2020 苏教版必修2 基因控制蛋白质的合成 课件（81张）.ppt

分析图解 研究以下内容 染色体与dna的关系 dna与基因的关系 基因与染色体的关系 图2 图3 图1 一 基因的概念 1 基因概念的由来 20世纪50年代 沃森 克里克提出dna分子双螺旋结构理论 证明了基因的化学本质是dna 基因是有遗传效应的dna片段 2 基因 dna和染色体的关系 染色体 1 染色体主要由dna和蛋白质组成 一般情况下 每个染色体含有一个dna分子 2 基因是有遗传效应的dna片段 每个dna上有许多个基因 3染色体 dna 基因 脱氧核苷酸的关系 脱氧核苷酸 dna的基本功能 1 通过复制 在后代的传种接代中传递遗传信息2 在后代的个体发育过程中 使遗传信息得以表达 遗传信息是指基因中脱氧核苷酸的排列顺序 遗传信息表达的结果是什么 使得生物体表现出不同的性状 生物体的性状是通过什么体现出来的 蛋白质是生物体性状的体现者 基因是控制生物性状的基本单位 基因通过指导蛋白质合成来体现生物性状 问题 基因能否直接控制蛋白质的合成 为什么 1 dna 基因 主要存在于哪里 2 蛋白质在何处合成 dna 主要存在于细胞核中 在细胞质中的核糖体上进行 指导 通过rna作为信使 蛋白质 科学研究 1955年有人曾用洋葱根尖和变形虫进行实验 如果加入rna酶分解细胞中的rna 蛋白质合成就停止 而如果再加进了从酵母中提取出来的rna 则又可重新合成一定数量的蛋白质 该实验我们能得到什么样的结论 结论rna与蛋白质合成有关 为什么rna适于作dna的信使呢 核糖核苷酸 1rna的结构 种类和功能 1 rna的结构 组成单位是核糖核苷酸 图4 1核糖与脱氧核糖 小飞守角制作 腺嘌呤核糖核苷酸 胞嘧啶核糖核苷酸 尿嘧啶核糖核苷酸 鸟嘌呤核糖核苷酸 通常呈单链 2 rna的结构 构成核酸的碱基共种 核苷酸共种 5 8 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 脱氧核糖 核糖 atcg aucg 通常双螺旋结构 一般单链结构 细胞核 细胞质 很大 比较小 在人体内 由a t c三种碱基参与构成的核苷酸共有 a 种b 种c 种d 种 反馈评价 小飞守角制作 rna的种类 信使rna mrna 核糖体rna rrna 转运rna trna 2 rna的类型 小飞守角制作 信使rna mrna 转录遗传信息 翻译的模板 即传递遗传信息的作用 转运rna trna 识别密码子 运输特定氨基酸 呈三叶草型结构 核糖体rna rrna 核糖体的组成成分 为什么rna适于做dna的信使呢 小飞守角制作 它也是由基本单位 核苷酸连接而成 由核糖 磷酸 碱基共同组成核苷酸 它也能储存遗传信息 在rna与dna的关系中 也遵循 碱基互补配对原则 因rna中没有t dna中没有u 所以当rna与dna有关系时 u与a配对 rna一般是单链 而且比dna短 因此能够通过核孔 从细胞核转移到细胞质中 3 rna适于做dna的信使的原因 问题 dna的遗传信息是怎样传给mrna的呢 mrna又是怎样将获得的信息体现的蛋白质上 基因控制蛋白质合成的过程 可分为两个步骤 第一步是基因的遗传信息传递给mrna 此步可称为 转录 第二步mrna进入细胞质通过指导蛋白质合成来表达信息 此步可称为 翻译 转录 翻译 小飞守角制作 在细胞核内 以dna的一条链为模板合成rna的过程 dna双链解旋 游离的核糖核苷酸与模板链进行碱基互补配对 相邻的核糖核苷酸通过rna聚合酶连接起来 合成的mrna链从dna链上释放 dna双链恢复 解旋酶 dna模板链 游离的核糖核苷酸 碱基互补配对 rna聚合酶 mrna链 转录 能量 小飞守角制作 4 转录 游离的核糖核苷酸 小飞守角制作 小飞守角制作 小飞守角制作 小飞守角制作 小飞守角制作 小飞守角制作 小飞守角制作 小飞守角制作 小飞守角制作 小飞守角制作 小飞守角制作 mrna 小飞守角制作 1 dna rna如何转录 特点是什么 问题 2 转录的单位是什么 3 dna的两条链都能转录吗 4 dna链完全解开吗 5 在转录过程中碱基互补配对原则有什么特殊情况 小飞守角制作 遗传信息的转录 场所 产物 模板 原料 条件 碱基互补配对 细胞核 主要 线粒体 叶绿体 4种核糖核苷酸 dna的一条链 mrna 模版 原料 atp 酶 解旋酶 rna聚合酶 g c c g t a a u 遗传信息流动 时间 生命进程中 