人教版教学教案《基因指导蛋白质的合成》课件5(29张PPT)(人教版必修2)_图文

电 影 恐《 龙侏 复罗 活纪 的公 场园 景》 中 从恐龙化石中提取出恐龙 DNA , 真的可以使恐龙复活吗?

第四章基因的表达
蛋白质 是生命活动的 体现者和承担者者 性状的形成离不开 蛋白质(特别是酶)的 作用 基因 控制生物体的性状

基因通过指导蛋白质的 合成 来 控制 性状!

§ 4.1 基因指导蛋白质的合成

基因指导蛋白质的合成
基因是有遗传效应的DNA片段, 主要存在于细胞核 中, 而蛋白质的合成是在 细胞质中进行的。

细胞核中的DNA如何指导细胞质中的蛋白质的合成

基因

指导 以_____为媒介 RNA

蛋白质的合成

DNA,RNA 的主要区别 比较项目 基本单位 五碳糖 含氮碱基 结构 DNA RNA

脱氧核苷酸
脱氧核糖

核糖核苷酸
核糖

A T C G
多为双链结构

A U C G
多为单链结构

主要存在部位

细胞核

细胞质

为什么RNA适合做DNA的信使呢? RNA一般是单链 ,而且比 DNA 短,因此能够通 过 核孔 ,从细胞核转移到 细胞质 中。

mRNA:信使RNA,携带遗传密码, 作为翻译的模板,指导合成 蛋白质

RNA

tRNA: 转运RNA,通过反密码子去 识别氨基酸,并将氨基酸搬 运到核糖体内。 rRNA: 核糖体RNA,参与构成核糖 体,其形成与核仁有关。

这三种RNA均由DNA转录得到,均为单链结构。

(一)转录

转录小结
细胞核 一条链 模板 定义:在_______内,以DNA的______为______, 按 碱基互补配对 RNA 照____________的原则合成_____的过程。 细胞核 场所:_____________________ 模板:______________ DNA的一条链 核糖核苷酸 条件: 原料:______________ 能量:______________ ATP 酶: _____________________ 解旋酶、RNA聚合酶 过程:_____________________ 解旋、配对、连接、脱离 mRNA 产物:____________

遗传信息传递方向:__________________ DNA mRNA

(1)DNA的两条链都能转录吗? (2)DNA链完全解开吗? (3)在转录过程中碱基互补配对原则有什么特殊 情况? A—U、T—A、 G—C、 C—G

思考
……A-T-T-C-A-G-A-T-G…… a链 b链

DNA

……T-A-A-G-T-C-T-A-C……

假设以b链为模板,则转录出的RNA碱基排列为

……A-U-U-C-A-G-A-U-G……

课堂巩固 1、DNA分子的基本功能是遗传信息的 A.贮存和表达 B.传递和表达 C.贮存和传递 D.转录和翻译

2、某信使RNA中,U占20%,A占10%,那么它的模 板DNA片段中胞嘧啶占 35% 3、此片段有多少种核苷酸 DNA ——C-T-C-A—— RNA ——G-A-G-U——
6种

§ 4.1 基因指导蛋白质的合成
(二)

思考:
信使RNA的碱基:

4种

组成蛋白质的氨基酸: 20种

4种碱基如何决定蛋白质的20种氨基酸呢?
如果1个碱基决定1个氨基酸就只能决定___种,即 4 16 如果2个碱基决定1个氨基酸就只能决定___种,即 如果3个碱基决定1个氨基酸就可决定___种,即 64

1、如果1个碱基决定1种氨基酸,则

A、G、C、U分别决定1种,共4种
2、如果2个碱基决定1种氨基酸,则
第1个碱基 第2个碱基

AA GA CA UA

AG GG CG UG

AC GC CC UC

AU GU CU UU

A G C U

A G C U

共有16种组合,可以决定16种氨基酸

实验验证:1961年英国的克里克和同事用实验证明一 个氨基酸是由mRNA的3个碱基决定,即三联体密码子

密码子: 信使RNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基
亮氨酸 天冬氨酸 异亮氨酸

U U A G A U A U C
mRNA
一个密码子能决定几种氨基酸? 一种氨基酸只能由一个密码子决定吗?

密码子的特点
?1个密码子决定1种氨基酸,
1种氨基酸可能有1个或多个密码子

简并性

?有3个终止密码,2个起始密码,
64个遗传密码中,能编码氨基酸的只有61个

?地球上几乎所有的生物共用一套密码子表
简并性对生物体的生存发展有什么意义?

