基因指导蛋白质的合成课件-高一下学期生物人教版必修2-1

苏云金杆菌抗虫蛋白基因（Bt抗虫蛋白基因）转入普通棉花，培育出的棉花植株会产生Bt抗虫蛋白。苏云金杆菌抗虫蛋白基因转入普通棉花培育出的棉花植株产生Bt抗虫蛋白思考：转入的是基因，得到的却是蛋白质！为什么会这样？Bt抗虫蛋白是由Bt抗虫蛋白基因指导合成的导第4章基因的表达1.说出DNA与RNA的异同；2.准确描述转录的过程。3.阐述密码子、反密码子与氨基酸间的关系；4.阐述翻译的过程；5.描述中心法则。

第1节基因指导蛋白质的合成讲①中文名称：②基本组成单位：核糖核苷酸一般是单链，比DNA短④空间结构特点：核糖核酸③元素组成：C、H、O、N、P一、RNA的结构及种类磷酸碱基(A、U、G、C)核糖1、RNA的结构讲一、RNA的结构及种类比较项目DNARNA基本单位五碳糖含氮碱基结构主要分布脱氧核苷酸核糖核苷酸脱氧核糖核糖A

G

C

TA

G

C

U

规则的双螺旋结构多为单链结构细胞核细胞质②RNA一般为单链，比DNA短，能通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。①RNA也是由4种核苷酸连接而成，也能储存遗传信息2、RNA与DNA的比较3、RNA适合做DNA的信使的原因讲一、RNA的结构及种类（局部氢键）单链tRNArRNA单链单链信使RNA(mRNA）作为某些病毒的遗传物质；某些RNA具有催化作用(酶)。【回顾】结合学过的内容,归纳RNA的作用还有哪些?传递遗传信息，合成蛋白质的模板识别并转运氨基酸核糖体组成部分蛋白质合成的“三剑客”4、RNA的种类和功能讲二、基因指导蛋白质的合成(基因的表达)讲二、基因指导蛋白质的合成(基因的表达)1、遗传信息的转录

(1)转录:在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。(2)场所:(3)时期:(4)条件:真核生物：细胞核(主要)、叶绿体和线粒体(基质)原核生物：拟核、细胞质个体生长发育的整个过程模板：DNA的一条链的片断原料：4种游离的核糖核苷酸酶：RNA聚合酶能量：ATPUAAGUCCCTTGGAAARNA聚合酶1解旋RNA聚合酶与编码蛋白质的一段DNA结合，使DNA双链解开，碱基暴露出来。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。新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上。4释放3连接合成的mRNA从DNA链上释放。而后，DNA双螺旋恢复。2配对讲二、基因指导蛋白质的合成(基因的表达)1、遗传信息的转录(5)过程mRNA延伸方向：5'→3’讲二、基因指导蛋白质的合成(基因的表达)1、遗传信息的转录(6)特点:边解旋边转录(7)精确复制的原则:碱基互补配对原则(A-U，T-A，C-G，G-C)DNA碱基互补配对A--UT--AC--GG--CRNA(8)实质:遗传信息从DNA→RNA(9)结果:合成RNA(mRNA、tRNA、rRNA)(10)意义:将遗传信息从DNA传递到RNA(mRNA)上，为翻译做准备。3.如图表示某真核生物细胞内DNA的转录过程，请据图分析回答下列问题：(1)图中遗传信息的转录方向为____(用“→”或“←”表示)。(2)a为启动上述过程必需的有机物，其名称是____________。(3)图中有

种核苷酸，有

种核酸，有

种碱基。b和c的名称分别是__________________、___________________。胞嘧啶脱氧核苷酸胞嘧啶核糖核苷酸RNA聚合酶←825练讲二、基因指导蛋白质的合成(基因的表达)密码子密码子密码子GAGUCAUGCmRNA5'3'缬氨酸决定组氨酸决定精氨酸决定2、遗传信息的翻译(1)密码子在正常情况下，UAA、UAG、UGA是终止密码子；AUG、GUG是起始密码子。①概念：mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻的碱基。②种类：3个碱基决定一个氨基酸，则4种碱基能决定64个氨基酸，即64个密码子。专一性讲二、基因指导蛋白质的合成(基因的表达)3'5'结合氨基酸的部位碱基配对mRNA5'3'ACU密码子UGA反密码子61或62种61或62种(2)tRNA和反密码子RNA链经过折叠，形成三叶草形。识别和转运氨基酸①tRNA形态：②tRNA功能：位于tRNA上，其实质是与密码子发生碱基互补配对的3个相邻的碱基。③反密码子：决定氨基酸的密码子有61或62种，所以反密码子有

