【生物】41基因指导蛋白质的合成课件2（人教版必修2）

1、第4章 基因的表达第1节 基因指导蛋白质的合成人教版必修2一一.基因的概念（三个要点）基因的概念（三个要点）基因是决定生物性状的基本单位。基因是决定生物性状的基本单位。基因是有遗传效应的片段。基因是有遗传效应的片段。基因在染色体上呈线性排列。染色体基因在染色体上呈线性排列。染色体是基因的主要载体是基因的主要载体.1条染色体上条染色体上每个基因是由成百上千每个基因是由成百上千个脱氧核苷酸个脱氧核苷酸很多个基因很多个基因1个或个或2个个DNA分子分子二二.基因、基因、DNA和染色体三者之间和染色体三者之间 的关系的关系. 通过一定的方式表达遗传信息通过一定的方式表达遗传信息.基因的表达：基因的表达

2、：基因可以使遗传信息以一定的基因可以使遗传信息以一定的方式反映到方式反映到蛋白质蛋白质的分子结构上，从而使的分子结构上，从而使后代表现出与亲代相似的后代表现出与亲代相似的性状性状。三三.基因的功能基因的功能.通过复制传递遗传信息通过复制传递遗传信息.（亲（亲DNA 子子 DNA）遗传信息是如何传递给蛋白质的？遗传信息是如何传递给蛋白质的？细胞核（细胞核（DNA）细胞质（蛋白细胞质（蛋白质）质）信使信使？mRNA DNADNARNARNA结构结构组成单位组成单位碱基碱基 嘌呤嘌呤A、GA、G 嘧啶嘧啶C、T C、五碳糖五碳糖无机酸无机酸磷酸磷酸磷酸磷酸主要存在部位主要存在部位规则的双螺旋规则的双

3、螺旋通常为单链通常为单链脱氧核苷酸脱氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸U (尿嘧啶尿嘧啶)脱氧核糖脱氧核糖核糖核糖细胞核细胞核细胞质细胞质vRNARNA是由四种核糖核苷酸连接而成，跟是由四种核糖核苷酸连接而成，跟DNADNA一一样能储存遗传信息。样能储存遗传信息。vRNARNA一般为单链，比一般为单链，比DNADNA短，能通过核孔，从短，能通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。细胞核转移到细胞质中。vRNARNA与与DNADNA之间也遵循之间也遵循“碱基互补配对原则碱基互补配对原则”。因此以因此以RNARNA为媒介可将遗传信息传递到细胞质中。为媒介可将遗传信息传递到细胞质中。功能：将功能：将DNADNA

4、的遗传信息转录下来，传递至细胞的遗传信息转录下来，传递至细胞质中的核糖体上，在蛋白质的合成起模板作用。质中的核糖体上，在蛋白质的合成起模板作用。功能：具专一性功能：具专一性. .每种每种tRNAtRNA只能识别并运转只能识别并运转1 1种种氨基酸氨基酸.( .(一种氨基酸可由一种或几种转运一种氨基酸可由一种或几种转运RNARNA来来运输运输) )功能功能: :组成核糖体组成核糖体(RNA(RNA和蛋白质和蛋白质) )三叶草形三叶草形一端可携带氨基酸一端可携带氨基酸另一端有三个碱基另一端有三个碱基解旋酶解旋酶RNA1)解旋解旋2)互补配对互补配对3)RNA合成合成4)释放释放 一、遗传信息的转录

5、一、遗传信息的转录AG T AC T A A T DNADNA的的一条链一条链U U AGAUAU C思考：与思考：与DNA复制的异同点？复制的异同点？mRNA在细胞核中，以在细胞核中，以DNADNA的一条链为模板，的一条链为模板，合成合成RNARNA的过程，称转录。的过程，称转录。 DNA DNA 解旋后的一条链（模板解旋后的一条链（模板链链） 碱基互补配对碱基互补配对产物：产物：A-U、T-A、G-C、C-G。 转录小结转录小结定义：定义：场所：场所：主要在细胞核内主要在细胞核内模板：模板：原料：原料： 四种核糖核苷酸；四种核糖核苷酸；酶：酶：解旋酶、解旋酶、RNA聚合酶聚合酶能量：能量：

