生物必修基因指导蛋白质的合成

生物必修基因指导蛋白质的合成PPT课件第1页，课件共52页，创作于2023年2月DNA分子是怎样控制遗传性状的？现代遗传学认为：生物的性状是由

控制的性状是由

物质体现的基因蛋白质DNA（基因）蛋白质（性状）？第2页，课件共52页，创作于2023年2月问题一：在现实生活中，我们能不能像电影《侏罗纪公园》中描述的那样，利用恐龙的DNA，使恐龙复活呢？

问题二：如果能利用恐龙的DNA使恐龙复活，你认为主要要解决什么问题？

电影《侏罗纪公园》片段第3页，课件共52页，创作于2023年2月基因蛋白质的合成指导______指导蛋白质的合成基因是有_________的_____片段；DNA主要存在于________中，而蛋白质的合成是在_______中进行的。细胞核中的DNA如何指导细胞质中的蛋白质的合成基因遗传效应DNA细胞核细胞质以_____为媒介RNA第4页，课件共52页，创作于2023年2月基因如何指导蛋白质的合成遗传信息的转录遗传信息的翻译第5页，课件共52页，创作于2023年2月问题１：DNA主要存在细胞核中，而蛋白质合成是在细胞质中进行的，两者如何联系起来的呢？一遗传信息的转录第6页，课件共52页，创作于2023年2月(一)RNA的结构、分类和作用当细胞中只有RNA时，它是遗传物质；当细胞中含有DNA时，RNA主要是负责DNA遗传信息的翻译和转录。DNARNA脱氧核糖核糖第7页，课件共52页，创作于2023年2月比较RNA与DNA结构的不同

比较项目DNARNA基本单位五碳糖含氮碱基结构主要存在部位脱氧核苷酸核糖核苷酸脱氧核糖核糖ATCGAUCG双链结构多为单链结构细胞核细胞质第8页，课件共52页，创作于2023年2月RNA的种类信使RNA(mRNA)核糖体RNA(rRNA)转运RNA(tRNA)将DNA的遗传信息转录下来，以遗传密码的形式传递至细胞质的核糖体上，成为蛋白质合成的模板。氨基酸的运载工具。（一种转运RNA只能识别和转运一种氨基酸。核糖体的组成部分第9页，课件共52页，创作于2023年2月RNA是由基本单位——核苷酸连接而成，跟DNA一样能储存遗传信息。RNA一般为单链，比DNA短，能通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。RNA与DNA的关系中，也遵循“碱基互补配对原则”。因此以RNA为媒介可将遗传信息传递到细胞质中。为什么mRNA适于作DNA的信使？因为它是遗传信息的传递者，所以叫做信使RNA。它是DNA的信使。mRNA为什么叫做信使RNA？它是谁的信使？第10页，课件共52页，创作于2023年2月(二)转录的具体过程问题2：DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的呢？第11页，课件共52页，创作于2023年2月(一)转录在_______内，以DNA的______为______，按照____________的原则合成_____的过程。细胞核一条链模板碱基互补配对RNA第12页，课件共52页，创作于2023年2月DNA(基因)蛋白质RNA转录翻译基因指导蛋白质合成的过程第13页，课件共52页，创作于2023年2月（1）DNA的两条链都能转录吗？（2）DNA链完全解开吗？（3）在转录过程中碱基互补配对原则有什么特殊情况？A—U、T—A、G—C、C—G思考:转录与DNA复制有什么异同点?第14页，课件共52页，创作于2023年2月（１）转录的定义：（２）转录的场所：（３）转录的模板：（４）转录的原料：（５）转录的条件：（６）转录时的碱基配对:（7）转录的结果：在细胞核中以DNA的一条链为模板,按碱基互补配对原则原则，合成mRNA的过程细胞核DNA的一条链四种核糖核苷酸(A、G、C、U）需要酶和ATP碱基互补配对原则（A=U，G=C）mRNA第15页，课件共52页，创作于2023年2月转录与DNA分子复制的区别