；tRNA有

。①种类：

种②特点：1种密码子决定

种氨基酸(正常情况)1种氨基酸可以有

种密码子6411或多（密码子的简并性）地球上几乎所有生物都共用一套密码子（密码子的通用性）生物有共同的起源增强容错性讲二、基因指导蛋白质的合成(基因的表达)(2)21种氨基酸的密码子表讲二、基因指导蛋白质的合成(基因的表达)讲二、基因指导蛋白质的合成(基因的表达)2、遗传信息的翻译(1)翻译:以mRNA为模板，以细胞质中游离的氨基酸为原料，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。原料：运载工具：产物：模板：场所：氨基酸tRNA肽链核糖体mRNA讲二、基因指导蛋白质的合成(基因的表达)2、遗传信息的翻译方向：5'→3’(2)过程现学现练：由左图判断翻译的方向讲二、基因指导蛋白质的合成(基因的表达)2、遗传信息的翻译【讨论】正在合成的肽链核糖体mRNA(1)如何快速高效地进行翻译呢？一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成。相同，因为其模板相同。(3)多条肽链的氨基酸序列是否相同？(4)翻译能够精确进行的原因是什么？①mRNA为翻译提供了精确的模板；②通过mRNA上的密码子和tRNA上的反密码子的碱基互补配对，保证了翻译能够准确地进行。(5)意义:少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质(2)翻译的方向(即核糖体移动的方向)由肽链_____→肽链_____的方向进行短长（从左到右）多聚核糖体现象（从右到左）4.如图表示某真核生物基因表达的部分过程，请回答下列问题：(1)图中表示遗传信息的____过程，发生的场所是_______，此过程除图中所示条件外，还需要_________等。(2)图中③表示_______,合成的主要场所是_______,通过_____运输到细胞质中。(3)图中方框内的碱基应为_____，对应的氨基酸应为________(赖氨酸的密码子为AAA，苯丙氨酸的密码子为UUU)。(4)图中核糖体的移动方向是_________。翻译核糖体酶和能量mRNA细胞核核孔UUU赖氨酸从左到右练讲转录翻译复制信息流动方向DNA→RNARNA→多肽链DNA→DNA主要场所细胞核细胞质（核糖体）细胞核模板DNA的一条链mRNADNA的两条链原料4种核糖核苷酸20种氨基酸4种脱氧核苷酸碱基配对A-U，T-A，C-G，G-CA-U，U-A，C-G，G-CA-T，T-A，C-G，G-C酶RNA聚合酶多种酶解旋酶、DNA聚合酶产物mRNA，tRNA，rRNA多肽链两个相同的DNA3、复制、转录和翻译的比较讲4、遗传信息、密码子和氨基酸的关系DNA（基因）GCACGTGCA模板链丙氨酸mRNA(密码子)氨基酸DNA碱基数目mRNA碱基数目氨基酸数目：：=631：：练A．1000、3000和6000B．1000、3000和3000C．300、300和3000D．1000、3000和1500合成一条含1000个氨基酸的多肽链，至少需要转运RNA的个数，信使RNA上的碱基个数和双链DNA上的碱基对数依次是(不考虑终止密码子)()解析：含1000个氨基酸的多肽链，需要1000个转运RNA来运输；信使RNA上每3个碱基决定一个氨基酸，因此信使RNA上碱基个数至少为3000个；DNA为双链，碱基对数至少为3000对。B真核生物原核生物讲5、原核生物和真核生物基因转录和翻译的区别转录主要发生在细胞核中，翻译发生在细胞质中，在空间和时间上被分隔开进行，即先转录后翻译。转录和翻译没有分隔，可以同时进行，边转录边翻译。练3．下列关于下图所示生理过程的叙述，最合理的是()A．该生理过程可能发生于硝化细菌细胞内B．可表示噬菌体的转录和翻译过程C．图中现象也可能出现在人体细胞核基因的表达过程中D．图中两核糖体合成的肽链不同A讲三、中心法则转录翻译蛋白质DNA复制RNA1.完整的中心法则图示2.内容：表示遗传信息传递的法则遗传信息可以从_______流向_______，即____________；也可以从_____流向______，进而流向_________，即_________________________；DNADNADNA的复制DNARNA蛋白质遗传信息的转录和翻译提出者：克里克复制转录翻译蛋白质DNA复制RNA逆转录3.中心法则的发展在遗传信息的流动过程中，DNA、RNA是____________，蛋白质是_____________，而_____为信息的流动提供能量，可见：信息的载体信息的表达产物ATP生命是______、______和_______的统一体物质能量信息生物种类遗传信息的传递过程以DNA作为遗传物质的生物能分裂的细胞(分生区)DNA病毒(噬菌体)高度分化的细胞(洋葱表皮细胞)以RNA作为遗传物质的生物一般RNA病毒(烟草花叶病毒)逆转录病毒(HIV)(艾滋病病毒)讲三、中心法则练e过程是逆转录过程，需要逆转录酶。翻译过程涉及的氨基酸最多有21种、tRNA最多有61种。下面是几种抗菌药物的抗菌机理以及中心法则的图解。①青霉素：抑制细菌细胞壁的合成；