公开课基因指导蛋白质的合成课件.ppt

惠州市华罗庚中学惠州市华罗庚中学惠州市华罗庚中学惠州市华罗庚中学第第4章章 基因的表达基因的表达第一节第一节 基因指导蛋白质的合成基因指导蛋白质的合成授课人：罗亦成授课人：罗亦成惠州市华罗庚中学惠州市华罗庚中学电电影影 侏罗纪公园侏罗纪公园惠州市华罗庚中学惠州市华罗庚中学电电影影侏侏罗罗纪纪公公园园片片段段惠州市华罗庚中学惠州市华罗庚中学惠州市华罗庚中学惠州市华罗庚中学思考：电影中的科学家用什么使已思考：电影中的科学家用什么使已 灭绝的恐龙复活的？灭绝的恐龙复活的？利用恐龙的利用恐龙的DNA使恐龙的基因表达出使恐龙的基因表达出来来,表现恐龙的特性表现恐龙的特性,使恐龙的复活。使恐龙的复活。惠州市华罗庚中学惠州市华罗庚中学现代遗传学认为：现代遗传学认为：生物的性状是由生物的性状是由 控制的控制的性状是由性状是由 物质体现的物质体现的基因基因蛋白质蛋白质DNA（基因）基因）蛋白质（性状）蛋白质（性状）？DNA分子是怎样控制遗传性状的？分子是怎样控制遗传性状的？惠州市华罗庚中学惠州市华罗庚中学问题：问题：DNADNA主要主要存存在细胞核中，在细胞核中，而蛋白质合成是而蛋白质合成是在细胞质中进行在细胞质中进行的，两者如何联的，两者如何联系起来的呢？系起来的呢？核核DNADNA的遗传信息的遗传信息mRNAmRNA的遗传信息的遗传信息细胞质中的蛋白质细胞质中的蛋白质转录转录翻译翻译DNA分子是怎样控制遗传性状的？分子是怎样控制遗传性状的？惠州市华罗庚中学惠州市华罗庚中学l当生物体只有当生物体只有RNA时，它是遗传物质；时，它是遗传物质；l当生物体含有当生物体含有DNA时，时，RNA主要是负责主要是负责DNA遗遗传信息的转录翻译传信息的转录翻译DNARNA脱氧核糖脱氧核糖核糖核糖一一遗传信息的转录遗传信息的转录（一）知识回顾（一）知识回顾 RNA的结构、分类的结构、分类惠州市华罗庚中学惠州市华罗庚中学考点一、考点一、比较比较RNA与与DNA结构的不同结构的不同 比较项目比较项目DNADNARNARNA基本单位基本单位五碳糖五碳糖含氮碱基含氮碱基结构结构主要存在部位主要存在部位脱氧核苷酸脱氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸脱氧核糖脱氧核糖核糖核糖A A T T C G C GA A U U C GC G双链结构双链结构多为单链结构多为单链结构细胞核细胞核细胞质细胞质惠州市华罗庚中学惠州市华罗庚中学RNARNA的种类的种类信使信使 RNA(mRNARNA(mRNA)核糖体核糖体 RNA(rRNA)RNA(rRNA)转运转运 RNA(tRNA)RNA(tRNA)RNARNA分类分类一一遗传信息的转录遗传信息的转录（一）知识回顾（一）知识回顾 RNA的结构、分类的结构、分类惠州市华罗庚中学惠州市华罗庚中学 (二二)转录的具体过程转录的具体过程问题问题2：DNA的的遗传信息是怎样传遗传信息是怎样传给给mRNA的呢？的呢？