湖南省怀化市溆浦县第三中学高中生物《基因指导蛋白质的合成》课件新人教版必修

1、 第一节第一节基因指导蛋白质的合成基因指导蛋白质的合成DNA蛋白质合成（细胞核细胞核）（细胞质细胞质）核孔核孔RNADNA脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸RNA核糖核酸核糖核酸主要存在部位主要存在部位结构结构基本单位基本单位碱基碱基五碳糖五碳糖无机酸无机酸双链双链单链单链脱氧核苷酸脱氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸A G C TA G C U脱氧核糖脱氧核糖核糖核糖磷酸磷酸磷酸磷酸DNA与与RNA比较比较细胞核细胞核细胞质细胞质RNRNA A的种的种类类信使信使 RNA(mRNA)RNA(mRNA)核糖体核糖体 RNA(rRNA)RNA(rRNA)转运转运 RNA(tRNA)RNA(tRNA)氨基酸的运载

2、工具氨基酸的运载工具核糖体的组成部分核糖体的组成部分翻译蛋白质的模板RNA遵循遵循“碱基互补配对碱基互补配对原则原则”，以，以RNA为媒介可为媒介可将遗传信息传递到细胞质中将遗传信息传递到细胞质中。 为什么RNA适于作DNA的信使？RNA由基本单位由基本单位核苷酸连接而成，也核苷酸连接而成，也可以可以储存遗传信息储存遗传信息；RNA能通过核孔能通过核孔，从细胞核转移到细胞质。，从细胞核转移到细胞质。遗传信息的转录遗传信息的转录概念 在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成RNA的过程转录的过程转录的过程 DNA 解旋解旋合成子链合成子链子链与母链分离子链与母链分离场所：主要_ 其次_细胞核线粒体

3、和叶绿体DNADNA的平面结构图的平面结构图AG T AC A A A T TCATG A TT A以以DNADNA的一条链为模板合成的一条链为模板合成RNARNA模板链模板链游离的核糖核苷酸游离的核糖核苷酸AG T AC A A A T UUGGACUGCUGAAG T AC A A A T AGCGACGGUUUUAG T AC A A A T GCGACGGU UAU UAG T AC A A A T UCAUG U UUAmRNA 细胞质细胞质 细胞核细胞核mRNAmRNA通过核孔进入细胞质通过核孔进入细胞质核孔核孔转录的条件模板原料能量酶其他四种核糖核苷酸DNA分子的一条链ATPDN

4、A解旋酶 RNA聚合酶等适宜的温度和酸碱度转录与转录与DNA分子复制的区别分子复制的区别 复制复制 转录转录时间时间场所场所原料原料模板模板条件条件配对原则配对原则特点特点产物产物意义意义有丝分裂间期和减数有丝分裂间期和减数第一次分裂间期第一次分裂间期生长发育过程生长发育过程主要在细胞核，少部分在线粒体和叶绿体主要在细胞核，少部分在线粒体和叶绿体T-A T-A C-G G-CT-A T-A C-G G-CA-U T-A A-U T-A C-G G-C C-G G-C 边解旋边复制、半保留复制边解旋边复制、半保留复制边解旋边转录边解旋边转录两个双链两个双链DNA分子分子一条单链一条单链mRNA复

5、制遗传信息，使遗传信复制遗传信息，使遗传信息从亲代传给子代息从亲代传给子代传递遗传信息，为传递遗传信息，为翻译做准备翻译做准备四种脱氧核苷酸四种脱氧核苷酸四种核糖核苷酸四种核糖核苷酸DNA的两条链的两条链DNA中的一条链中的一条链模板、原料、模板、原料、ATP、酶、酶巩固练习巩固练习1、构成人体的核酸有两种、构成人体的核酸有两种,构成核酸的基本单位构成核酸的基本单位-核苷酸有多少种核苷酸有多少种?碱基有多少种碱基有多少种?( ) A.2种种 4种种 B.4种种 4种种 C.5种种 5种种 D.8种种 5种种2、下列哪一组物质是、下列哪一组物质是RNA的组成成分的组成成分( ) A.脱氧核糖核酸

6、和磷酸脱氧核糖核酸和磷酸 B.脱氧核糖脱氧核糖碱基碱基和磷酸和磷酸 C.核糖核糖碱基碱基和磷酸和磷酸 D.核糖核糖嘧啶嘧啶和核酸和核酸DC3 DNA 分子的解旋发生在分子的解旋发生在 _过程中过程中 A 复制复制 B 转录转录 C 翻译翻译 D 复制和转录复制和转录4 一个一个DNA 分子转录出多少种多少个分子转录出多少种多少个mRN A ( ) A一一 种一个种一个 B一一 种多个种多个 C 多多 种多个种多个 D 无数种无数个无数种无数个DC5、 mRNA上有上有25的腺嘌呤，的腺嘌呤，35的尿嘧啶，的尿嘧啶，则转录该则转录该mRNA的的DNA分子上腺嘌呤占碱基总分子上腺嘌呤占碱基总数的（