6、 ATP；mRNA遗传信息传递方向：遗传信息传递方向： 的遗传信息就传递到的遗传信息就传递到mRNAmRNA上上DNA RNA时期：时期： 在细胞分裂的间期在细胞分裂的间期G1和和G2原则：原则： 二、遗传信息的翻译二、遗传信息的翻译 游离在细胞质中各种氨基酸，就以游离在细胞质中各种氨基酸，就以mRNAmRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质，为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质，这一过程叫做这一过程叫做翻译翻译 翻译实质上是将翻译实质上是将mRNA中的碱基序列翻中的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列。译为蛋白质的氨基酸序列。实验验证：实验验证：19611961年英国的克里克用实验证明一个年

7、英国的克里克用实验证明一个氨基酸是由氨基酸是由m mRNARNA的的3 3个碱基决定，即个碱基决定，即三联体密码子三联体密码子。信使信使RNARNA上决定一个氨基酸的上决定一个氨基酸的3 3个个相邻的碱基。相邻的碱基。密码子密码子: :决定氨基酸的密码子共有多少种？决定氨基酸的密码子共有多少种？氨基酸有多少种氨基酸有多少种? ?UCAUG A UUAmRNAmRNA密码子密码子密码子密码子密码子密码子2020种氨基酸的密码子表种氨基酸的密码子表1.共共64种密码子，其中种密码子，其中3种是终止密码子，其它种是终止密码子，其它61种密码子决定种密码子决定20种氨基酸。种氨基酸。2.一种一种密码子

8、密码子只决定只决定一种一种氨氨基酸，基酸，一种一种氨氨基酸可基酸可以由以由一一种或几种或几种种密码密码子决定子决定UCAUG A UUAmRNA 细胞质细胞质细胞质中的细胞质中的mRNAmRNAUCAUG A UUA 核糖体核糖体1 1 、mRNAmRNA与核糖体结合与核糖体结合2 2 、tRNAtRNA上的反密码子与上的反密码子与 mRNAmRNA上的密码子互补配对上的密码子互补配对 A A U 亮氨酸亮氨酸AC U 天门冬酰天门冬酰氨氨UCAUG A UUAA A U 亮氨酸亮氨酸AC U 天门冬酰天门冬酰氨氨AUG 异亮氨酸异亮氨酸3 3 、tRNAtRNA将氨基酸转运到将氨基酸转运到m

9、RNAmRNA上的相应位置上的相应位置 4 4 、两个氨基酸分子缩合两个氨基酸分子缩合缩合缩合UCAUG A UUAA A U 亮氨酸亮氨酸AC U 天门冬酰天门冬酰氨氨AUG 异亮氨酸异亮氨酸核糖体随着核糖体随着 mRNAmRNA滑动滑动. . 另一个另一个 tRNAtRNA 上的碱基上的碱基与与mRNAmRNA上的密码子配对上的密码子配对. .一个个氨基酸分子缩合成链状结构一个个氨基酸分子缩合成链状结构UCAUG A UUAA A U 亮氨酸亮氨酸AC U 天门冬酰天门冬酰氨氨AUG 异亮氨酸异亮氨酸t tRNARNA离开，再去转运新的氨基酸离开，再去转运新的氨基酸A A UAC UAUG

10、 亮氨酸亮氨酸 天门冬酰天门冬酰氨氨 异亮氨酸异亮氨酸以以mRNAmRNA为模板形成了有一定氨基酸顺序为模板形成了有一定氨基酸顺序的蛋白质的蛋白质翻译小结翻译小结定义：游离在细胞质中的各种氨基酸，以定义：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNAmRNA为为 模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。程。原料：原料：_多种氨基酸多种氨基酸场所：场所：_过程：过程：_细胞质中的核糖体细胞质中的核糖体起始、延伸、中止起始、延伸、中止模板：模板：_产物：产物：_遗传信息传递方向：遗传信息传递方向：_mRNAmRNA蛋白质蛋白质mRNAmRNA蛋白质蛋白质密码子密码子

