一轮复习基因的表达好市公开课一等奖百校联赛获奖课件.pptx

基因指导蛋白质合成基因指导蛋白质合成考纲要求考纲要求遗传信息转录和翻译（遗传信息转录和翻译（B)第1页一、一、DNADNA与与RNA RNA 区分区分DNARNA基本单位基本单位无机酸无机酸 五碳糖五碳糖 碱基碱基分类分类存在部位存在部位结构结构功效判别通常是双链结构通常是双链结构脱氧核苷酸（脱氧核苷酸（4种）种）A、G、C、T脱氧核糖脱氧核糖通常是单链结构通常是单链结构核糖核苷酸（核糖核苷酸（4种）种）核糖核糖A、G、C、U基本基本基本基本单位单位单位单位组成组成组成组成成份成份成份成份核核DNA、mRNA、质质DNAtRNA、rRNA主要遗传物质主要遗传物质遗传物质、运输工具、组分遗传物质、运输工具、组分细胞核、细胞核、线粒体、叶绿体线粒体、叶绿体主要存在与细胞质中主要存在与细胞质中甲基绿甲基绿/二苯胺二苯胺吡罗红吡罗红PiPi第2页 思索1：比较DNA、RNA组成成份，有何异同？异：异：五碳糖五碳糖 碱基碱基 DNA：脱氧核糖脱氧核糖 T RNA：核糖核糖 U同：DNA和RNA都有磷酸磷酸和碱基碱基A A、C C、G G。第3页1 1、在人体中，由、在人体中，由A A、T T、G 3G 3种碱基参加组成核种碱基参加组成核苷酸共有苷酸共有 A A3 3种种 B B4 4种种 C C5 5种种 D D6 6种种变式训练：变式训练：在人体中，由在人体中，由A A、T T 、U U、G 4G 4种碱基参加组种碱基参加组成核苷酸共有多少种？成核苷酸共有多少种？第4页二、二、RNARNA种类、结构和功效种类、结构和功效1 1、基本单位：、基本单位：核糖核苷酸核糖核苷酸2 2、结构：、结构：普通是普通是单单链，而且比链，而且比DNADNA短，短，3 3、种类和功效：、种类和功效：信使信使RNARNA（mRNAmRNA）：）：遗传信息转录产物，遗传信息转录产物，翻译直接模板；翻译直接模板；转运转运RNARNA（tRNA)tRNA)：运载特定氨基酸工具，可识别密码子；运载特定氨基酸工具，可识别密码子；核糖体核糖体RNARNA（rRNArRNA）：）：核糖体组成成份。核糖体组成成份。第5页6.tRNA6.tRNA含有特异性，即一个含有特异性，即一个tRNAtRNA只能识别一个密码子、转运一个只能识别一个密码子、转运一个氨基酸，共有氨基酸，共有6161种。种。4.4.mRNA mRNA、tRNA tRNA、rRNArRNA均是转录均是转录产生产生,且在翻译中共同起作用；且在翻译中共同起作用；5.5.三种三种RNARNA中中,只有只有mRNAmRNA携带遗传携带遗传信息；信息；一端为氨基酸结合一端为氨基酸结合部位，另一端为反部位，另一端为反密码子，能与密码密码子，能与密码子碱基互补配对。子碱基互补配对。第6页二、转录二、转录第7页场所：场所：产物：产物：模板：模板：原料：原料：能量：能量：碱基互补配对：碱基互补配对：细胞核（主要细胞核（主要)核糖核苷酸核糖核苷酸DNA一条链一条链mRNAATP、酶、酶GC、CG、TA、A AU U遗传信息流动：遗传信息流动：DNAmRNA转录转录酶：酶：解旋酶、解旋酶、RNA聚合酶聚合酶标准：标准：特点：特点：碱基互补配对原则边解旋边转录边解旋边转录第8页第9页思索思索2：转录与：转录与DNA复制相比较，相同之处复制相比较，相同之处有哪些？差异有哪些？有哪些？差异有哪些？