高中生物必修2遺傳與進化《第1節(jié)基因指導蛋白質的合成》課件6

第一節(jié)基因指導蛋白質的合成第一節(jié)基因指導蛋白質的合成問題回顧：

①基因主要存在于細胞的哪個部分？②蛋白質合成的場所是什么？遺傳信息是如何從細胞核傳到核糖體，從而控制蛋白質合成的？

問題回顧：①基因主要存在于細胞的哪個部分？遺傳信息是基因膚色眼皮單雙血型基因有遺傳效應的DNA片段控制生物性狀在染色體上呈線性排列基因膚色眼皮單雙血型基因有遺傳效應的DNA片段控制生物性狀在基因控制生物性狀指導合成蛋白質體現者基因指導蛋白質合成的過程，叫基因的表達。問題：基因是怎樣指導蛋白質的合成呢？基因控制生物性狀指導蛋白質體現者基因指導蛋白質合成的過程，叫1.DNA主要存在哪里？2.蛋白質在哪里合成？DNA主要在細胞核蛋白質的合成在細胞質進行指導通過RNA問題：為什么RNA適于作DNA的信使？1.DNA主要存在哪里？DNA主要在細胞核蛋白質的合成在細胞12345OA12345OG12345OT12345OC12345OC12345OG12345OA12345OU

|H

|H

|H

|H

|OH

|OH

|OH

|OH12345OA12345OG12345OT12345OC12三種RNA示意圖信使RNA：遺傳信息傳遞的媒介核糖體RNA：

與蛋白質構成核糖體轉運RNA：

轉運氨基酸的工具三種RNA示意圖信使RNA：核糖體RNA：轉運RNA：DNA和RNA的比較DNARNA基本單位五碳糖含N堿基空間結構脫氧核苷酸脫氧核糖A、T、G、C雙鏈核糖核苷酸核糖A、U、G、C單鏈原因：1、它的基本結構與DNA很相似，也是由基本單位核苷酸組成。122、RNA一般是單鏈，而且比DNA短，因此能夠通過核孔進入細胞質DNA和RNA的比較DNARNA基本單位五碳糖含N堿基空間結

遺傳信息的轉錄

DNA

mRNADNA的遺傳信息是怎樣傳給mRNA的呢？遺傳信息的轉錄DNAmRNTCATGTTTAAG

T

AC

AA

A

T

DNA（基因）的平面結構圖轉錄的過程解旋TCATGTTTAAGTACAAATDNA（基AG

T

AC

AA

A

T

AGCUGACGGUUU轉錄的模板與原料AGTACAAATAGCUGACGGUUU轉錄的AG

T

AC

AA

A

T

AGCUGACGGUUURNA聚合酶轉錄的條件AGTACAAATAGCUGACGGUUURNAAG

T

AC

AA

A

T

AGCGACGGUUUU轉錄遵循的原則配對AGTACAAATAGCGACGGUUUU轉錄遵AG

T

AC

AA

A

T

AGCGACGGUUUUAGTACAAATAGCGACGGUUUUAG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUUUA依次連接AGTACAAATGCGACGGUUUUA依次連AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGUUGUUAAGTACAAATGCGACGUUGUUAAG

T

AC

AA

A

T

GCGACGUGUUAUAGTACAAATGCGACGUGUUAUAG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUAUUAGTACAAATGCGACGGUUAUUAG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUAUUAAGTACAAATGCGACGGUUAUUAAG

T

AC

AA

A

T

GCGCGGUUAUUAUAGTACAAATGCGCGGUUAUUAUAG

T

AC

AA

A

T

GGCGGUUAUUAUCAGTACAAATGGCGGUUAUUAUCAG

T

AC

AA

A

T

GGCGGUUAUUAUCmRNA釋放AGTACAAATGGCGGUUAUUAUCmR

細胞質

細胞核

核孔mRNA在細胞核中合成AG

T

AC

AA

A

T

GUUAUUAUCDNAmRNA細胞質細胞核核孔mRNA在細胞核中合成AGTAG

T

AC

AA

A

T

UCAUGAUUAmRNA

細胞質

細胞核mRNA通過核孔進入細胞質UCAUGAUUAmRNAAGTACAAATUCAUGAUUAmRNA細TCATGTTTAAG

T

AC

AA

A

T

AG

T

AC

AA

A

T

GUUAUUAUCmRNA模板鏈非模板鏈模板鏈DNA

mRNATCATGTTTAAGTACAAATAGT圖4-4以DNA為模板轉錄RNA的圖解圖4-4以DNA為模板轉錄RNA的圖解（1）轉錄的定義：？（2）轉錄的場所：？（3）轉錄的模板：？（4）轉錄的原料：？（5）轉錄的條件：？（6）轉錄時的堿基配對：？（7）轉錄的產物：？在細胞核中，以DNA的一條鏈為模板合成mRNA的過程。細胞核。DNA分子的一條鏈。四種核糖核苷酸。模板、原料、ATP（能量）、酶。