复制

转录时间场所原料模板条件配对原则特点产物意义有丝分裂间期和减数第一次分裂间期生长发育过程主要在细胞核，少部分在线粒体和叶绿体T—A、G—CA—U、C—G边解旋边复制、半保留复制边解旋边转录两个双链DNA分子一条单链mRNA复制遗传信息，使遗传信息从亲代传给子代传递遗传信息，为翻译做准备四种脱氧核苷酸四种核糖核苷酸DNA的两条链DNA中的一条链模板、原料、ATP、酶第16页，课件共52页，创作于2023年2月巩固练习2、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DC1、DNA的复制和转录有何异同之处？第17页，课件共52页，创作于2023年2月3DNA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4一个DNA分子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DC第18页，课件共52页，创作于2023年2月类别项目

复制

转录场所解旋模板原料酶能量碱基配对产物细胞核只解有遗传效应的片段只有DNA的一条链四种核糖核苷酸DNA解旋酶、RNA聚合酶ATPA-UG-CT-AC-GmRNA细胞核完全解旋DNA的两条链四种脱氧核苷酸DNA解旋酶、DNA聚合酶ATPA-TC-GT-AG-C子代DNA第19页，课件共52页，创作于2023年2月DNA(基因)蛋白质RNA转录翻译基因指导蛋白质合成的过程第20页，课件共52页，创作于2023年2月

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、遗传信息的翻译第21页，课件共52页，创作于2023年2月

遗传学上把以信使RNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程叫做翻译。

碱基与氨基酸之间的对应关系思考与讨论DNA和RNA都只含有4种碱基，而组成生物体蛋白质的氨基酸有20种。这4种碱基是怎样决定蛋白质的20种氨基酸的？翻译:第22页，课件共52页，创作于2023年2月4种碱基只能决定4种氨基酸，41=4。二个碱基编码一个氨基酸最多只能编码16种，42=16。三个碱基决定一个氨基酸只能决定64种，43=64，足够有余。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20种氨基酸？如果2个碱基编码一个氨基酸，最多能编码多少种氨基酸？如果1个碱基决定1个氨基酸，4种碱基能决定多少种氨基酸第23页，课件共52页，创作于2023年2月

密码子

密码子

密码子UCAUGAUUAmRNA

密码子：mRNA上决定氨基酸的三个相邻的碱基。密码子第24页，课件共52页，创作于2023年2月第25页，课件共52页，创作于2023年2月遗传密码的实质：mRNA上核苷酸序列遗传密码的作用：直接控制蛋白质上氨基酸序列遗传密码的分类：起始密码、终止密码、其它密码遗传密码的特性：1、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。2、通用性：地球上几乎所有的生物共用一套密码子表。3、简并性（对应关系）：20种氨基酸，61种密码子，一种密码子决定一种氨基酸，而一种氨基酸可由多种密码子来决定。一种氨基酸有两种以上的密码子的情况。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。问题：氨基酸是怎样运送到核糖体上的呢？第26页，课件共52页，创作于2023年2月基因中的碱基、RNA中的碱基和蛋白质中氨基酸的数量关系的计算关键是碱基互补配对原则，同时注意RNA与DNA中有一个嘧啶不同。（1）转录形成的mRNA分子中碱基数目是DNA基因中碱基数目的1/2。（2）翻译过程中，mRNA中每三个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是mRNA碱基数目1/3。（3）DNA碱基数目：RNA分子中的碱基数目：蛋白质分子中氨基酸的数之比为6：3：1。第27页，课件共52页，创作于2023年2月在tRNA上与mRNA的密码子互补配对的3个碱基叫反密码子搬运工-----转运RNA（tRNA）1种转运RNA（tRNA）只能识别并转运1种氨基酸。tRNA的种类：61种（因为决定氨基酸的密码子有61种）第28页，课件共52页，创作于2023年2月图4-5tRNA的结构示意图

专一性：每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。tRNA的反密码子与mRNA上的密码子互补配对。第29页，课件共52页，创作于2023年2月UCAUGAUUAmRNA

