生物基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成第2課時課件-2024-2025學(xué)年高一下學(xué)期生物人教版必修2

基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成DNA蛋白質(zhì)mRNA轉(zhuǎn)錄翻譯基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成DNA的遺傳信息是怎樣傳給mRNA的呢？1.定義：在細(xì)胞核中，通過RNA聚合酶以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程。二、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄2.過程（以mRNA為例）3.轉(zhuǎn)錄與DNA復(fù)制的比較復(fù)制轉(zhuǎn)錄時間場所原料模板酶能量ATP配對原則特點產(chǎn)物意義有絲分裂前的間期和減數(shù)第一次分裂前的間期個體生長發(fā)育過程（細(xì)胞分裂前的間期）主要在細(xì)胞核，少部分在線粒體和葉綠體(DNA-DNA)G—C、T—A(DNA-RNA)G—C、T—A、A—U邊解旋邊復(fù)制，半保留復(fù)制邊解旋邊轉(zhuǎn)錄兩個雙鏈DNA分子一條單鏈RNA復(fù)制遺傳信息，使遺傳信息從親代傳給子代傳遞遺傳信息，為翻譯做準(zhǔn)備四種游離的脫氧核苷酸四種游離的核糖核苷酸DNA的兩條鏈DNA(基因）中的一條鏈解旋酶、DNA聚合酶等RNA聚合酶等TG

C

AC

TA

A

T

ACGTGATTADNA部分雙螺旋結(jié)構(gòu)模板鏈非模板鏈GAUGAUAUCmRNA通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)3’3’3’5’5’5’思考：轉(zhuǎn)錄得到的mRNA仍然是堿基序列，而不是蛋白質(zhì)。那么mRNA上的堿基序列是如何指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成？游離在

中的各種

，就以___

__為模板,合成具有一定_

______順序的蛋白質(zhì)的過程。(1)翻譯的場所在哪？(2)翻譯的模板是什么？(3)翻譯的原料是什么？(4)翻譯的產(chǎn)物是什么？mRNA氨基酸翻譯的實質(zhì)：是將mRNA中的_____序列翻譯成蛋白質(zhì)的_______序列。堿基氨基酸二、遺傳信息的翻譯1.翻譯的概念氨基酸細(xì)胞質(zhì)思考：堿基和氨基酸之間的對應(yīng)關(guān)系是怎樣的？41=442=1643=64思考：組成蛋白質(zhì)的氨基酸：mRNA的堿基：4種堿基如何決定蛋白質(zhì)的20種氨基酸呢？21種4種如果1個堿基決定1個氨基酸就只能決定___種

如果3個堿基決定1個氨基酸就可決定_

種

如果2個堿基決定1個氨基酸就只能決定___種416

64假設(shè)：二、遺傳信息的翻譯2.堿基與氨基酸的關(guān)系Q:至少要多少個堿基的不同排列順序才能夠決定21種不同的氨基酸？三聯(lián)體假說的驗證1961年，克里克以T4噬菌體為實驗材料，發(fā)現(xiàn)在某個基因的堿基序列中增加或刪除1個或2個堿基，產(chǎn)生的蛋白質(zhì)氨基酸種類和排列順序大幅改變。而當(dāng)增加或刪除3個堿基時，合成的蛋白質(zhì)只增添或缺少一個氨基酸。3個堿基編碼1個氨基酸。遺傳密碼從一個固定的起點開始，以非重疊的方式閱讀。（1）概念：

上

一個氨基酸的

的堿基二、遺傳信息的翻譯3.密碼子mRNA決定3個相鄰思考：有多少種密碼子呢？64種

第1個字母第2個字母 第3個字母密碼子苯丙氨酸UUUUUU？精氨酸AGGAGGa.起始密碼子：2種，AUG、GUG，同時編碼氨基酸，在原核生物中GUG編碼的是甲硫氨酸b.普通密碼子：59種，只編碼氨基酸c.終止密碼子：3種，UAA、UGA、UAG，一般不編碼氨基酸，但特殊情況下UGA可編碼硒代半胱氨酸（雙能密碼子：GUG，UGA）一種密碼子一般編碼一種氨基酸，但一種氨基酸可以由