惠州市华罗庚中学惠州市华罗庚中学 (二二)转录的具体过程转录的具体过程惠州市华罗庚中学惠州市华罗庚中学 (二二)转录的具体过程转录的具体过程惠州市华罗庚中学惠州市华罗庚中学（）转录的定义：（）转录的定义：（）场所：（）场所：（）模板：（）模板：（）原料：（）原料：（）条件：（）条件：（）碱基配对（）碱基配对:（7 7）结果：）结果：在细胞核中以在细胞核中以DNA的一条链为模板的一条链为模板,按碱基互补配对原则原则，合成按碱基互补配对原则原则，合成mRNA的过程的过程细胞核细胞核DNA的一条链的一条链四种四种核糖核苷酸核糖核苷酸(A、G、C、U）需要酶（需要酶（RNA聚合酶）和聚合酶）和ATP碱基碱基互补配对原则互补配对原则（A-U，G-C）mRNA小结 (二二)转录的具体过程转录的具体过程惠州市华罗庚中学惠州市华罗庚中学巩固练习巩固练习构成人体的核酸有两种构成人体的核酸有两种,构成核酸的基本单构成核酸的基本单位位-核苷酸有多少种核苷酸有多少种?碱基有多少种碱基有多少种?()A.2种种 4种种 B.4种种 4种种 C.5种种 5种种 D.8种种 5种种D (二二)转录的具体过程转录的具体过程惠州市华罗庚中学惠州市华罗庚中学（20082008广东卷改编）广东卷改编）DNADNA复制和转录的共同点是复制和转录的共同点是 ()()A.A.都需要解旋酶破坏氢键都需要解旋酶破坏氢键B.B.在细胞核内进行在细胞核内进行C.C.碱基互补配对原则完全相同碱基互补配对原则完全相同D.D.不需要不需要ATPATP提供能量提供能量解析解析 B B项错在项错在“细胞核细胞核”上，原核细胞没有细胞上，原核细胞没有细胞核，也进行核，也进行DNADNA的复制和转录。的复制和转录。A (二二)转录的具体过程转录的具体过程惠州市华罗庚中学惠州市华罗庚中学 转录得到的转录得到的RNARNA仍是碱基序列，仍是碱基序列，mRNAmRNA如何将信如何将信息翻译成蛋白质？息翻译成蛋白质？二、遗传信息的翻译二、遗传信息的翻译 游离在细胞质中的各种氨基酸，以游离在细胞质中的各种氨基酸，以信使信使RNARNA为模板，合成具有为模板，合成具有一定氨基酸顺序一定氨基酸顺序的蛋白的蛋白质的过程叫做质的过程叫做翻译翻译。翻译概念翻译概念:惠州市华罗庚中学惠州市华罗庚中学AG T AC A A A T UCAUG A UUAmRNA 细胞质细胞质 细胞核细胞核mRNAmRNA通过核孔进入细胞质通过核孔进入细胞质二、遗传信息的翻译二、遗传信息的翻译惠州市华罗庚中学惠州市华罗庚中学4 4种碱基种碱基2020种氨基酸种氨基酸？二、遗传信息的翻译二、遗传信息的翻译惠州市华罗庚中学惠州市华罗庚中学4种碱基只能决定种碱基只能决定4种氨基酸，种氨基酸，4 41 1=4=4。二个碱基编码一个氨基酸最多只能编码二个碱基编码一个氨基酸最多只能编码16种，种，42=16。三个碱基决定一个氨基酸只能决定三个碱基决定一个氨基酸只能决定6464种，种，4 43 3=64=64，足够有余。，足够有余。如果一个氨基酸的编码至少需要多少个碱基，才足以组合如果一个氨基酸的编码至少需要多少个碱基，才足以组合出构成蛋白质的出构成蛋白质的2020种氨基酸？种氨基酸？如果如果2 2个碱基编码一个氨基酸，最多能编码多少种氨基酸？个碱基编码一个氨基酸，最多能编码多少种氨基酸？如果如果1 1个碱基决定个碱基决定1 1个氨基酸，个氨基酸，4 4种碱基能决定多少种氨基酸种碱基能决定多少种氨基酸二、遗传信息的翻译二、遗传信息的翻译惠州市华罗庚中学惠州市华罗庚中学U U A G AUA U CmRNAmRNA密码子密码子密码子密码子密码子密码子进一步研究表明：进一步研究表明：三个碱基决定一个氨基酸，三个碱基决定一个氨基酸，4 43 3=64=64密码子：密码子：mRNA上决上决定一个氨基定一个氨基酸的三个相酸的三个相邻的碱基。