细胞质细胞质中的mRNA第30页，课件共52页，创作于2023年2月AUGGAUAUCmRNA？甲硫氨酸CUA反密码子核糖体第31页，课件共52页，创作于2023年2月

核糖体UCAUGAUUAAAU

亮氨酸ACU

天门冬酰氨AAU

亮氨酸第32页，课件共52页，创作于2023年2月UCAUGAUUAAAU

亮氨酸ACU

天门冬酰氨第33页，课件共52页，创作于2023年2月UCAUGAUUAAAU

亮氨酸ACU

天门冬酰氨AUG

异亮氨酸第34页，课件共52页，创作于2023年2月UCAUGAUUAAAU

亮氨酸ACU

天门冬酰氨AUG

异亮氨酸缩合第35页，课件共52页，创作于2023年2月UCAUGAUUAAAU

亮氨酸ACU

天冬氨酸AUG

异亮氨酸第36页，课件共52页，创作于2023年2月UCAUGAUUA

亮氨酸ACU

天门冬酰氨AUG

异亮氨酸第37页，课件共52页，创作于2023年2月UCAUGAUUA

亮氨酸ACU

天门冬酰氨AUG

异亮氨酸第38页，课件共52页，创作于2023年2月UCAUGAUUA

亮氨酸

天门冬酰氨

异亮氨酸第39页，课件共52页，创作于2023年2月DNA(基因)蛋白质RNA转录翻译基因指导蛋白质合成的过程第40页，课件共52页，创作于2023年2月翻译的具体过程：1.翻译的场所：2.翻译时的模板：3.翻译的原料：4.翻译的条件:5.翻译的工具:6.翻译的产物:核糖体mRNA游离的氨基酸tRNA肽链酶，ATP、模板、原料第41页，课件共52页，创作于2023年2月2.地球上几乎所有的生物都共用一套密码子，这一事实说明地球上的所有生物都有着或远或近的亲缘关系，或者生物都具有相同的遗传语言，或者生命在本质上是统一。3.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（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进化。思考与讨论第42页，课件共52页，创作于2023年2月翻译的过程第43页，课件共52页，创作于2023年2月从基因的表达过程可以看出：DNA（基因）中脱氧核苷酸的排列顺序决定了信使RNA中

的排列顺序，进而决定

的排列顺序，最终决定了

的结构和功能特异性。核糖核苷酸/密码子氨基酸蛋白质第44页，课件共52页，创作于2023年2月阶段项目转录翻译定义场所模板遗传信息传递的方向原料产物实质在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程。以信使RNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程细胞核细胞质的核糖体DNA的一条链信使RNADNA→mRNAmRNA→蛋白质含A、U、C、G的4种核糖核苷酸合成蛋白质的20种氨基酸信使RNA有一定氨基酸排列顺序的多肽，进一步加工为蛋白质是遗传信息的转录是遗传信息的表达第45页，课件共52页，创作于2023年2月时间场所模板原料条件产物模板去向特点碱基配对遗传信息传递意义复制转录翻译个体生长发育的整个过程细胞质的核糖体DNA的一条链mRNA4种脱氧核苷酸20种氨基酸多肽链细胞分裂（有丝分裂和减数第一次分裂）的间期主要在细胞核主要在细胞核DNA的两条链4种核糖核苷酸酶（DNA解旋酶、DNA聚合酶等）、ATP酶（RNA聚合酶等）、ATP酶、ATP、tRNA2个双链DNA一个单链RNA（3种）分别进入2个子代DNA分子恢复原样，与非模板链重新绕成双螺旋结构分解成单个核苷酸半保留，边解旋边复制边解旋边转录一个mRNA上结合多个核糖体，顺次合成多条肽链A-T、T-A、C-G、G-CA-U、U-A、C-G、G-CA-U、T-A、C-G、G-CDANmRNADANDANmRNA蛋白质使遗传信息从亲代传给子代表达遗传信息，使生物表现出各种性状五、DNA分子的复制、转录、翻译的比较第46页，课件共52页，创