第10页复复 制制转转 录录场场 所所细细 胞胞 核核细细 胞胞 核核条条件件模板模板亲代DNA双链DNA一条链原料原料4 4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸4 4种核糖核苷酸种核糖核苷酸酶酶解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合酶等聚合酶等解旋酶、解旋酶、RNARNA聚合酶等聚合酶等能量能量ATPATPATPATP工具工具/产产 物物子代子代DNADNAmRNAmRNA、tRNAtRNA、rRNArRNA原原 则则碱基互补配对标准碱基互补配对标准碱基配对碱基配对A-TA-T、T-AT-A、G-CG-C、C-GC-GA-UA-U、T-AT-A、G-CG-C、C-GC-G信息传递信息传递DNA DNADNA DNADNA RNADNA RNA特特 点点半保留复制、边解旋边复制半保留复制、边解旋边复制边解旋边转录边解旋边转录第11页思索思索3：一个：一个DNA分子上有许多个基因，则分子上有许多个基因，则一个一个DNA分子能够转录出分子能够转录出几个几个mRNA？几个几个mRNA？因为因为DNA上有许多个基因，基因指导蛋白质上有许多个基因，基因指导蛋白质合成，所以一个合成，所以一个DNA能够转录出许各种，许能够转录出许各种，许多个多个mRNA。第12页完成诊疗检测第13页三、遗传信息翻译三、遗传信息翻译游离在细胞质中各种氨基酸以游离在细胞质中各种氨基酸以mRNAmRNA为模板合成含有为模板合成含有一定氨基酸次序蛋白质过程。一定氨基酸次序蛋白质过程。第14页 密码子密码子UCAUG A UUAmRNA 密码子密码子 密码子密码子1 1、密码子、密码子 mRNAmRNA上决定一个氨基酸三个相邻碱基上决定一个氨基酸三个相邻碱基第15页 a、一个氨基酸能够、一个氨基酸能够与一个或多个密码子与一个或多个密码子相对应相对应 b、一个密码子只和一、一个密码子只和一个氨基酸相对应（终个氨基酸相对应（终止密码子除外）止密码子除外）c、2个起始，个起始，3个终止个终止密码子密码子 d、氨基酸：、氨基酸：20种种 密码子共有：密码子共有：64种种 能决定氨基酸密能决定氨基酸密 码子：码子：61种种 e、通用性：地球上几、通用性：地球上几乎全部生物共用一套乎全部生物共用一套密码子表。密码子表。第16页1 1、一个氨基酸对应一个或几个密码子、一个氨基酸对应一个或几个密码子（简并性（简并性2 2、一个密码子只能决定一个氨基酸、一个密码子只能决定一个氨基酸 (特例：终止密码子无对应氨基酸特例：终止密码子无对应氨基酸)3 3、在、在6464个遗传密码子中，能决定氨基酸遗传密码个遗传密码子中，能决定氨基酸遗传密码子只有子只有6161个，另外个，另外3 3个为终止密码。个为终止密码。4 4、通用性：通用性：地球上几乎全部生物共用一套密码子地球上几乎全部生物共用一套密码子表。表。思索思索4 4：若一个基因在复制过程中发生碱基正确替：若一个基因在复制过程中发生碱基正确替换，这种改变是否一定反应到蛋白质结构上？换，这种改变是否一定反应到蛋白质结构上？不一定，因为密码子有简并性。不一定，因为密码子有简并性。第17页2.转运转运RNA(tRNA)一个一个tRNAtRNA只能携带一个氨基酸只能携带一个氨基酸?