ATCGDNA─┴─┴─┴─┴──┴─┴─┴─┴─RNA

UAGCmRNA。遺傳信息流動：DNA

mRNA（1）轉錄的定義：？在細胞核中，以DNA的一條鏈為模板合成m按照堿基配對原則，1、寫出以b鏈為模板轉錄形成的mRNA堿基序列，2、寫出b鏈對應的a鏈的堿基序列。DNA雙鏈片段a鏈b鏈CGAACCTCACGC信使RNA比較mRNA和b鏈，以及mRNA和a鏈的堿基序列的差異。GCTTGGAGTGCGGCUUGGAGUGCGDNA雙鏈片段a鏈b鏈CGAACCTCACGC信使RNA比較

1、轉錄成的RNA的堿基序列，與作為模板的DNA單鏈的堿基序列有哪些異同？與該DNA的另一條鏈的堿基序列有哪些異同？2、轉錄與DNA復制有什么共同之處？這對保證遺傳信息的準確轉錄有什么意義？思考與討論1、轉錄成的RNA的堿基序列，與作為模板的DNA單鏈的——DNA復制和轉錄的對比——對比項目復制轉錄場所模板原料產物遵循原則細胞核兩條母鏈脫氧核苷酸DNA分子(2個，相同)堿基互補配對細胞核一條母鏈核糖核苷酸mRNA(1個)堿基互補配對——DNA復制和轉錄的對比——對比項目復制轉錄場所模板原料產小結1、DNA與RNA的比較2、RNA的種類3、轉錄的過程小結1、DNA與RNA的比較2、RNA的種類3、轉錄的過程

細胞質

細胞核

核孔mRNA在細胞核中合成AG

T

AC

AA

A

T

GUUAUUAUCDNAmRNA細胞質細胞核核孔mRNA在細胞核中合成AGTAG

T

AC

AA

A

T

UCAUGAUUAmRNA

細胞質

細胞核mRNA通過核孔進入細胞質UCAUGAUUAmRNAAGTACAAATUCAUGAUUAmRNA細mRNA通過核孔進入細胞質中，開始了它的新的里程------翻譯遺傳信息的翻譯mRNA通過核孔進入細胞質中，開始翻譯遺傳信息的翻問題情境

轉錄后進入細胞質的mRNA仍是堿基序列，而不是蛋白質，那么mRNA上的堿基序列如何能變成蛋白質中氨基酸酸的種類數目和排列順序呢？mRNA如何將遺傳信息翻譯成蛋白質。UCAUGAUUAmRNA問題情境轉錄后進入細胞質的mRNA仍是堿基序列，而不RNA→蛋白質RNA四種堿基蛋白質20種氨基酸AA1AA2AA3AA4AA5AA6AA7AA8AA9AA10AA11AA12AA13AA14AA15AA16AA17AA18AA19AA20思考：

mRNA的四種堿基如何決定20種氨基酸?堿基和氨基酸之間的對應關系是怎樣的?AUCGRNA→蛋白質RNA蛋白質AA1AA2AA3AA4AA5AACUGACUG

氨基酸ACUGACUG

氨基酸ACUGACUG

氨基酸1個堿基決定一個氨基酸，2個堿基決定一個氨基酸，3個堿基決定一個氨基酸，4(A.U.C.G)4(A.U.C.G)4(A.U.C.G)AAAUACAGCACUCCCGUAUUUCUGGAGUGCGG只能決定4種只能決定42＝16種只能決定43＝64種A

U

CGACUGACUG氨基酸ACUGACUG氨基酸ACUGAC第一個字母第二個字母第三個字母UCAGU苯丙氨酸絲氨酸酪氨酸半胱氨酸U苯丙氨酸絲氨酸酪氨酸半胱氨酸C亮氨酸絲氨酸終止終止A亮氨酸絲氨酸終止色氨酸GC亮氨酸脯氨酸組氨酸精氨酸U亮氨酸脯氨酸組氨酸精氨酸C亮氨酸脯氨酸谷氨酰胺精氨酸A亮氨酸脯氨酸谷氨酰胺精氨酸GA異亮氨酸蘇氨酸天冬酰胺絲氨酸U異亮氨酸蘇氨酸天冬酰胺絲氨酸C異亮氨酸蘇氨酸賴氨酸精氨酸A甲硫氨酸（起始）蘇氨酸賴氨酸精氨酸GG纈氨酸丙氨酸天冬氨酸甘氨酸U纈氨酸丙氨酸天冬氨酸甘氨酸C纈氨酸丙氨酸谷氨酸甘氨酸A纈氨酸（起始）丙氨酸谷氨酸甘氨酸G第一個第二個字母第三個UCAG苯丙氨酸絲氨酸酪ACGUGAUUAmRNA

