高中生物基因指导蛋白质合成.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,基因指导蛋白质合成,1/65,一、细胞中两种核酸比较,DNA,RNA,组成元素,C、H、O、N、P,基本单位,_,_,化学,组成,磷酸,1分子磷酸,1分子磷酸,五碳糖,_,_,碱基,A、,、C、G,A、,、C、G,结构,双螺旋结构,普通单链结构,功效,经过复制向后代传递遗传信息,DNA控制蛋白质中介(桥梁),分布,细胞核（主）、线粒体、叶绿体,细胞质（主），细胞核,2/65,DNA-标识TRNA-标识U,若用放射性同位素标识法观察DNA生理改变，应该标识哪种碱基？RNA呢？,3/65,注意：RNA种类：,：蛋白质合成模板。,：核糖体组成成份。,：,，,形似三叶草叶。,mRNA,rRNA,tRNA,转运RNA,4/65,思索：为何RNA适于作为DNA信使？,RNA普通为单链，比DNA短，所以能够经过核孔，从细胞核转移到细胞质中。,5/65,想一想：,三种RNA都携带遗传信息吗？,。,含RNA最多细胞器：,。,不一样体细胞中mRNA差异,，DNA,差异,。,6/65,二、基因控制蛋白质合成,1、转录,7/65,T,C,A,T,G,A,T,T,A,A,G,T,A,C,T,A,A,T,DNA平面结构图,细胞核中,8/65,A,G,T,A,C,T,A,A,T,DNA一条链,A,G,C,U,G,U,C,G,G,A,U,U,游离核糖核苷酸,(原料）,DNA 解旋，以一条链为模板合成mRNA,细胞核中,9/65,A,G,T,A,C,T,A,A,T,A,G,C,U,G,U,C,G,G,A,U,U,DNA,与RNA碱基互补配对：,AU,；TA；CG；GC,RNA,聚合酶,细胞核中,10/65,A,G,T,A,C,T,A,A,T,A,G,C,G,U,C,G,G,A,U,U,U,组成,RNA,核糖核苷酸一个个连接起来,细胞核中,11/65,A,G,T,A,C,T,A,A,T,G,C,G,U,C,G,G,A,U,U,U,A,细胞核中,12/65,A,G,T,A,C,T,A,A,T,G,C,G,U,C,G,A,U,G,U,U,A,细胞核中,13/65,A,G,T,A,C,T,A,A,T,G,C,G,U,C,G,U,G,U,U,A,A,细胞核中,14/65,A,G,T,A,C,T,A,A,T,G,C,G,U,C,G,G,U,U,A,A,U,细胞核中,15/65,A,G,T,A,C,T,A,A,T,G,C,G,U,C,G,G,U,U,A,A,U,A,细胞核中,16/65,A,G,T,A,C,T,A,A,T,G,C,G,C,G,G,U,U,A,A,U,A,U,细胞核中,17/65,A,G,T,A,C,T,A,A,T,G,G,C,G,G,U,U,A,A,U,A,U,C,细胞核中,18/65,A,G,T,A,C,T,A,A,T,G,G,C,G,G,U,U,A,A,U,A,U,C,DNA上遗传信息就传递到mRNA上,m,RNA,DNA,细胞核中,19/65,A,G,T,A,C,T,A,A,T,U,C,A,U,G,A,U,U,A,mRNA,细胞质,细胞核,核孔,DNA,mRNA在细胞核中合成,20/65,A,G,T,A,C,T,A,A,T,U,C,A,U,G,A,U,U,A,mRNA,细胞质,细胞核,mRNA经过核孔进入细胞质,U,C,A,U,G,A,U,U,A,mRNA,A,G,T,A,C,T,A,A,T,U,C,A,U,G,A,U,U,A,mRNA,21/65,1、转录（,小结,）,概念：主要在,中，以DNA,为模板，按,照碱基互补配对标准，合成RNA过程。,场所：,(主要)；,模板：,；,原料：,；,产物：单链_；,酶：_。,碱基配对方式：,、CG、GC、,。,信息传递方向：,。,模板去向：,。