一个氨基酸只能由一个一个氨基酸只能由一个tRNAtRNA携带携带?A A U 亮氨酸亮氨酸AC U 天冬天冬 氨酸氨酸AUG 异亮氨酸异亮氨酸第18页3 3、翻译、翻译场所：场所：场所：场所：产物：产物：产物：产物：模板：模板：模板：模板：原料：原料：原料：原料：条件：条件：条件：条件：细胞质（核糖体）细胞质（核糖体）mRNA蛋白质蛋白质氨基酸氨基酸ATP、酶、酶转运转运RNARNA（tRNAtRNA）碱基互碱基互碱基互碱基互补配对：补配对：补配对：补配对：GC、CG、U UA A、A AU U第19页复复 制制转转 录录翻翻 译译场场 所所细细 胞胞 核核细细 胞胞 核核细胞质（核糖体中）细胞质（核糖体中）条条件件模板模板亲代DNA双链DNA一条链mRNAmRNA原料原料4 4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸4 4种核糖核苷酸种核糖核苷酸2020种氨基酸种氨基酸酶酶解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合聚合酶等酶等解旋酶、解旋酶、RNARNA聚合聚合酶等酶等ATPATP水解酶等水解酶等能量能量ATPATPATPATPATPATP工具工具/tRNAtRNA产产 物物子代子代DNADNAmRNAmRNA、tRNAtRNA、rRNArRNA多肽或蛋白质多肽或蛋白质原原 则则碱基互补配对标准碱基互补配对标准碱基互补配对标准碱基配对碱基配对A-TA-T、T-AT-A、G-CG-C、C-GC-GA-UA-U、T-AT-A、G-CG-C、C-GC-GA-UA-U、U-AU-A、G-CG-C、C-GC-G信息传递信息传递DNA DNA DNADNADNA DNA RNARNARNA RNA 蛋白蛋白质质特特 点点半保留复制、边解旋半保留复制、边解旋边复制边复制边解旋边转录边解旋边转录多个核糖体同时多个核糖体同时第20页4 4遗传信息、密码子和反密码子比较遗传信息、密码子和反密码子比较存在存在位置位置含义含义生理作用生理作用遗传信遗传信息息DNADNA脱氧核苷酸(碱基对)排列次序直接决定mRNA中碱基排列次序，间接决定氨基酸排列次序密码子密码子mRNAmRNAmRNA上3个相邻碱基直接决定氨基酸排列次序反密码反密码子子tRNAtRNA与密码子互补三个碱基识别密码子识别密码子第21页对应关系对应关系 密码子、密码子、tRNAtRNA与氨基酸数量对应关系为：与氨基酸数量对应关系为：一个氨基酸可有各种密码子，可由各种一个氨基酸可有各种密码子，可由各种tRNAtRNA来运输，来运输，一个密码子只决定一个氨基酸，一个一个密码子只决定一个氨基酸，一个tRNAtRNA只运输一个氨只运输一个氨基酸。基酸。第22页基因控制蛋白质合成过程中几个数量关系：基因控制蛋白质合成过程中几个数量关系：合成蛋白质中氨基酸数量：合成蛋白质中氨基酸数量：m mmRNAmRNA上碱基数量：上碱基数量：mRNAmRNA上密码子数量：上密码子数量：基因中编码蛋白质碱基数量：基因中编码蛋白质碱基数量：参加转运氨基酸参加转运氨基酸tRNAtRNA数量：数量：合成蛋白质中含有肽键数：合成蛋白质中含有肽键数：合成蛋白质过程中脱去水分子数：合成蛋白质过程中脱去水分子数：m3m6mmm-nm-n肽链数基因中碱基数：基因中碱基数：基因中碱基数：基因中碱基数：mRNAmRNAmRNAmRNA中碱基数：蛋白质中氨基酸数中碱基数：蛋白质中氨基酸数中碱基数：蛋白质中氨基酸数中碱基数：蛋白质中氨基酸数6 6 ：3 3：1 1第23页 在遗传信息传递过程中，普通不可能发生是在遗传信息传递过程中，普通不可能发生是 A ADNADNA复制、转录及翻译过程都遵照碱基互补配对标准复制、转录及翻译过程都遵照碱基互补配对标准B B核基因转录形成核基因转录形成mRNAmRNA穿过核孔进入细胞质中进行翻穿过核孔进入细胞质中进行翻译过程译过程C