邻的碱基。二、遗传信息的翻译二、遗传信息的翻译惠州市华罗庚中学惠州市华罗庚中学tRNA“搬运工搬运工”mRNAmRNA的密码子怎样决定蛋白质合成？的密码子怎样决定蛋白质合成？AC U 天门冬天门冬酰氨酰氨反反密码子密码子二、遗传信息的翻译二、遗传信息的翻译惠州市华罗庚中学惠州市华罗庚中学惠州市华罗庚中学惠州市华罗庚中学一个一个mRNA分子上结合多个核糖体，同时合成多条肽链分子上结合多个核糖体，同时合成多条肽链惠州市华罗庚中学惠州市华罗庚中学翻译的具体过程：翻译的具体过程：1.翻译的场所：2.翻译时的模板：3.翻译的原料：4.翻译的条件:5.翻译的工具:6.翻译的产物:核糖体核糖体mRNAmRNA游离的氨基酸游离的氨基酸tRNAtRNA蛋白质蛋白质酶酶，ATP、模板、原料模板、原料二、遗传信息的翻译二、遗传信息的翻译惠州市华罗庚中学惠州市华罗庚中学惠州市华罗庚中学惠州市华罗庚中学考点二、密码子和反密码子考点二、密码子和反密码子 （1 1）密码子存在于）密码子存在于 上，共有上，共有 种。决定氨基种。决定氨基酸的密码子有酸的密码子有 种；终止密码子有种；终止密码子有 种种,不决定氨不决定氨基酸；起始密码子有基酸；起始密码子有 种，决定氨基酸。种，决定氨基酸。（2 2）反密码子存在于）反密码子存在于 上，共有上，共有 种。种。一种氨基酸可由一种或几种密码子决定，一种氨基酸可由一种或几种密码子决定，但一种密码子只决定一种氨基酸。（密码子简并性）但一种密码子只决定一种氨基酸。（密码子简并性）提醒提醒mRNAmRNA646461613 32 2tRNAtRNA6161二、遗传信息的翻译二、遗传信息的翻译惠州市华罗庚中学惠州市华罗庚中学A密密码码子子精氨酸精氨酸氨基酸氨基酸转转运运RNAG信使信使RNAGGDNA双双链链根据在蛋白质合成中遗传信息传递的规律，根据在蛋白质合成中遗传信息传递的规律，在下面表格的空白处填入相应的字母：在下面表格的空白处填入相应的字母：CCCAAT C GU C G练习练习二、遗传信息的翻译二、遗传信息的翻译惠州市华罗庚中学惠州市华罗庚中学（20092009广东卷，广东卷，2525）有关蛋白质合成的叙述，正确有关蛋白质合成的叙述，正确的是（多选）的是（多选）()()A.A.终止密码子不编码氨基酸终止密码子不编码氨基酸B.B.每种每种tRNAtRNA只转运一种氨基酸只转运一种氨基酸C.C.tRNAtRNA的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息D.D.核糖体可在核糖体可在mRNAmRNA上移动上移动解析解析 mRNAmRNA在细胞核内合成后，其碱基序列携带遗在细胞核内合成后，其碱基序列携带遗传信息，上面存在密码子；一种密码子只对应一种传信息，上面存在密码子；一种密码子只对应一种氨基酸，终止密码子不对应任何氨基酸；氨基酸，终止密码子不对应任何氨基酸；mRNAmRNA与核与核糖体结合后，糖体结合后，tRNAtRNA携带氨基酸与携带氨基酸与mRNAmRNA碱基碱基 ABD二、遗传信息的翻译二、遗传信息的翻译惠州市华罗庚中学惠州市华罗庚中学已知已知AUGAUG、CUGCUG为起始密码子，为起始密码子，UAAUAA、UGAUGA、UAGUAG为终止为终止密码子。