,特点：,。,转录条件？,22/65,想一想：,DNA转录和复制主要区分有哪些？,23/65,练习巩固：,1.DNA分子解旋发生在_过程中。,A.复制 B.转录 C.翻译 D.复制和转录,2.果蝇遗传物质由_种核苷酸组成。,A.2 B.4 C.5 D.8,3.一个DNA分子能够转录出多少种多少个mRNA 分子(),A.一个一个 B.一个多个 C.各种多个 D.无数种无数个,4.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一段DNA分子中应有C和T(),A.12个 B.18个 C.24个 D.30个,D,D,B,C,24/65,转录主要发生在细胞核，而翻译活动应该,在核糖体上，那么mRNA怎样进入细胞质？,25/65,问题情境：转录后进入细胞质mRNA仍是碱基序列，而不是蛋白质。那么，mRNA上碱基序列怎样能变成蛋白质中氨基酸种类、数量和排列次序呢？mRNA怎样将遗传信息翻译成蛋白质？,思索：mRNA4种碱基怎样决定20种氨基酸？,碱基与氨基酸之间对应关系是怎样？,26/65,感悟科学家破译遗传密码推理过程：,1个碱基决定1个氨基酸？,2个碱基决定1个氨基酸？,4种,不行！,16种组合方式也不能决定20种氨基酸,不行！,提出：mRNA上每3个相邻碱基决定1个氨基酸。,64种，可行！,密码子：mRNA上三个相邻碱基称为一个密码子（三联体密码）。,27/65,U,C,A,U,G,A,U,U,A,mRNA,（模板）,密码子,密码子,密码子,密码子,1、概念：,mRNA上,决定一个氨基酸,三个相邻碱基,28/65,29/65,思索与讨论,：已知一段mRNA碱基序列是AUGGAAGCAUGUCCGAGCAAGCCG，你能结合密码子表写出对应氨基酸序列吗？,甲硫氨酸谷氨酸丙氨酸半胱氨酸脯氨酸丝氨酸赖氨酸脯氨酸,30/65,分析密码子特点：(1)一个密码子决定一个特定氨基酸；,(2)有氨基酸可能有一个以上密码子,（密码,简并性,，有何意义？）；,(3)起始密码子、终止密码子。64种密码中：,61个,（其中两个起始密码子）,编码控制20,种氨基酸合成；,另外3个（UAG、UAA、UGA）不编码任,何氨基酸，而是合成蛋白质终止信号又,称,终止密码子。,(4),几乎全部生物都共用一套密码子（通用性）,。,31/65,2、种类：,3、特点,一个密码子决定几个氨基酸？,一个氨基酸对应几个密码子？,简并性,通用性,不间断性,不重合性,U,C,A,U,G,A,U,U,A,mRNA,（模板）,密码子,密码子,密码子,共64种,编码氨基酸：,不编码氨基酸：,61种,起始密码子：,普通密码子：,2种,59种,UAA、UAG、UGA,3种,一个,一个或各种,32/65,问,：,mRNA进入细胞质后，就与蛋白质“装配机器”核糖体,结合,，形成合成蛋白质“生产线”。那么，游离在细胞质中氨基酸是怎样运输到合成蛋白质“生产线”上呢？,33/65,图4-5 tRNA结构示意图,专一性：每种tRNA只能识别并转运一个氨基酸。,tRNA反密码子与mRNA上密码子互补配对。,34/65,对应关系,35/65,图4-6 蛋白质合成示意图,36/65,图4-6中所表示正在合成肽链氨基酸序列是什么?,甲硫氨酸组氨酸色氨酸精氨酸,半胱氨酸半胱氨酸脯氨酸,37/65A,C,G,U,C,A,C,U,A,U,A,C,甲硫氨酸,G,G,U,组氨酸,核糖体,mRNA 与核糖体结合携带甲硫氨酸tRNA进入位点1,A,G,T,A,C,A,A,A,T,U,C,A,U,G,U,U,U,A,A,U,G,异亮氨酸,核糖体结合部位会形成2个tRNA结合位点,38/65,A,C,G,U,C,A,C,U,A,两个氨基酸分子缩合，形成肽键，甲硫氨酸转移到占据位点2tRNA上,脱水缩合,A,U,G,异亮氨酸,A,G,T,A,C,A,A,A,T,U,C,A,U,G,U,U,U,A,U,A,C,甲硫氨酸,G,G,U,组氨酸,39/65,A,C,G,U,C,A,C,U,A,U,A,C,甲硫氨酸,G,G,U,组氨酸,核糖体伴随,mRNA滑动,.,原占据位点1,tRNA离开核糖体，占据位点2tRNA进入位点1，一个新携带组氨酸tRNA进入位点2，继续肽链合成。