不同的密碼子決定。1種或幾種密碼子的特點：①通用性：幾乎生物共用同一套密碼子，說明所有生物具有共同的起源。②簡并性：絕大多數(shù)氨基酸可以對應(yīng)多個密碼子。a.當(dāng)密碼子中有一個堿基改變時，對應(yīng)的氨基酸可能不變。在一定程度上避免基因堿基排列出錯而導(dǎo)致性狀發(fā)生改變。有利于維持遺傳性狀的穩(wěn)定性。b.當(dāng)某種氨基酸使用頻率高時，幾種不同的密碼子都編碼一種氨基酸可加快翻譯的速率。那么：游離在細(xì)胞質(zhì)中的氨基酸怎樣運送到合成蛋白質(zhì)的“生產(chǎn)線”上去的tRNA搬運工搬運到稱為反密碼子（1）有_______種反密碼子（2）一個反密碼子含有___個堿基（3）一種tRNA轉(zhuǎn)運____種氨基酸（4）一種氨基酸可以由____________tRNA來運輸61/623一一種或幾種翻譯的過程是怎樣的？場所：細(xì)胞質(zhì)的核糖體上條件“搬運工”：tRNA(轉(zhuǎn)運RNA)能量：酶模板：原料：原則：mRNA21種氨基酸ATP過程多肽鏈產(chǎn)物：遺傳信息傳遞方向：mRNA→蛋白質(zhì)（脫離，盤曲折疊形成蛋白質(zhì)）概念：

游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸,以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程。A-U、U-A、G-C、C-Ga.數(shù)量關(guān)系：一個mRNA分子相繼結(jié)合______核糖體，可以同時合成______肽鏈。b.目的意義：

少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白質(zhì)（氨基酸序列相同）。c.方向：__________（根據(jù)多肽鏈的長度，長的翻譯在前）d.結(jié)果：合成的僅是________分析圖示：多個多條從左向右多肽鏈（需盤曲折疊成具有特定空間結(jié)構(gòu)和功能的蛋白質(zhì)分子）

過程比較

復(fù)制

轉(zhuǎn)錄

翻譯

場所

模板

原料堿基配對

產(chǎn)物遺傳信息復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的比較表細(xì)胞核細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)DNA兩條鏈DNA的一條鏈mRNA脫氧核苷酸核糖核苷酸氨基酸A-T，T-A，C-G，G-CA-U，T-A，C-G，G-CA-U，U-A，C-G，G-C2個相同的DNA信使RNA蛋白質(zhì)傳遞DNA→DNA表達(dá)DNA→mRNAmRNA→蛋白質(zhì)DNARNA細(xì)胞質(zhì)RNA蛋白質(zhì)細(xì)胞核核糖體媒介？基因:在DNA上，含有遺傳信息蛋白質(zhì):體現(xiàn)具體生命現(xiàn)象核孔？拓展：基因表達(dá)的計算GCACGTGCU模板鏈精氨酸DNA（基因）mRNA氨基酸DNA堿基數(shù)目mRNA堿基數(shù)目氨基酸數(shù)目：：=631：：四、中心法則：復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯信息流動方向請設(shè)計一幅概念圖，描述DNA、RNA、蛋白質(zhì)等物質(zhì)間信息流動的關(guān)系。1957年，克里克－－中心法則DNARNA蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄翻譯復(fù)制DNA→DNADNA→mRNAmRNA→蛋白質(zhì)四、中心法則：中心法則及其發(fā)展RNADNA蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄翻譯復(fù)制逆轉(zhuǎn)錄復(fù)制根據(jù)上述圖，你能找出遺傳信息傳遞的幾條途徑？（1）DNADNA蛋白質(zhì)（2）DNARNARNA（3）RNA（4）RNADNA（DNA復(fù)制）