氨基酸

氨基酸

氨基酸密碼子：mRNA上決定氨基酸的三個相鄰的堿基密碼子ACGUGAUUAmRNA氨基酸氨基酸氨基酸密碼子：m遺傳密碼的特性：2、共64個遺傳密碼，其中有3個終止密碼，沒有對應的氨基酸。能決定氨基酸的遺傳密碼子只有61個。3、通用性：地球上幾乎所有的生物共用一套密碼子表。1、簡并性：一種氨基酸有兩種以上的密碼子的情況。在一定程度上能防止由于堿基的改變而導致的遺傳信息的改變。遺傳密碼的特性：1、簡并性：一種氨基酸有兩種以上的密碼子的情mRNACACGUGAUUA……UAAUACUAAUG

GUG

UAA

UAG

UGA甲硫氨酸終止密碼子纈氨酸

起始密碼子編碼氨基酸的密碼子有61種氨基酸氨基酸氨基酸……氨基酸mRNACACGUGAUUA……UAAUACUAAUG

問題：

mRNA進入細胞質后與核糖體結合，合成生產蛋白質的“生產線”，那么游離在細胞之中的氨基酸是如何運到合成蛋白質的“生產線”上的呢？ACGUGAUUA異亮氨酸甲硫氨酸谷氨酸亮氨酸問題：mRNA進入細胞質后與核糖體結合，合成生產蛋白質的“tRNA“搬運工”1、細胞中的tRNA有多少種？61種2、tRNA和氨基酸轉運有何對應關系？每種tRNA只能識別并轉運一種氨基酸。每種氨基酸可由一種或幾種tRNA轉運。反密碼子與mRNA上的密碼子堿基互補配對專一性：tRNA“搬運工”1、細胞中的tRNA有多少種？61種2、tUAC甲硫氨酸ACU

天門冬酰氨

核糖體mRNA與核糖體結合.UACGUGAUUAUAUAC甲硫氨酸ACU天門冬酰氨核糖體mRNA與核糖UAC甲硫氨酸ACU

天門冬酰氨

tRNA上的反密碼子與

mRNA上的密碼子互補配對.ACGUGAUUAUAUUAC甲硫氨酸ACU天門冬酰氨tRNA上的反密碼UAC甲硫氨酸ACU

天門冬酰氨AUG

異亮氨酸

tRNA

將氨基酸轉運到

mRNA上的相應位置.ACGUGAUUAUAUUAC甲硫氨酸ACU天門冬酰氨AUG異亮氨酸t(yī)RACGUGAUUAUAC甲硫氨酸ACU

天門冬酰氨AUG

異亮氨酸

兩個氨基酸分子脫水縮合縮合ACGUGAUUAUAUACGUGAUUAUAC甲硫氨酸ACU天門冬酰氨AUGACGUGAUUAUAC甲硫氨酸ACU

天門冬酰氨AUG

異亮氨酸

核糖體隨著

mRNA滑動.

另一個

tRNA上的堿基與mRNA上的密碼子配對.

ACGUGAUUAUAUACGUGAUUAUAC甲硫氨酸ACU天門冬酰氨AUGACGUGAUUA甲硫氨酸ACU

天門冬酰氨AUG

異亮氨酸

一個個氨基酸分子縮合成鏈狀結構ACGUGAUUAUAUACGUGAUUA甲硫氨酸ACU天門冬酰氨AUG異亮甲硫氨酸CUA

天門冬酰氨AUG

異亮氨酸

tRNA離開，再去轉運新的氨基酸ACGUGAUUAUAU甲硫氨酸CUA天門冬酰氨AUG異亮氨酸ACGUG

甲硫氨酸

天門冬酰氨

異亮氨酸以mRNA為模板形成了有一定氨基酸順序的蛋白質.ACGUGAUUAUAU天門冬酰氨以mRNA為模板形成了有一定氨基酸順序的一個mRNA分子同時結合多個核糖體意義：少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白質一個mRNA分子同時結合多個核糖體意義：少量的mRNA分子就2.翻譯的場所：3.翻譯時的模板：4.翻譯的原料：5.肽鏈由各相鄰的氨基酸通過

連接形成。6.翻譯的條件:7.翻譯時的堿基配對：8.產物:

肽鍵

AUCmRNA─┴─┴─┴─

tRNA─┴─┴─┴─UAG

細胞質的核糖體mRNA游離的氨基酸模板、原料、能量、酶、工具遺傳信息流動：mRNA蛋白質蛋白質(肽鏈)1.翻譯的概念：2.翻譯的場所：