,A,U,G,异亮氨酸,40/65,A,C,G,U,C,A,C,U,A,A,U,G,异亮氨酸,A,G,T,A,C,A,A,A,T,U,C,A,U,G,U,U,U,A,U,A,C,甲硫氨酸,G,G,U,组氨酸,41/65,一个个氨基酸分子缩合成链状结构,U,C,A,U,G,A,U,U,A,A,G,T,A,C,A,A,A,T,U,C,A,U,G,U,U,U,A,甲硫氨酸,A,C,U,天冬氨酸,A,U,G,异亮氨酸,42/65,AC,G,U,G,A,U,U,A,重复步骤2、3、4，直至核糖体读取到mRNA终止密码。,A,G,T,A,C,A,A,A,T,U,C,A,U,G,U,U,U,A,甲硫氨酸,天冬氨酸,A,U,G,异亮氨酸,43/65,A,G,T,A,C,A,A,A,T,U,C,A,U,G,U,U,U,A,A,C,G,U,G,A,U,U,A,以,mRNA为模板形成了有一定氨基酸次序多肽链,甲硫氨酸,天冬氨酸,异亮氨酸,44/65,45/65,一个mRNA分子上结合多个核糖体，同时合成多条肽链,46/65,2、翻译（小结）,（1）概念：游离在细胞质中各种,以,为模板，合成含有,过程。,思索：,a、mRNA在细胞核合成后，怎样进入细胞质？,，进入细胞质后会与,结合，合成蛋白质。,b、mRNA上碱基有,种，蛋白质中氨基酸约,种,c、mRNA上,个碱基决定一个氨基酸才能够符合自然界氨基酸种类。,场所？,47/65,48/65,互动探究a、密码子与氨基酸有怎样对应关系？,b、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？,c、tRNA与氨基酸有怎样对应关系？,注意：密码子特点可归纳为,简并性,和,通用性,49/65,（2）场所：,；,（3）模板：,；,（4）原料：,；,（5）产物：,；,（6）运载工具：,；,（7）碱基配对方式：,；,补充（8）信息传递方向：mRNA 蛋白,质,酶？50/65,关键点分析：1、关于信使RNA、转运RNA和核糖体RNA,mRNA,tRNA,rRNA,分布部位,常与核糖体结合,细胞质中,与蛋白质结合形成核糖体,特点,带有从DNA上转录下来遗传信息，其上含有多个遗传密码子,一端与氨基酸结合，另一端有反密码子与mRNA上遗传密码子配对,由核DNA转录而来，是核糖体组成成份,功效,翻译时作模板,翻译时作搬运氨基酸工具,合成蛋白质场所,结构,单链,单链，常有部分碱基对形成三叶草结构,单链,共同点,都是转录产生；基本单位相同；都与翻译相关,51/65,尤其提醒：,密码子含有简并性，即一个氨基酸可能对应一个或多个密码子。,生物界共用一套遗传密码。,与61种密码子相对应有61种转运RNA。,一个转运RNA只能运输一个氨基酸。,一个氨基酸可由一个或几个转运RNA转运。,tRNA并非只有三个碱基，有多个碱基，其基本组成单位是核糖核苷酸。