人教版教学课件沈敏基因控制蛋白质的合成

基因控制蛋白质的合成欢迎来到这节关于基因如何控制蛋白质合成的课程。我们将探讨生命的基本过程，了解遗传信息如何转化为生命的构建块。教学目标理解基因结构掌握DNA和RNA的化学组成及结构特点。掌握中心法则了解DNA复制、转录和翻译的过程。认识基因表达理解基因如何调控蛋白质的合成。应用知识探讨基因工程和生物技术的应用。教学重点与难点重点DNA的结构与功能转录和翻译过程基因表达调控难点遗传密码的解读基因表达的复杂性生物技术的伦理问题基因的概念定义基因是DNA分子上携带遗传信息的功能片段。功能控制生物体特征的形成和代谢过程的调节。组成由核苷酸序列构成，包含启动子、编码区和终止子。位置位于染色体上，是遗传的物质基础。核酸的化学结构糖DNA含有脱氧核糖，RNA含有核糖。磷酸连接核糖，形成核酸的骨架。碱基DNA：A、T、C、G；RNA：A、U、C、G。DNA双螺旋结构双链两条多核苷酸链以反向平行方式缠绕。碱基配对A与T配对，C与G配对，通过氢键连接。主沟和副沟双螺旋结构形成不等宽的沟。右手螺旋每10个碱基对完成一个周期。遗传信息的载体1DNA储存和传递遗传信息的主要载体。2RNA传递和表达遗传信息的中间载体。3蛋白质执行遗传信息的功能分子。半保留复制1解链DNA双链在酶的作用下解开。2配对新的核苷酸与模板链配对。3延长DNA聚合酶催化新链的合成。4校对修复酶检查并修正错误。转录过程1起始RNA聚合酶结合到启动子区域。2延伸RNA聚合酶沿DNA模板链移动，合成RNA。3终止到达终止信号后，RNA聚合酶释放新生RNA。转录的过程和特点1单链模板只有DNA的一条链作为模板。2互补配对新生RNA与DNA模板链互补。35'到3'方向RNA的合成方向是5'到3'。4即时释放新生RNA链合成后立即释放。转录调控正调控激活因子促进转录的开始和进行。例如，乳糖操纵子中的CAP蛋白。负调控抑制因子阻碍转录的进行。如乳糖操纵子中的阻遏蛋白。翻译过程1起始小核糖体亚基与mRNA结合。2延长氨基酸按密码子顺序连接。3终止遇到终止密码子，肽链释放。4折叠新生肽链折叠成功能性蛋白质。翻译的过程和特点核糖体翻译的主要场所，由大小两个亚基组成。tRNA运输氨基酸到核糖体，解读遗传密码。肽链从N端到C端方向合成，逐步延长。蛋白质的合成调控转录水平控制mRNA的产生数量。转录后水平调节mRNA的稳定性和加工。翻译水平影响mRNA的翻译效率。翻译后水平修饰蛋白质，调节其活性。基因表达的特点时空特异性在特定时间和特定细胞中表达。调控性受多层次调控机制控制。可诱导性可被外界环境因素诱导或抑制。差异性不同基因表达水平和方式不同。基因表达与蛋白质合成的关系1基因携带遗传信息的DNA片段。2转录DNA信息转录为RNA。3翻译mRNA指导蛋白质的合成。4蛋白质执行生物学功能的分子。基因的组织原核生物基因密集排列无内含子操纵子结构真核生物基因分散排列含有内含子复杂的调控区域基因的复制1复制起始解旋酶打开双螺旋。2引物合成引物酶合成RNA引物。3链延长DNA聚合酶延长新链。4校对修复修复酶纠正错误。基因突变点突变单个核苷酸的改变，如置换、插入或缺失。染色体突变染色体结构的改变，如缺失、重复、倒位等。基因组突变整个染色体组的改变，如多倍体。表观遗传变异DNA序列不变，但基因表达受影响。基因工程简介定义利用DNA重组技术，人为改变生物遗传物质。工具限制性内切酶、DNA连接酶、载体等。步骤基因分离、克隆、转化、表达。应用医药、农业、环保等多个领域。基因治疗诊断确定致病基因。设计构建治疗用基因。传递将基因导入患者细胞。表达基因在体内表达，纠正缺陷。生物技术在医药中的应用疫苗重组疫苗，如乙肝疫苗。激素重组人胰岛素。抗体单克隆抗体治疗。生物技术在农业中的应用植物育种抗虫作物抗除草剂作物营养强化作物动物育种生长速度快抗病能力强生产特定蛋白质生物技术在环保中的应用生物修复利用微生物降解环境污染物。生物监测利用生物指示剂检测环境变化。生物能源生产生物燃料，减少化石燃料使用。生物塑料开发可生物降解的塑料替代品。生物技术在工业中的应用1发酵工业生产酒精、有机酸等。2酶工程利用酶催化工业生产。3生物材料开发新型生物基材料。4生物传感器用于工业过程监控。生物技术的前景与挑战前景个性化医疗精准农业生物计算机挑战伦理问题生物安全技术局限性生物安全问题实验室安全防止实验生物逃逸和交叉污染。环境风险评估转基因生物对生态系统的影响。食品安全确保转基因食品的安全性。生物武器防止生物技术被滥用于武器制造。生物伦理问题基因编辑人类胚胎基因编辑的伦理争议。克隆技术动物克隆和人类克隆的伦理界限。基因筛选胚胎基因筛选的社会影响。基因隐私个人基因信息的保护和使用。科学态度与方法1观察仔细观察现象。2假设提出可能的解释。3实验设计实验验证假设。4分析分析数