7、数的（ ） A 50 B 25 C 30 D 35C6 6、烟草、烟草花叶病毒中，所含的核苷酸种、烟草、烟草花叶病毒中，所含的核苷酸种 类和碱基种类各有多少？类和碱基种类各有多少？烟草中的核苷酸种类有烟草中的核苷酸种类有8 8种，碱基种类有种，碱基种类有5 5种。种。烟草花叶病毒中所含的核苷酸种类有烟草花叶病毒中所含的核苷酸种类有4 4种，碱种，碱基种类有基种类有4 4种。种。遗传信息的翻译 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 场所 核糖体4种碱基只能决定种碱基只能决定4种氨基酸，种氨基酸，4 41 1=4=4。二个碱基编码一个氨基酸最多只能

8、编码二个碱基编码一个氨基酸最多只能编码16种，种，42=16。三个碱基决定一个氨基酸只能决定三个碱基决定一个氨基酸只能决定6464种，种，4 43 3=64=64，足够有余。，足够有余。3 3，如果一个氨基酸的编码至少需要多少个碱基，才足以组合出，如果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构成蛋白质的2020种氨基酸？种氨基酸？2 2，如果，如果2 2个碱基编码一个氨基酸，最多能编码多少种氨基酸？个碱基编码一个氨基酸，最多能编码多少种氨基酸？1 1，如果，如果1 1个碱基决定个碱基决定1 1个氨基酸，个氨基酸，4 4种碱基能决定多少种氨基酸种碱基能决定多少种氨基酸mRNA

9、碱基与基因之间的对应关系碱基与基因之间的对应关系 -遗传密码遗传密码 思考与讨论：UCAUG A UUAmRNA 密码密码子子 密码子：遗传学上把密码子：遗传学上把信使信使RNA（mRNA）上）上决决定一个定一个氨基酸氨基酸的的3个个相邻相邻的碱基叫做一个密码子。的碱基叫做一个密码子。 密码子密码子密码子遗传密码子表遗传密码子表【思考】1)密码子ACC编码_。2)共有_种遗传密码子，其中编码氨基酸的有_种，共编码氨基酸大约_种。苏氨酸苏氨酸646120密码子总数是密码子总数是 种，但决定氨基酸的密码子种，但决定氨基酸的密码子 种。有三个终止密码，分别是种。有三个终止密码，分别是 二个起始密码二

10、个起始密码 AUG、GUG ,所有生物的密码子所有生物的密码子是是 的。的。 61616464一种密码子决定一种氨基酸，但一种氨基酸可一种密码子决定一种氨基酸，但一种氨基酸可以由以由 不同的密码子决定。不同的密码子决定。 1 1种或多种种或多种相同相同学生阅读教材P65密码子表，讨论回答：UAA UAG UGA 遗传密码的特性：遗传密码的特性：1、有、有3个终止密码，没有对应的氨基酸，所以，个终止密码，没有对应的氨基酸，所以，在在64个遗传密码中，能决定氨基酸的遗传密码个遗传密码中，能决定氨基酸的遗传密码子只有子只有61个。个。2、通用性：通用性：地球上地球上几乎所有的生物共用一套密码几乎所有

11、的生物共用一套密码子表。子表。3、简并性简并性：一种氨基酸有两种以上的密码子的情：一种氨基酸有两种以上的密码子的情况况 。在一定程度上能防止由于碱基的改变而导。在一定程度上能防止由于碱基的改变而导致的遗传信息的改变。致的遗传信息的改变。4、专一性专一性 ：一种密码只能决定一种特定的氨基酸：一种密码只能决定一种特定的氨基酸P65思考与讨论思考与讨论1.A U G G A A G C A U G U C C G A G C A A G C C G. 甲甲硫硫氨氨酸酸谷谷氨氨酸酸丙丙氨氨酸酸半半胱胱氨氨酸酸脯脯氨氨酸酸丝丝氨氨酸酸赖赖氨氨酸酸脯脯氨氨酸酸2.2.地球上所有的生物都共用一套密码子，这一

12、事实说明地球上所有的生物都共用一套密码子，这一事实说明 3.从密码的简并性我们能认识到；如果密码子中的一个从密码的简并性我们能认识到；如果密码子中的一个 碱基发碱基发生变化，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（基酸的种类不发生变化（GAUGAC都决定天冬氨酸），这就都决定天冬氨酸），这就保证了生物遗传的相对稳定性保证了生物遗传的相对稳定性。问题：氨基酸是怎样运送到核糖体上的呢？问题：氨基酸是怎样运送到核糖体上的呢？地球上的所有生物都有着或远或近的亲缘关系，或者生物都地球上的所有生物都有着或远或近的亲缘关系，或