11、定义：定义：信使信使RNA上决定一个氨基酸的上决定一个氨基酸的3个相个相邻的碱基。邻的碱基。种类：种类：64种，决定氨基酸的密码子种，决定氨基酸的密码子61种种特点：特点：一种密码子只决定一种氨基酸，一种一种密码子只决定一种氨基酸，一种氨基酸可以由一种或几种密码子决定氨基酸可以由一种或几种密码子决定密码子与反密码子密码子与反密码子A A U亮氨酸亮氨酸AC U天冬氨酸天冬氨酸一种一种tRNAtRNA只能携带一种氨基酸只能携带一种氨基酸? ?一种氨基酸只能由一种一种氨基酸只能由一种tRNAtRNA携带携带? ?AUG异亮氨酸异亮氨酸tRNA有有61种种1、复制、转录、翻译的比较项目项目 复复 制

12、制 转转 录录 翻翻 译译时间时间场所场所模板模板原料原料碱基碱基配对配对分裂间期分裂间期整个生长、发育过程整个生长、发育过程细胞核细胞核细胞核细胞核核糖体核糖体脱氧核苷酸脱氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸氨基酸氨基酸DNADNARNARNA蛋白质蛋白质DNADNA的两条链的两条链DNADNA的一条链的一条链mRNAmRNAA-T、T-AG-C、C-GA-U、T-AG-C、C-GA-U、U-AG-C、C-G遗传遗传信息信息传递传递表达表达小结小结产物产物思考与讨论1. 1.转录与转录与DNADNA复制有什么共同之处？这对保证遗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？传信息的准确

13、转录有什么意义？ 从场所来看，转录与复制都主要发生在细胞核从场所来看，转录与复制都主要发生在细胞核中。从过程来看，转录与复制都存在有解旋和合成，中。从过程来看，转录与复制都存在有解旋和合成，在合成的过程中都需要模板、都遵循碱基互补配对在合成的过程中都需要模板、都遵循碱基互补配对规律，等等。规律，等等。 碱基互补配对规律能够保证遗传信息传递的准碱基互补配对规律能够保证遗传信息传递的准确性。确性。2. 2.想一想，转录与复制有什么区别？想一想，转录与复制有什么区别？提示：模板提示：模板 原料原料 产物产物A AC CU UG GG GA AU UC CU UmRNAmRNA苏氨酸苏氨酸甘氨酸甘氨酸

14、丝氨酸丝氨酸 转录转录翻译翻译蛋白质蛋白质密码子密码子ACU GGA UCUACU GGA UCUDNAA AC CT TG GG GA AT TC CT TT TG GA AC CC CT TA AG GA A肽键肽键 肽键肽键DNA、RNA中碱基数和蛋白质中氨基酸数关系中碱基数和蛋白质中氨基酸数关系遗传信息：在遗传信息：在DNA（基因）上。（基因）上。是脱氧核是脱氧核 苷酸的排列顺序苷酸的排列顺序。决定性状。决定性状密密 码码 子子 ：在：在mRNA上，是三个上，是三个核糖核苷酸核糖核苷酸 的的排序。决定氨基酸位置排序。决定氨基酸位置反密码子：在反密码子：在tRNA上，与密码子配对。翻译上

15、，与密码子配对。翻译 作用作用2.遗传信息、密码子、反密码子比较总结l一、转录：一、转录：l二二、翻译：、翻译：l三、遗传信息三、遗传信息 密码子密码子 反密码子反密码子l四、在原核生物中转录和翻译同时进行。四、在原核生物中转录和翻译同时进行。l五、一条五、一条mRNA可以相继结合多个核糖体，形可以相继结合多个核糖体，形成相同的多肽链成相同的多肽链DNADNA上的遗传信息就传递到上的遗传信息就传递到mRNAmRNA上上mRNA中的碱基序列翻译为蛋白质的中的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列氨基酸序列1 1、在人体中，由、在人体中，由A A、T T、C C三种碱基参与构成三种碱基参与构成的核苷酸共

