4.(1)基因指导蛋白质的合成课件高一下学期生物人教版必修二

基因指导蛋白质的合成1．DNA复制的原料是

，模板是

，真核生物DNA复制的主要场所

，复制的结果是

。2.遗传信息是指

。温故知新4种脱氧核糖核苷酸DNA分子的两条链细胞核形成两个完全相同的子代DNADNA中脱氧核糖核苷酸的排列顺序染色体DNA基因脱氧核苷酸染色体是DNA的主要载体每个染色体上有一个或两个DNA分子基因是有遗传效应的DNA片断每个DNA分子上有许多基因基因中的脱氧核苷酸排列顺序代表着遗传信息每个基因由许多脱氧核苷酸组成DNA是主要的遗传物质基因控制生物性状指导合成蛋白质体现者基因指导蛋白质合成的过程，叫基因的表达，包括转录和翻译两个过程。问题：基因是怎样指导蛋白质的合成呢？1.基因所在的DNA主要存在哪里？2.蛋白质在哪里合成？DNA主要在细胞核蛋白质的合成在细胞质(核糖体)进行指导通过RNA问题：2、为什么RNA适于做DNA的信使呢？1、DNA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、RNA的组成及种类：

2、RNA与DNA的区别核糖脱氧核糖1、组成元素：C、H、O、N、P

基本组成单位：核糖核苷酸比较RNA与DNA结构的不同比较项目DNARNA结构基本单位五碳糖含氮碱基功能主要存在部位脱氧核苷酸核糖核苷酸脱氧核糖核糖ATCGAUCG通常双螺旋结构一般单链结构细胞核（主要）细胞质（主要）遗传信息的储存、传递、表达传递信使RNA（mRNA）：

遗传信息传递的媒介分布：细胞核，细胞质（主要）核糖体RNA（rRNA）：与蛋白质构成核糖体。（分布：核糖体上）转运RNA（tRNA）：转运氨基酸的工具。呈三叶草型结构。（分布：细胞质）2、RNA的种类RNA遵循“碱基互补配对原则”，以RNA为媒介可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——核苷酸连接而成，也可以储存遗传信息；RNA能通过核孔，从细胞核转移到细胞质。1、概念：2、场所：3、模板：4、原料：6、产物：7、配对原则：5、条件：3、遗传信息的转录TCATGTTTAAG

T

AC

AA

A

T

解旋：

DNA双链解开，DNA双链的碱基得以暴露。1、转录的过程AG

T

AC

AA

A

T

AGCGACGGUUUURNA聚合酶合成RNA：

以DNA单链为模板，游离核糖核苷酸根据碱基互补配对原则与DNA的碱基结合。

核孔AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUUUA合成RNA：在RNA聚合酶的作用下，依次连接，形成一个mNRA分子。

核孔AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGUUGUUA合成RNA：

新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上。

核孔AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGUGUUAU合成RNA：新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上。

核孔AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUAUU合成RNA：新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上。

核孔AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUAUUA合成RNA：新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上

核孔AG

T

AC

AA

A

T

GCGCGGUUAUUAU合成RNA：新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上

核孔AG

T

AC

AA

A

T

GGCGGUUAUUAUC合成RNA：新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上

核孔AG

T

AC

AA

A

T

GGCGGUUAUUAUCmRNA合成RNA：新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上

核孔AG

T

AC

AA

A

T

UCAUGAUUAmRNA

细胞质

细胞核UCAUGTUUA

核孔DNA释放：mRNA通过核孔进入细胞质，DNA恢复双链TCATGTTTA1、概念：2、场所：3、模板：4、原料：6、产物：7、配对原则：在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。细胞核（主要）DNA的一条链4种游离的核糖核苷酸RNA（主要是mRNA)A-U，C-G，G-C，T-A8、遗传信息传递的方向：DNARNA总结5、条件：ATP、RNA聚合酶2.转录的过程（4步:解旋、碱基互补配对、连接、释放）解旋：DNA的双链解开，DNA的碱基得以暴露碱基互补配对：游离的核糖核苷酸随机地与DNA上的碱基碰撞，当核糖核苷酸与DNA的碱基互补时，两者以氢键结合连接：新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上释放：合成的mRNA从DNA链上释放，随后，DNA双链恢复。如果DNA分子一条链的碱基排列顺序是……ATTGACATG……那么,与它互补的另一条DNA链的碱基排列顺序是;

如果以此DNA单链为模板,转录出的信使RNA碱基顺序应该是。

……TAACTGTAC…………UAACUGUAC……复制转录场所细胞核细胞核解旋完全解旋只解有遗传效应的片段模板DNA的两条链只有DNA的一条链原料四种脱氧核苷酸四种核糖核苷酸酶DNA解旋酶、

DNA聚合酶RNA聚合酶能量ATPATP碱基配对A—TC—GT—AG—CA—UG—CT—AC—G产物子代DNAmRNA、tRNA、rRNA小结：1、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2、一个DNA分子可以转录出多少种多少个mRNA分子()A.一种一个 B.一种多个C.多种多个D.无数种无数个3、已知一段信使RNA上有12个A和G,该信使RNA上共有30个碱基,那么转录成该信使RNA的一段DNA分子中应有C和T()A.12个 B.18个 C.24个 D.30个DCD练习巩固4、关于DNA转录过程，正确的是（）A.DNA转录的场所只能是细胞核。B.转录过程中需要解旋酶和DNA聚合酶。C.转录以DNA的一条链为模板，以4种核糖核苷酸为原料，合成一条mRNA。D.转录过程中碱基配对遵循碱基互补配对原则，即A-T，C-G，G-C，T-A。C[判断正误](1)转录只发生在细胞核中