,52/65,密码子种类：,53/65,反密码阅读从携带氨基酸一侧开始读(图中“”),看书本图示,54/65,55/65,(盐城三模)DNA分子模板链上碱基序列携带遗传信息最终翻译成氨基酸以下表所表示，则右下列图所表示转运RNA所携带氨基酸是(反密码子从携氨基酸一端开始读码)(),GCA,CGT,ACG,TGC,赖氨酸,丙氨酸,半胱氨酸,苏氨酸,A,A苏氨酸 B丙氨酸 C半胱氨酸 D赖氨酸,56/65,2DNA分子复制、转录和翻译比较,复制,转录,翻译,时间,细胞分裂(有丝分裂和减数第一次分裂)间期,个体生长发育整个过程,场所,主要在细胞核,主要在细胞核,细胞质、线粒体叶绿体内核糖体上,模板,DNA两条单链,DNA一条链,mRNA,原料,4种脱氧核苷酸,4种核糖核苷酸,20种氨基酸,条件,酶(,DNA,解旋酶、DNA聚合酶等)、ATP,酶(,DNA,解旋酶、RNA聚合酶等)、ATP,酶,、ATP、tRNA,产物,2个双链DNA,一个单链,RNA(mRNA、tRNA，rRNA),多肽链,改提要,57/65,复制,转录,翻译,模板,去向,分别进入2个子代DNA分子中,恢复原样，与非模板链重新绕成双螺旋结构,分解成单个核苷酸,特点,半保留复制，边解旋边复制,边解旋边转录,一个mRNA上,结合多个核糖,体，顺次合成,多条肽链,碱基配对,AT，TA，CG，GC,AU，TA，CG，GC,AU，UA，CG，GC,遗传信,息传递,DNA,DNA,DNA,mRNA,mRNA,蛋白质,意义,使遗传信息从亲代传递给子代,使遗传信息从DNA传递到RNA,表示遗传信息，使生物表现出各种性状,书本图示,三个过程均包括,58/65,能发生碱基配正确场所和过程:,场所:,过程:,细胞核、线粒体、叶绿体、核糖体,DNA复制、RNA复制、转录、逆转录、翻译,59/65,尤其提醒：,复制和转录发生在DNA存在部位，如细胞核、叶绿体、线粒体、拟核、质粒等部位。,（补充）凡是有DNA场所均可发生复制和,转录,从核糖体上脱离下来,只是多肽链,，多肽链还得在对应细胞器内加工，最终才合成含有一定空间结构蛋白质。,同一个体不一样体细胞,细胞核所含,基因是相同,，不过所表示基因不一样，所以不一样细胞中,mRNA和蛋白质种类不一样,。,60/65,真核生物质基因表示发生在线粒体和叶绿体；真核生物核基因转录发生在核内，翻译则发生在细胞质内核糖体上。,真核生物因为有核膜，核膜将细胞核与细胞质分隔开来，所以，转录是在细胞核中进行，翻译则是在细胞质中进行。可见，真核生物基因转录和翻译含有时间和空间上分隔。而原核生物没有核膜，原核生物基因转录和翻译通常是在同一时间同一地点进行，即在转录未完成之前翻译便开始进行。,61/65,3遗传信息、密码子、反密码子区分,(1)存在位置不一样：,A、,遗传信息,存在于,基因(DNA),中，是指基因(DNA),中脱氧核苷酸排列次序；,B、,密码子位于mRNA上,，是指mRNA上决定一个,氨基酸三个相邻碱基；,C、,反密码子位于tRNA上,，是指tRNA中与密码子,相互配正确三个碱基。,(2)作用不一样：,A、遗传信息决定氨基酸排列次序是,间接作用,；,B、密码子,直接控制,蛋白质中氨基酸排列次序；,C、反密码子是,识别,密码子。,62/65,4、基因表示中相关数量计算,基因中碱基、RNA中碱基和蛋白质中,氨基酸数量关系,63/65,尤其提醒：,翻译时，mRNA上终止密码子不决定氨基酸，所以准确地说，,mRNA上碱基数目比蛋白质中氨基酸数目标3倍还要多一些,。,基因或DNA上碱基数目比对应蛋白质中氨基酸数目标6倍还要多一些,。因为基因中有,非编码区,，,真核生物,基因有,内含子,，,mRNA中有终止密码子,在回答相关问题时，应加上“,最多”或“最少,”等字。,64/65,细胞质基因与细胞核基因比较,细胞质基因,细胞核基因,存在部位,叶绿体、线粒体,细胞核,是否与蛋白质结合,否，DNA分子裸露,与蛋白质结合为染色体,结构,双链DNA,双链DNA,功效,复制、转录、翻译,复制、转录、翻译,基因数量,少,多,遗传方式,母系遗传,遵照孟德尔遗传规律,联络,线粒体和叶绿体是半自主细胞器，这些部位基因活动还要受到核基因控制、制约,核基因复制、转录在细胞核内进行，翻译在细胞质核糖体上进行；质基因复制、转录、翻译均在细胞质线粒体、叶绿体内完成，因为这两类细胞器中有自己核糖体,65/65,