录 翻译的区别 一 二 三 四 五 二 遗传信息的转录 翻译1 转录 1 dna解旋 不是整个dna双螺旋完全解开 而是以基因为单位的某段dna双链解开 2 模板 dna双链中的一条 另一条不作为模板 3 完成转录的其他条件 rna聚合酶 游离的核糖核苷酸和atp 4 转录成的mrna与相应的dna双链的关系 mrna的碱基序列与作为模板的dna单链上的碱基序列是互补配对关系 与dna双链间碱基互补配对不同的是rna链中与dna链的a配对的是u 不是t mrna的碱基序列与dna非模板链的碱基序列基本相同 只是对应dna链上t的位置 在rna链上是u 一 二 三 四 五 2 翻译 1 核糖体与mrna的结合部位有两个trna结合位点 2 参与翻译的密码子可分为三类 起始密码子 aug gug 此类密码子也编码氨基酸 终止密码子 uaa uga uag 此类密码子不编码氨基酸 只起终止信号的作用 其他密码子 共59个 只起编码氨基酸的作用 3 trna 氨基酸的运载工具 像三叶草的叶形 其上有反密码子 4 一个mrna分子上可同时结合多个核糖体 合成多条肽链 一 二 三 四 五 三 遗传信息 密码子和反密码子的关系遗传信息通常指基因中控制遗传性状的碱基的排列顺序 而密码子则是由基因转录的mrna上决定一个氨基酸的3个相邻碱基 反密码子则是与mrna上的密码子互补的trna一端的三个碱基 它们之间的关系可表示为 一 二 三 四 五 特别提醒 1 一种密码子只对应一种氨基酸 但一种氨基酸可能由不止一种密码子决定 密码子的简并性 2 一种trna只能转运一种氨基酸 但一种氨基酸可能由不止一种trna转运 一 二 三 四 五 四 基因指导蛋白质的合成1 转录rna是以dna的一条链为模板合成的 这一过程称为转录 如下图 特别提醒转录过程中 碱基配对时是u 不是t 与模板链上的a配对 一 二 三 四 五 2 翻译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顺序的蛋白质的过程 如下图 一 二 三 四 五 1 碱基配对双方是mrna上的密码子和trna上的反密码子 碱基互补配对的方式是g c c g a u u a 故不能出现t 2 一个核糖体与mrna的结合部位形成2个trna结合位点 3 翻译起点 起始密码子决定的是甲硫氨酸或缬氨酸 翻译终点 识别到终止密码子 不决定氨基酸 翻译停止 4 翻译进程 核糖体沿着mrna移动 读取下一个密码子 但mrna不移动 一 二 三 四 五 3 trna的结构示意图 1 结构 由一条链折叠成三叶草状 2 位点 氨基酸结合位点和反密码子位点 3 种类 61种 4 单链结构 但有配对区域 不出现 t 碱基 特别提醒trna有很多碱基 不是3个 只是构成反密码子的碱基是3个 一 二 三 四 五 4 mrna与核糖体数量 翻译速度的关系 1 数量关系 一个mrna可同时结合多个核糖体 2 意义 少量的mrna分子可以迅速合成出大量的蛋白质 3 方向 从左向右 见下图 判断依据是多肽链的长短 肽链长的对应的核糖体与mrna结合得早 4 结果 合成的仅是多肽链 要形成分泌蛋白还需要运送至内质网 高尔基体等结构中进一步加工 一个mrna分子上结合多个核糖体 同时合成多条肽链 一 二 三 四 五 五 基因中的碱基 rna中的碱基和蛋白质中氨基酸的数量关系1 转录时 组成基因的两条链只有一条链具有转录功能 称模板链或反义链 另一条链则不能转录 因此 初始转录形成的rna分子中碱基数目是基因中碱基数目的1 2 在转录时 基因模板链中的a t 或g c 与rna分子中的u a 或c g 相等 2 翻译过程中 mrna中每三个连续的碱基决定一个氨基酸 所以经翻译合成的蛋白质分子中的氨基酸数目理论上是mrna的碱基数目的1 3 不考虑终止密码子 一 二 三 四 五 总之 在转录和翻译过程中 仅考虑基因中编码氨基酸的碱基序列 基因中的碱基数 指双链 rna分子中的碱基数 蛋白质分子中的氨基酸数之比为6 3 1 参考下面图解 题型一 题型二 题型三 题型一dna与rna的比较 例1 关于rna和dna的区别 下列说法错误的是 a dna是规则的双螺旋结构 而rna是单链b dna中的五碳糖是核糖 rna中的五碳糖是脱氧核糖c dna特有的碱基是t 而rna特有的碱基是ud dna中的嘧啶和嘌呤相等 但rna中不一定解析 dna中的五碳糖是脱氧核糖 rna中的五碳糖是核糖 答案 b反思领悟构成dna和rna的单体各有四种 dna的单体是四种脱氧核苷酸 其中五碳糖是脱氧核糖 rna的单体是四种核糖核苷酸 其中五碳糖是核糖 组成核酸的核苷酸共有八种 题型一 题型二 题型三 题型二遗传信息的翻译 例2 根据下表中的已知条件 判断苏氨酸的密码子是 a tgub ugac acud ucu 题型一 题型二 题型三 解析 反密码子与密码子互补 所以苏氨酸密码子第三个碱基为u 且密码子由mrna上的碱基组成 不含碱基t 所以a b两项错 根据mrna与dna中模板链互补可推知苏氨酸密码子为ugu或acu 故选c项 答案 c反思领悟氨基酸的密码子只位于mrna上 反密码子位于trna上 遗传信息位于dna上 题型一 题型二 题型三 题型三dna的复制与转录 例3 下列有关真核细胞dna复制和转录这两种过程的叙述 错误的是 a 两种过程都可在细胞核中发生b 两种过程都有酶参与反应c 两种过程都以脱氧核糖核苷酸为原料d 两种过程都以dna为模板解析 dna复制以脱氧核糖核苷酸为原料 转录以核糖核苷酸为原料 转录的模板是dna的一条链 复制的模板是dna的两条链 答案 c 题型一 题型二 题型三 反思领悟dna复制和转录主要在细胞核中进行 其次还可以在细胞质中的叶绿体和线粒体中进行 dna复制以dna的两条链作模板 所需要的酶是解旋酶 dna聚合酶 dna的转录是以dna的一条链为模板 所需要的酶是rna聚合酶 实验设计 能力展示 探究基因相对分子质量与蛋白质相对分子质量的关系蛋白质是在基因的控制下 通过转录和翻译等过程合成的 基因中的碱基数量和蛋白质中的氨基酸数量有一定的关系 设基因的相对分子质量为a 基因中脱氧核苷酸的平均相对分子质量为b 基因中脱氧核苷酸数目为c 氨基酸的数目为d 氨基酸的平均相对分子质量为e 蛋白质中的多肽链的数目为f 蛋白质的相对分子质量为g 则存在下列关系式 仅考虑编码氨基酸的序列 b c a 18 c 2 c 6 d d e g 18 d f 实验设计 能力展示 已知某多肽链的相对分子质量为1 032 104 该多肽彻底水解所得氨基酸的平均相对分子质量为120 又测得控制该多肽的基因中脱氧核苷酸的平均相对分子质量为300 那么控制合成该多肽的基因