16、的核苷酸共 A A2 2种种 B B4 4种种 C C5 5种种 D D6 6种种2 2、DNADNA复制，转录和翻译后所形成的产物分复制，转录和翻译后所形成的产物分别是别是 A.DNAA.DNA，RNARNA和蛋白质和蛋白质 B.DNAB.DNA，RNARNA和氨基酸和氨基酸 C.RNAC.RNA，DNADNA和核苷酸和核苷酸 D.RNAD.RNA，DNADNA和蛋白质和蛋白质3 3、人体中具有胰岛素基因和血红蛋白、人体中具有胰岛素基因和血红蛋白基因，两者基因，两者 A.A.均在细胞核内转录和翻译均在细胞核内转录和翻译 B.B.均在细胞分裂前期按照碱基互补配对原均在细胞分裂前期按照碱基互补配

17、对原则复制则复制 C.C.分别存在于不同组织的细胞中分别存在于不同组织的细胞中 D.D.转录的信使转录的信使RNARNA上相同的密码子翻译成相上相同的密码子翻译成相同的氨基酸同的氨基酸 4 4、某、某DNADNA片段中共片段中共24002400个碱基对，则个碱基对，则由此片段所控制合成的多肽链中，最由此片段所控制合成的多肽链中，最多有氨基酸（多有氨基酸（ ）种）种 A A800800 B B400400 C C200200 D D20205 5、已知某蛋白质由、已知某蛋白质由2 2条肽链组成，共有肽键条肽链组成，共有肽键198198个，翻译该蛋白质的个，翻译该蛋白质的mRNAmRNA中有中有A

18、 A和和G G共共200200个，则转录该个，则转录该mRNAmRNA的基因中的基因中C C和和T T的数目的数目为（为（ ） A.200A.200个个B.400B.400个个C.600C.600个个D.800D.800个个6 6、DNADNA分子模板链上的碱基序列携带的遗传信息分子模板链上的碱基序列携带的遗传信息最终翻译的氨基酸如下表最终翻译的氨基酸如下表则右图所示的则右图所示的tRNAtRNA所携带的氨基酸是所携带的氨基酸是A A赖氨酸赖氨酸 B B丙氨酸丙氨酸 C C半胱氨酸半胱氨酸 D D苏氨酸苏氨酸7 7、下列对转运、下列对转运RNARNA的描述，正确的是的描述，正确的是 A.A.每

19、种转运每种转运RNARNA能识别并转运多种氨基酸能识别并转运多种氨基酸 B.B.每种氨基酸只有一种转运每种氨基酸只有一种转运RNARNA能转运它能转运它 C.C.转运转运RNARNA能识别信使能识别信使RNARNA上的密码子上的密码子 D.D.转运转运RNARNA转运氨基酸到细胞核内转运氨基酸到细胞核内8 8、已知、已知tRNAtRNA一端的三个碱基是一端的三个碱基是CUACUA，则此，则此tRNAtRNA运载的氨运载的氨 基酸是基酸是 A A亮氨酸亮氨酸 B B天冬氨酸天冬氨酸C C丙氨酸丙氨酸 D D缬氨酸缬氨酸9 9、在胰蛋白质酶合成过程中，决定它性质的根本因素是、在胰蛋白质酶合成过程中，决定它性质的根本因素是 A AmRNAmRNA B BtRNAtRNA C CDNADNA D D核糖体核糖体1010、一条多肽链上有氨基酸、一条多肽链上有氨基酸300300个，则作为合成该多肽链个，则作为合成该多肽链 模板的信使模板的信使RNARNA分子和转录信使分子和转录信使RNARNA的的DNADNA分子至少要分子至少要 有碱基多少个？有碱基多少个？ A.300A.300；600 B.900600 B.900；18001800 C.900 C.900；900 D.600900 D.600；9009001111、某生物基因单链的一段是、某生物基因单链的