定义 在细胞核中 以dna的一条链为模板 合成mrna的过程 小飞守角制作 思考与讨论1 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有什么意义 2 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另一条链的碱基序列有哪些异同 场所 模板 原则相同 保证了遗传的稳定性 碱基互补 排序相同 但是t换成u 小飞守角制作 小结 小飞守角制作 课堂练习 1 构成人体的核酸有两种 构成核酸的基本单位 核苷酸有多少种 碱基有多少种 a 2种4种b 4种4种c 5种5种d 8种5种 d 2 细胞内与遗传有关的物质 从复杂到简单的结构层次是 a dna 染色体 脱氧核苷酸 基因b 染色体 脱氧核苷酸 dna 基因c dna 染色体 基因 脱氧核苷酸d 染色体 dna 基因 脱氧核苷酸 d 小飞守角制作 3 下列哪一组物质是rna的组成成分 a 脱氧核糖核酸和磷酸b 脱氧核糖 碱基和磷酸c 核糖 碱基和磷酸d 核糖 嘧啶和核酸4 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 c d 5 果蝇的遗传物质由种核苷酸组成 a 2b 4c 5d 8 b 小飞守角制作 6 一个dna分子可以转录出多少种多少个mrna a 一种一个b 一种多个c 多种多个d 无数种无数个 c 7 烟草 烟草花叶病毒 t2噬菌体中含有的物质 下列叙述正确的是 a 核酸的种类依次是2 1 2b 核苷酸的种类依次是8 5 4c 五碳糖的种类依次是2 2 1d 含n碱基的种类依次是5 4 4 d 小飞守角制作 8 mrna上有25 的腺嘌呤 35 的尿嘧啶 则转录该mrna的dna分子上腺嘌呤占碱基总数的 a 50 b 25 c 30 d 35 c 转录得到的rna仍是碱基序列 而不是蛋白质 那么 rna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如何将信息翻译成蛋白质 mrna通过核孔进入细胞质中 开始它新的历程 翻译 二 遗传信息的翻译 小飞守角制作 遗传信息的翻译 1 概念 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 碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的 mrna 碱基的数量 排列顺序 种类 蛋白质 氨基酸的数量 排列顺序 种类 决定 决定 决定 种 种 4 20种 实验证明 1961年英国的克里克和同事用实验证明了一个氨基酸是由mrna上的3个碱基决定的 即mrna上的3个相邻的碱基决定一个氨基酸 把mrna上决定一个氨基酸的3个相邻碱基叫做三联体密码子 到底是如何决定的呢 2 遗传密码 遗传学上把mrna中决定氨基酸的不同碱基排列顺序 叫做 遗传密码 把其中决定一个氨基酸的相邻的三个碱基叫做密码子 第1个字母第2个字母第3个字母密码子苯丙氨酸uuuuuu 精氨酸aggagg 终止密码子 种类起始密码子 甲硫氨酸 种 缬氨酸 编码氨基酸的密码子 种所有生物的密码子是的 61 64 一种密码子决定一种氨基酸 但一种氨基酸可以由不同的密码子决定 1种或几种 相同 aug gug uaa uag uga a 一种氨基酸可以和多个密码子相对应b 一个密码子只和一种氨基酸相对应c 二个密码子 aug gug 可以作为起始密码 同时可以决定氨基酸 三个终止密码 uaa uag uga 不决定任何氨基酸 d 氨基酸的种类 20种密码子的种类 64种 61种有义密码 从遗传密码表中可看出 c 简并性 一种氨基酸有两种以上的密码子的情况 遗传密码的特性 a 有3个终止密码 没有对应的氨基酸 所以 在64个遗传密码中 能决定氨基酸的遗传密码子只有61个 b 通用性 地球上几乎所有的生物共用一套密码子表 对应的氨基酸序列为 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 1 mrna的碱基序列是auggaagcauguccgagcaagccg 你能写出对应的氨基酸序列吗 2 地球上几乎所有的生物体都共用上述密码子表 根据这一事实说明什么 说明地球上所有的生物都有着或远或近的亲缘关系 或者生物都具有共同的遗传语言 或者生命在本质上是统一的 思考和讨论 3 从密码子表可以看出 