13、者生物都具有相同的遗传语言，或者生命在本质上是统一。具有相同的遗传语言，或者生命在本质上是统一。P65tRNA“搬运工搬运工”AC U 天门冬天门冬酰氨酰氨反密码子反密码子与密码子相互配对与密码子相互配对,转运的氨转运的氨基酸由配对的密码子决定基酸由配对的密码子决定每种每种tRNA只能识别并转运只能识别并转运一种特定的氨基酸一种特定的氨基酸!决定氨基酸的密码子有决定氨基酸的密码子有61种种,所以所以tRNA 有有61种种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

14、能由一种tRNAtRNA携带携带? ?AUG异亮氨酸异亮氨酸遗传信息的翻译过程学生阅读教材P66 理解图示翻译过程条件模板原料能量搬运工具酶其他mRNA 20种氨基酸 ATP tRNA适宜的温度与PH蛋白质中氨基酸数目与蛋白质中氨基酸数目与mRNAmRNA、DNADNA中碱基数目的关系中碱基数目的关系如果某蛋白质中有如果某蛋白质中有n n个氨基酸，则指导该蛋个氨基酸，则指导该蛋白质合成的白质合成的mRNAmRNA的碱基数目为至少的碱基数目为至少 ，控，控制该蛋白质合成的制该蛋白质合成的DNADNA（基因）中的碱基数（基因）中的碱基数目为至少目为至少 。3n3n6n6n 比例是比例是_13613

15、6阶段阶段项目项目转录转录翻译翻译定义定义场所场所模板模板遗传信息传递遗传信息传递的方向的方向原料原料产物产物实质实质在细胞核中，以在细胞核中，以DNADNA的一的一条链为模板合成条链为模板合成mRNAmRNA的过的过程。程。以信使以信使RNARNA为模板，合成具为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程的过程细胞核细胞核细胞质的核糖体细胞质的核糖体DNADNA的一条链的一条链信使信使RNARNADNAmRNADNAmRNAmRNAmRNA蛋白质蛋白质含含A A、U U、C C、G G的的4 4种核种核糖核苷酸糖核苷酸合成蛋白质的合成蛋白质的2020种氨基种氨基酸酸信

16、使信使RNARNA有一定氨基酸排列顺序的多肽，有一定氨基酸排列顺序的多肽，进一步加工为蛋白质进一步加工为蛋白质是遗传信息的转录是遗传信息的转录是遗传信息的表达是遗传信息的表达转录、翻译与转录、翻译与DNADNA复制的比较复制的比较场所场所模板模板原料原料产物产物遗传信息传遗传信息传递方向递方向DNADNA复制：复制：DNA DNADNA DNA转录：转录：DNA RNADNA RNA翻译：翻译：RNA ProRNA Pro游离的脱游离的脱氧核苷酸氧核苷酸游离的核游离的核糖核苷酸糖核苷酸游离的游离的 氨基酸氨基酸DNADNAmRNAmRNA蛋白质蛋白质DNADNADNADNADNAmRNADNA

17、mRNA亲代亲代DNADNA的的 每一条链每一条链DNADNA的一条链的一条链（模板链）（模板链）mRNAmRNA小结小结RNARNA基因基因蛋白质蛋白质转录转录翻译翻译细胞核细胞核细胞质细胞质细胞核细胞核细胞核细胞核细胞质细胞质mRNAPromRNAPro遗传信息遗传信息（）储存于储存于mRNA蛋白质蛋白质分类（）（）决定决定含有含有缩合缩合属于属于RNAmRNArRNA（）氨基酸氨基酸缩合缩合转运转运DNA密码子密码子氨基酸氨基酸转录转录翻译翻译tRNA体现体现性状性状课堂小结1 1、根据转录和翻译过程填充、根据转录和翻译过程填充 DNA DNA双链双链 G G 信使信使RNARNA 转运

18、转运RNARNA 氨基酸氨基酸 丙氨酸（密码丙氨酸（密码 GCA GCA ） C C A A C CG G T TG GC CA A C C G G U U巩固练习2 2、由、由n n个碱基组成的基因，控制合成由个碱基组成的基因，控制合成由1 1条多肽链组成条多肽链组成 的蛋白质，氨基酸的平均分子量为的蛋白质，氨基酸的平均分子量为a a，则该蛋白质的，则该蛋白质的 分子量最大为分子量最大为 A Ana/6na/6 B Bna/3-18na/3-18（n/3-1n/3-1） C Cna-18(n-1)na-18(n-1) D Dna/6-18(n/6-1)na/6-18(n/6-1)3 3、已知一个蛋白质由、已知一个蛋白质由2 2条肽链组成，连接氨基酸的肽条肽链组成，连接氨基酸的肽 键共有键共有198198个，翻译该蛋白质的个，翻译该蛋白质的mRNAmRNA中有中有A A和和G G共共200200 个，则该个，则该mRNAmRNA中的中的C C和和U U不能少于：不能少于： A A200200个个 B B400400个个C C600600个个 D D800800个个4 4、DNADNA分子模板链上的碱基序列携带的遗传信息最终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