某原核生物的一个信使密码子。某原核生物的一个信使RNARNA碱基排列顺序碱基排列顺序如下：如下：A AU UU UC CG GA AU UG GA AC C（4040个碱基）个碱基）C CU UC CU UA AG GA AU UC CU U，此信使此信使RNARNA控制合成的蛋白质含氨基酸的个数为控制合成的蛋白质含氨基酸的个数为 （）A.20A.20个个B.15B.15个个C.16C.16个个D.18D.18个个 C二、遗传信息的翻译二、遗传信息的翻译惠州市华罗庚中学惠州市华罗庚中学基因控制蛋白质合成的过程基因控制蛋白质合成的过程DNADNA的遗传信息的遗传信息mRNAmRNA的遗传信息的遗传信息蛋白质的氨基酸排列顺序蛋白质的氨基酸排列顺序转录转录翻译翻译惠州市华罗庚中学惠州市华罗庚中学 过程过程比较比较复制复制 转录转录 翻译翻译 场所场所 模板模板 原料原料碱基配对碱基配对 产物产物遗传信息遗传信息考点三、复制、转录和翻译的比较考点三、复制、转录和翻译的比较细胞核细胞核细胞核细胞核细胞质细胞质DNA两条链两条链基因的一条链基因的一条链 信使信使RNA脱氧核苷酸脱氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸氨基酸氨基酸AT，CG AU，CG AU，CG2个相同个相同的的DNA信使信使RNA蛋白质蛋白质传递传递表达表达惠州市华罗庚中学惠州市华罗庚中学基因指导蛋白质的合成遗传信息的转录遗传信息的转录遗传信息的翻译遗传信息的翻译RNA的的结结构构、分分类类和和作作用用转转录录的的具具体体过过程程 练练习习反反馈馈密密码码子子与与蛋蛋白白质质的的关关系系翻翻译译的的具具体体过过程程 练练习习练练习习反反馈馈惠州市华罗庚中学惠州市华罗庚中学能能发生碱基配对的场所和过程发生碱基配对的场所和过程:场所场所:过程过程:细胞核、线粒体、叶绿体、细胞核、线粒体、叶绿体、核糖体核糖体DNA复制、复制、RNA复制、转录、复制、转录、逆转录、翻译逆转录、翻译惠州市华罗庚中学惠州市华罗庚中学3.3.在生物体内遗传信息的传递一般遵在生物体内遗传信息的传递一般遵DNADNARNARNA蛋蛋白质的表达原则，下面有关这个过程的说法错误白质的表达原则，下面有关这个过程的说法错误的是的是 （）A.A.在细胞的不同阶段，在细胞的不同阶段，DNADNA携带的信息一般是不携带的信息一般是不 变的，而变的，而RNARNA和蛋白质的种类可以变化和蛋白质的种类可以变化B.B.DNADNARNARNA主要是在细胞核中完成的，主要是在细胞核中完成的，RNARNA 蛋白质是在细胞质中完成的蛋白质是在细胞质中完成的C.C.DNADNARNARNA会发生碱基互补配对，会发生碱基互补配对，RNARNA蛋白蛋白 质不会发生碱基互补配对质不会发生碱基互补配对D.D.mRNAmRNA是翻译的直接模板，是翻译的直接模板，DNADNA是最终决定蛋是最终决定蛋 白质结构的遗传物质白质结构的遗传物质解析解析 RNARNA蛋白质的过程中，也发生碱基互补蛋白质的过程中，也发生碱基互补 配对，是密码子与反密码子发生碱基互补配对。配对，是密码子与反密码子发生碱基互补配对。C