()(2)DNA的两条链同时作模板。

()(3)转录的原料是4种核糖核苷酸。

()(4)转录需要解旋酶和DNA聚合酶。

()√×××AG

T

AC

AA

A

T

UCAUGUUUAmRNA

细胞质

细胞核mRNA通过核孔进入细胞质核孔遗传信息的传递方向：DNARNAmRNA的合成场所：

蛋白质的合成场所：

mRNA上的遗传信息如何指导蛋白质的合成呢？1、翻译：mRNA合成之后，穿过核孔进入细胞质中的核糖体上，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的过程。

细胞核核糖体二、遗传信息的翻译问题：

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？2、碱基与氨基酸的对应关系三个碱基决定一个氨基酸，43=64一个碱基决定一个氨基酸，41=4二个碱基决定一个氨基酸，42=16UCAUGUUUAmRNA密码子2、碱基与氨基酸的对应关系一个碱基决定一个氨基酸，41=420种氨基酸如何被4种碱基编码？UCAUGAUUAmRNA

密码子

密码子

密码子3、密码子

（1）密码子：mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻的碱基（2）密码子种类：

种，但决定氨基酸的密码子是

种（包括2种起始密码子AUG和GUG），其余的3种为终密码子，不决定氨基酸，是翻译终止信号。6164（3）对应关系：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种或多种

①专一性：一个密码子决定一个特定的氨基酸。

②简并性：一个氨基酸可能有几个密码子。当密码子中碱基改变时，可能并不改变对应的氨基酸，这在物种稳定上起着重要作用

（4）遗传密码的特性

③通用性：地球上几乎所有的生物共用一套密码子表，说明生物由共同的祖先进化而来。下面关于密码子的特性，正确的是（）A.密码子与氨基酸是一一对应的关系。B.每种密码子均有对应的氨基酸。C.密码子位于mRNA上，ATC一定不是密码子。D.决定氨基酸的密码子有64种。C巩固练习AUGGAUAUCmRNA？甲硫氨酸CUA反密码子核糖体tRNA作用问题：mRNA如何将信息翻译成蛋白质？

4、反密码子：转运RNA(tRNA)（1）概念：与mRNA中的密码子互补配对的tRNA一端的3个碱基。对密码子有识别作用（2）位置：反密码子在tRNA上（也有双链区）（3）对应关系：每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸，一种氨基酸可由一种或几种tRNA转运。（4）种类：61种，因为决定氨基酸的密码子有61种，反密码子与密码子互补配对AUGUUCGCA

核糖体mRNA与核糖体结合4、翻译的过程：（起始进位缩合移位）（1）起始阶段：mRNA进入细胞质，与核糖体结合，携带甲硫氨酸的tRNA识别位于1号位上的密码子1AAU

甲硫氨酸2AUGUUCGCAUAC

甲硫氨酸CAG丝氨酸（2）进位：携带特定氨基酸的tRNA按碱基互补配对原则识别并进入位点212AUGUUCGCAUAC

甲硫氨酸CAG丝氨酸

两个氨基酸分子缩合缩合（3）缩合：在特定酶的作用下氨基酸之间脱水缩合形成肽键，甲硫氨酸转移到占据位点2的tRNA上AUGUUCGCAUAC

甲硫氨酸CAG丝氨酸GUA苏氨酸（4）移位：核糖体移动读取下一个密码子，原占据位点1的tRNA离开核糖体，使原来的2号位变成了1号位，2号位空出，接受下一个tRNA进入，不断重复进位、缩合和移位的步骤，直到核糖体读取到mRNA上的终止密码子12AUGUUCGCA甲硫氨酸CAG

丝氨酸GUA

苏氨酸

tRNA离开，再去转运新的氨基酸重复上述过程，直到遇到终止密码子AUGUUCGCA

甲硫氨酸

丝氨酸

苏氨酸以mRNA为模板形成了有一定氨基酸顺序的蛋白质（1）一个mRNA上可以同时结合多个核糖体（2）意义：少量的mRNA可以迅速翻译出大量蛋白质5、数量关系及翻译的方向：（3）翻译的方向：就是核糖体的移动方向。该图为从左向右，越长的肽链开始的越早场所：产物：模板：原料：条件：核糖体mRNA氨基酸ATP、酶、tRNA碱基互补配对：G－C、C－G、A－U、U－A遗传信息流动：mRNA蛋白质总结：遗传信息翻译的过程蛋白质关于遗传信息的翻译过程，正确的是（）A.DNA是蛋白质合成的直接模板。B.核糖体在mRNA上移动翻译出蛋白质。C.多个核糖体共同合成一条多肽链。D.翻译是以DNA为模板，以游离的核糖核苷酸为原料，在多种酶的作用下合成多肽链的过程。B巩固练习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数量n3n6n下面我们看一下翻译的具体过程基因控制蛋白质合成的过程1.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巩固练习转录翻译定义场所模板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mRNA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蛋白质是遗传信息的转录是遗传信息的表达DNA复制、转录和翻译的比较比较项目复制

转录

翻译场所

模板

酶能量

原料产物

碱基配对细胞核

细胞核细胞质mRNA多种酶ATP氨基酸多肽链A-UU-AG-CC-GDNA的一条链解旋酶，RNA聚合酶等ATP4种核糖核苷酸mRNAA-UT-AG-CC-GDNA的两条链解旋酶，DNA聚合酶等ATP4种脱氧核苷酸子代DNAA-TT-AG-CC-G课堂练习：1．DNA复制、转录、翻译分别形成[]A．DNA、RNA、蛋白质

B．RNA、DNA、多肽

C．RNA