CDNADNA复制、转录都是以复制、转录都是以DNADNA一条链为模板，翻译则是一条链为模板，翻译则是以以mRNAmRNA为模板为模板D DDNADNA复制、转录和翻译原料依次是脱氧核苷酸、核糖复制、转录和翻译原料依次是脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸核苷酸、氨基酸答案：答案：C C第24页以下关于遗传信息和遗传密码在核酸中位置和碱基组成叙以下关于遗传信息和遗传密码在核酸中位置和碱基组成叙述中，正确是述中，正确是 ()A A遗传信息位于遗传信息位于mRNAmRNA上，遗传密码位于上，遗传密码位于DNADNA上，碱基组成上，碱基组成相同相同B B遗传信息位于遗传信息位于DNADNA上，遗传密码位于上，遗传密码位于mRNAmRNA、tRNAtRNA或或rRNArRNA上，碱基组成相同上，碱基组成相同C C遗传信息和遗传密码都位于遗传信息和遗传密码都位于DNADNA上，碱基组成相同上，碱基组成相同D D遗传信息位于遗传信息位于DNADNA上，遗传密码位于上，遗传密码位于mRNAmRNA上，碱基组成上，碱基组成不一样不一样答案：答案：D D第25页多聚核糖体了解多聚核糖体了解1 1概念：概念：1 1条条mRNAmRNA分子中同时连接多个核糖体现象。分子中同时连接多个核糖体现象。2 2翻译方向判断：翻译方向判断：依多聚核糖体上翻译出来肽链长度进依多聚核糖体上翻译出来肽链长度进行判断。行判断。3 3意义：意义：经多聚核糖体合成多条肽链最终相同，所以，经多聚核糖体合成多条肽链最终相同，所以，在单位时间内能够合成大量多肽，提升了翻译速率。在单位时间内能够合成大量多肽，提升了翻译速率。第26页第27页第28页第29页 下列图为细胞中多聚核糖体合成份泌蛋白示意图，下列图为细胞中多聚核糖体合成份泌蛋白示意图，已知分泌蛋白新生肽链上有一段能够引导其进入内质已知分泌蛋白新生肽链上有一段能够引导其进入内质网特殊序列网特殊序列(图中图中P P肽段肽段)。以下相关说法正确。以下相关说法正确 答案：答案：A第30页P107P107考向考向(3).(3).下列图为原核细胞中转录、翻译示意图。下列图为原核细胞中转录、翻译示意图。据图判断，以下描述中正确是据图判断，以下描述中正确是()图中表示图中表示4 4条多肽链正在合成条多肽链正在合成转录还未结束，翻转录还未结束，翻译即已开始译即已开始多个核糖体共同完成一条多肽链翻译多个核糖体共同完成一条多肽链翻译一个基因在短时间内可表示出多条多肽链一个基因在短时间内可表示出多条多肽链A A B B C C D D答案：答案：B B第31页四、中心法则四、中心法则转录转录DNADNARNARNA翻译翻译蛋白质蛋白质复制复制逆转录逆转录复制复制提出者：提出者：克里克克里克含含 义：义：遗传信息传递规律遗传信息传递规律第32页各类生物遗传信息传递过程：各类生物遗传信息传递过程：1、真核生物：2、原核生物：3、DNA病毒：4、RNA病毒：5、逆转录病毒：转录转录DNADNARNARNA翻译翻译蛋白质蛋白质RNARNA翻译翻译蛋白质蛋白质转录转录DNADNARNARNA翻译翻译蛋白质蛋白质RNARNA逆转录逆转录（遗传物质为DNA生物）第33页思索思索1 1：中心法则中几个生理过程准确进行原因是什么？：中心法则中几个生理过程准确进行原因是什么？前者为后者产生提供了一个准确模板。前者为后者产生提供了一个准确模板。严格碱基互补配对标准决定了后者是以前者提供模严格碱基互补配对标准决定了后者是以前者提供模板为依据形成。板为依据形成。