一种氨基酸可能由几个密码子决定 这一现象称做密码的简并性 你认为密码的简并性对生物体的生存发展有什么意义 从密码子的简并性我们能够认识到 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 也有可能蛋白质的氨基酸种类不发生变化 例如gau gac都决定天冬氨酸 这就保证了生物遗传的相对稳定性 又使生物出现变异 从而促进生物的发展变化 c 已知aug gug为起始密码子 uaa uag uga为终止密码子 某原核生物的一个信使rna的碱基排列顺序如下 a u u c g a u g a c 40个碱基 c u c u a g a u c u 此信使rna控制合成的蛋白质含氨基酸的个数是 a 20个b 15个c 16个d 18个 练一练 问题 氨基酸是怎样运送到核糖体上的呢 通过trna 转运rna或运输rna 从细胞质中运送到核糖体上 三叶草形 有臂 一端可携带氨基酸 有环 另一端有三个碱基 trna的分子结构 3 转运rna trna 天冬氨酸 异亮氨酸 转运rna trna 分子结构呈三叶草形 其 叶柄 端能与一个特定的氨基酸结合 叶片 端有三个特殊的碱基称为 反密码子 能与mrna上的 密码子 相识别 反密码子的种类 61种 小飞守角制作 若某肽链的第一个氨基酸的密码子为aug 那么控制这个氨基酸的dna模板链上相应的三个碱基的顺序应为 a uacb augc atgd tac d d 一个转运rna的3个碱基为cga 此rna运载的氨基酸是 a 酪氨酸 uac b 谷氨酸 gag c 精氨酸 cga d 丙氨酸 gcu 细胞质 4 过程 核糖体 mrna与核糖体结合 1 起始阶段 trna上的反密码子与mrna上的密码子互补配对 小飞守角制作 trna将氨基酸转运到mrna上的相应位置 翻译过程 小飞守角制作 两个氨基酸分子缩合 缩合 翻译过程 小飞守角制作 亮氨酸 核糖体随着mrna滑动 另一个trna上的碱基与mrna上的密码子配对 翻译过程 小飞守角制作 亮氨酸 一个个氨基酸分子缩合成链状结构 翻译过程 小飞守角制作 亮氨酸 天门冬酰氨 trna离开 再去转运新的氨基酸 翻译过程 小飞守角制作 亮氨酸 天门冬酰氨 异亮氨酸 以mrna为模板形成了有一定氨基酸顺序的蛋白质 小飞守角制作 翻译过程 在细胞质中 以mrna为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程 mrna进入细胞质中与核糖体结合 携带氨基酸的trna进入核糖体和mrna上的密码子进行碱基互补配对 相邻两个氨基酸通过肽键连接 核糖体移动 读取下一个密码子 使其他trna携带氨基酸能进入其中而不断合成多肽链 重复 直到核糖体读取到mrna的终止密码 翻译结束 细胞质核糖体 mrna 核孔 trna 密码子配对 氨基酸 多肽 终止密码 小飞守角制作 翻译过程 小飞守角制作 小飞守角制作 小结 场所 产物 模板 原料 条件 细胞质 核糖体 mrna 蛋白质 氨基酸 atp 酶 转运rna trna 碱基互补配对 g c c g u a a u 遗传信息流动 时间 生命进程中 小飞守角制作 3 图中合成多肽链的原料来自和 2 该过程不可能发生在a 神经细胞b 肝细胞c 成熟的红细胞d 脂肪细胞 1 图中所示属于基因控制蛋白质合成过程中的步骤 该步骤发生在细胞的部分 c 1 下图为人体内蛋白质合成的一个过程 据图分析回答 体外食物摄取 人体细胞自身合成 翻译 核糖体 细胞质 小飞守角制作 基因控制蛋白质合成的过程 dna的遗传信息 mrna的遗传信息 蛋白质的氨基酸排列顺序 转录 翻译 小飞守角制作 某基因中含有1200个碱基 则由它控制合成的一条肽链的最多含有肽键的个数是 a 198个b 199个c 200个d 201个 b 基因中碱基数 mrna中碱基数 蛋白质中氨基酸数 6 3 1 小飞守角制作 a c u g g a u c u mrna trna u g ac c ua g a 苏氨酸 甘氨酸 丝氨酸 转录 翻译 蛋白质 密码子 acuggaucu dna a c t g g a t c tt g a c c t a g a 肽键肽键 3 真核细胞中复制 转录 翻译的比较 细胞分裂间期 细胞核 dna的两条链均为模板 四种脱氧核苷酸 dna聚合酶等 atp a t g c 半保留复制边解旋边复制 2个子代dna分子 生长发育过程 细胞核 基因的一条链为模板