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2

第四章第1节基因指导蛋白质的合成小文问题探讨美国1933年上映的科幻电影《侏罗纪公园》曾轰动一时。影片围绕着虚构的“侏罗纪公园”，展现了丰富的而新奇的科学幻想：各种各样的恐龙飞奔跳跃、相互争斗，而这些复活的恐龙是科学家利用提取的恐龙DNA还原而来的。从理论上分析，利用已灭绝生物的DNA，真的能够使它们复活吗？思考基因如何指导蛋白质的合成？DNA携带的遗传信息是怎样传递到细胞质中？DNA中的遗传物质到达细胞质后，细胞怎么解读遗传信息？DNA主要存在于细胞核中，而蛋白质是在细胞质中合成的遗传信息的转录思考RNA为什么能作为DNA的信使呢？RNA的结构：DNARNA脱氧核糖胸腺嘧啶（T）核糖尿嘧啶（U）磷酸腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）胞嘧啶（U）为什么RNA适于做DNA的信使的条件？RNA与DNA的结构相似，能够储存遗传信息RNA一般是单链，比DNA短，能够通过核孔，从细胞核转移到细胞质中遗传信息的转录思考RNA的分类有哪些？信使RNA（mRNA）转运RNA（tRNA）核糖体RNA（rRNA)思考遗传信息的转录DNA的遗传信息怎样传给RNA？——转录1.解旋RNA聚合酶与编码这个蛋白质的一段DNA结合，使DNA双链解开作用于氢键思考遗传信息的转录DNA的遗传信息怎样传给RNA？2.合成子链游离的核糖核苷酸与DNA模板链上的碱基互补配对，在RNA聚合酶的作用下开始mRNA的合成作用于磷酸二酯键3.释放思考遗传信息的转录DNA的遗传信息怎样传给RNA？合成的mRNA从DNA链上释放。而后，DNA双螺旋恢复。思考遗传信息的转录DNA的遗传信息怎样传给RNA？mRNA合成后，通过核孔进入细胞质4.转移DNARNA转录非编码区非编码区编码区生成mRNA启动子：转录起始位点终止子：转录结束位点思考遗传信息的转录RNA聚合酶如何定位转录的起点和终点？思考·讨论遗传信息的转录1、转录与DNA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？都需要模板、原料、能量、酶。都遵循碱基互补配对原则。其中碱基互补配对原则可保证转录的准确进行。2、与DNA复制相比，转录所需要的原料和酶各有什么不同？思考·讨论遗传信息的转录DNA复制转录模板DNA的两条链DNA的一条链（部分）原料4种游离的脱氧核苷酸4种游离的核糖核苷酸能量ATPATP酶解旋酶，DNA聚合酶RNA聚合酶3、转录形成的RNA的碱基序列，与DNA两条单链的碱基序列各有哪些异同？思考·讨论遗传信息的转录ATGCTACGAUGC模板链非模板链RNARNA上碱基序列与模板链互补，与非模板链基本相同。（T替换成U）课堂小结思考遗传信息的翻译携带者遗传信息的mRNA进入细胞质后，细胞如何解读遗传信息？mRNA合成后通过核孔进入细胞质中，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，这一过程叫做翻译。翻译的实质是将mRNA的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列思考遗传信息的翻译碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的？mRNA上3个相邻的碱基决定一个氨基酸。每3个这样的碱基叫做一个密码子遗传信息的翻译资料终止密子：3个不编码氨基酸起始密码子：2个编码氨基酸。遗传信息的翻译思考1、从密码子表可以看出，像苯丙氨酸，亮氨酸这样，绝大多数氨基酸都有几个密码子，这一现象称作密码子的简并。你认为密码子的简并对生物体的生存发展有什么意义？当密码子中有一个碱基发生改变时，由于密码子的简并，可能并不会改变其对应的氨基酸。当某种氨基酸使用频率高的时候，几种不同的密码子都编码同一种氨基酸可以保证翻译的速度。GUUGUC缬氨酸缬氨酸突变遗传信息的翻译思考2、几乎所有的生物都共用同一套密码子。根据这一事实，你能想到什么？当今生物在远古时代，可能有着共同的起源。是现代生物进化论的佐证。遗传信息的翻译思考RNA进入细胞质后就与核糖体结合，然后怎么合成蛋白质的？装配机器游离的氨基酸怎么被运送到合成蛋白质的“生产机器上的？遗传信息的翻译3‘5‘结合氨基酸的部位单链结构的tRNA上也存在氢键反密码子上的3个碱基能与mRNA上的密码子互补配对。遗传信息的翻译资料翻译的过程：第1步：mRNA进入细胞质，与核糖体结合携带氨基酸1的tRNA，通过与碱基的互补配对，进入位点1。遗传信息的翻译资料翻译的过程：第2步：携带某个氨基酸的tRNA以同样的方式进入位点2遗传信息的翻译资料翻译的过程：第3步：1点位和2点位的两个氨基酸之间脱水缩合形成肽键，从而转移到点位2的tRNA上第4步：核糖体沿着mRNA移动，连续进行翻译过程遗传信息的翻译资料翻译的过程：就这样，随着核糖体的移动，tRNA以上面的方式将携带的氨基酸输送过来，以合成肽链。直到核糖体遇到mRNA的终止密码子，合成才告终止。肽链合成后，就从核糖体与mRNA的复合物上脱离，通常经过一系列步骤，盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质，然后开始承担细胞生命活动的各项职责遗传信息的翻译资料翻译的过程：遗传信息的翻译思考从右图你能读到什么信息？一个mRNA上可以相继结合多个核糖体翻译的方向？abab多聚核糖体中心法则DNARNA蛋白质复制转录翻译逆转录复制1957年提出了中心法则，预见了遗传信息传递的一般规律是否所有生物的细胞都有以上几个过程？项目/单位DNA复制转录翻译模板DNA的两条链DNA的一条链mRNA原料4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸21种氨基酸能量ATPATPATP酶解旋酶，DNA聚合酶RNA聚合酶多种酶（肽酰转移酶等）特殊工具----tRNADNA复制，转录，翻译的区别思考中心法则原核生物的转录和翻译怎样进行？思考转录翻译DNARNA多肽n个氨基酸3n个碱基6n个碱基631（1）DNA碱基数、RNA碱基数、氨基酸数的关系中心法则基因表达中相关数量的计算思考（2）计算中“最多”和“最少问题”转录DNARNA前体翻译多肽成熟的RNA基因表达中相关数量的计算基因表达中相关数量的计算思考（2）计算中“最多”和“最少问题”已知氨基酸数有n个则其mRNA上的碱基数

DNA上的碱基数

已知DNA的碱基数有6n个则转录形成的mRNA上的碱基数

蛋白质的氨基酸数

最少有3n个最少有6n个最多