2.RNA2.RNA自我复制和逆转录只发生在自我复制和逆转录只发生在RNARNA病毒在宿主细胞内病毒在宿主细胞内增殖过程中。增殖过程中。逆转录过程必须有逆转录酶参加。该酶在基因工程中惯用逆转录过程必须有逆转录酶参加。该酶在基因工程中惯用于催化合成目标基因。于催化合成目标基因。第34页(3)(3)中心法则与基因表示关系中心法则与基因表示关系DNADNA复制表示了遗传信息传递功效，发生在细胞增殖或复制表示了遗传信息传递功效，发生在细胞增殖或产生子代生殖过程中。产生子代生殖过程中。DNADNA转录和翻译共同表示了遗传信息表示功效，发生在转录和翻译共同表示了遗传信息表示功效，发生在个体发育过程中。个体发育过程中。第35页依据以下图解回答以下问题：依据以下图解回答以下问题：此图解全过程叫此图解全过程叫_。图中图中生理过程叫生理过程叫_，进行场所是细胞，进行场所是细胞_内，进行时间是细胞分裂内，进行时间是细胞分裂_期。期。图中图中生理过程叫生理过程叫_，进行场所是细胞，进行场所是细胞_内。内。图中图中生理过程叫生理过程叫_，该过程需要在，该过程需要在_作用下才能进行。作用下才能进行。图中图中生理过程叫生理过程叫_，该过程发觉，说明，该过程发觉，说明RNA也可作为生物也可作为生物_。图中图中生理过程叫生理过程叫_，进行场所是细胞内，进行场所是细胞内_。从从DNA功效看，图中功效看，图中过程属于过程属于DNA_功效，图中功效，图中和和过程属于过程属于DNA_功效。功效。中心法则及其扩展中心法则及其扩展DNA复制复制细胞核细胞核间间转录转录细胞核细胞核逆转录逆转录逆转录酶逆转录酶RNA复制复制遗传物质遗传物质翻译翻译核糖体（或细胞质）核糖体（或细胞质）遗传信息传递遗传信息传递遗传信息表示遗传信息表示第36页控制酪氨酸酶基控制酪氨酸酶基因异常因异常酪氨酸酶不能酪氨酸酶不能正常合成正常合成酪氨酸不能正常酪氨酸不能正常转化为黑色素转化为黑色素缺乏黑色素表现缺乏黑色素表现为白化病为白化病 基因经过控制基因经过控制 来控制代谢过程，进而来控制代谢过程，进而 .控制生物体控制生物体_酶合成酶合成性状性状间接间接基因对性状控制第37页 基因还能经过控制蛋白质基因还能经过控制蛋白质_而而_ 控制生物体控制生物体_编码血红蛋白编码血红蛋白 基因中一个碱基对改变基因中一个碱基对改变血红蛋白结构发生改变血红蛋白结构发生改变红细胞成镰刀型红细胞成镰刀型轻易破裂，患溶血性贫血轻易破裂，患溶血性贫血性状性状结构结构直接直接镰刀型细胞贫血症镰刀型细胞贫血症第38页小结：生物基因组成即基因型是生物性状小结：生物基因组成即基因型是生物性状表现内在原因，它经过控制蛋白质合成来表现内在原因，它经过控制蛋白质合成来控制生物性状，在很大程度上决定着生物控制生物性状，在很大程度上决定着生物表现型。表现型。1、不过表现型相同基因型一定相同吗？不过表现型相同基因型一定相同吗？2、基因型相同表现型、基因型相同表现型一定相同吗？一定相同吗？表现型表现型=基因型基因型+外界环境外界环境人身高、血压、智力、长相、记人身高、血压、智力、长相、记忆力、性格、自尊、对社会态度忆力、性格、自尊、对社会态度等等不一定不一定不一定不一定第39页下列下列图为图为脉胞霉体内精氨酸合成路径示意脉胞霉体内精氨酸合成路径示意图图：从从图图中不可得出中不可得出A.精氨酸合成是由多精氨酸合成是由多对对基因共同控制基因共同控制B基因可基因可经过经过控制控制酶酶合成来控制代合成来控制代谢谢C若基因若基因不表示，不表示，则则基因基因和和也不表示也不表示D若若产产生生鸟鸟氨酸依氨酸依赖赖突突变变型脉胞霉，型脉胞霉，则则可能可能是基因是基因发发生突生突变变C第40页