简并性的意义: a、增强了密码的容错性,当密码子中有一个 碱基改变时,可能并不会改变其对应的氨基 酸。在一定程度上能防止由于碱基的改变而 导致的遗传信息的改变。 b、当某种氨基酸使用频率高时,几种不同的 密码子都编码一种氨基酸可以保证翻译的速度。

密码子与反密码子

亮氨酸

天冬氨酸

A A U

C U A

异亮氨酸

U A G
一种tRNA只能携带一种氨基酸

翻 译

翻译小结
定义: 游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板合 成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。 细胞质中的核糖体 场所:_____________________

mRNA 模板:__________
多种氨基酸 原料:______________

产物:____________ 蛋白质
运载工具:___________________ tRNA

遗传信息传递方向:__________________ mRNA 蛋白质

基 因 指 导 蛋 白 质 合 成 的 过 程

DNA(基因)

转录

RNA

翻译

蛋白质

小结

基因

转录 细胞核

RNA

翻译 细胞质

蛋白质

转录、翻译与DNA复制的比较
场所 DNA复制: 细胞核 DNA DNA 模板 原料 产物 DNA
遗传信息 传递方向

亲代DNA的 游离的脱 每一条链 氧核苷酸

DNA→DNA

转录: DNA的一条链 游离的核 细胞核 DNA RNA (模板链) 糖核苷酸 翻译: 细胞质 RNA Pro

mRNA DNA→mRNA

mRNA

游离的 氨基酸

蛋白质 mRNA→蛋白


一个mRNA分子上结合多个核 糖体,同时合成多条肽链

课堂练习
蛋白质种氨基酸数目与mRNA、DNA中碱基数目的关系

1、如果某蛋白质中有n个氨基酸,则指导该蛋 白质合成的mRNA的碱基数目至少为 3n ,

控制该蛋白质合成的DNA(基因)中的碱基数 目至少为

6n



1∶3∶6 比例约是_________

1、一条多肽链上有氨基酸300个,则作为合成该多肽链 模板的信使RNA分子和转录信使RNA的DNA分子至少要 有碱基多少个? A.300;600 B.900;1800 C.900;900 D.600;900

2、某基因有192个脱氧核苷酸其控制合成的一条多肽应 脱掉的水分子为 A.191 B.95 C.32 D.31

9、某DNA分子片段中碱基为2400对,则由此片段所控制 合成的多肽链中,最多有氨基酸( )种 A.800 B.400 C.200 D.20

12、设控制某含a条肽链的蛋白质合成的基因含X个碱基 对,氨基酸的平均分子量为Y,则该蛋白质的分子量 约为 A. ? x ? a ? ?18 B. X ? Y ? ? X ? a ? ?18 ? ? ? ?
?3 ?
3 ?3 ?

2 C. XY ? 16 X ? 18a 3

D.

1 XY ? 6 X 3

16、已知一个蛋白质由2条肽链组成,连接氨基酸的肽 键共有198个,翻译该蛋白质的mRNA中有A和G共200 个,则该mRNA中的C和U不能少于: A.200个 B.400个 C.600个 D.800个

遗传信息、密码子和反密码子
遗传信息 概念 作用 种类
基因中脱氧核苷 酸的排列顺序
控制生物的遗传性状

密码子
mRNA中决定一 个氨基酸的三个 相邻碱基

反密码子
tRNA中与mRNA 密码子互补配对的 三个碱基

直接决定蛋白质中的 识别密码子,转运 氨基酸序列 氨基酸

64种 基因中脱氧核苷酸种 61种:能翻译出氨 类、数目和排列顺序 基酸 61种 的不同,决定了遗传 3种:终止密码子, 信息的多样性 不能翻译氨基酸 ①基因中脱氧核苷酸的序列 决定 mRNA中核糖核

联系

苷酸的序列 ②mRNA中碱基序列与基因模板链中碱基序列互补 ③密码子与相应反密码子的序列互补配对

密码子对应的氨基酸如下表
17、DNA分子模板链上的碱基序列携带的遗传信息最终 翻译的氨基酸如下表

则右图所示的tRNA所携带的氨基酸是 A.赖氨酸 B.丙氨酸 C.半胱氨酸 D.苏氨酸

18、(04高考江苏)下列对转运RNA的描述,正确的是 A.每种转运RNA能识别并转运多种氨基酸 B.每种氨基酸只有一种转运RNA能转运它 C.转运RNA能识别信使RNA上的密码子 D.转运RNA转运氨基酸到细胞核内

22、(04高考上海)组成人体蛋白质的20种氨基酸所对应 的密码子共有 A、4个 B、20个 C、61个 D、64个

23、根据转录和翻译过程填充

DNA双链 信使RNA 转运RNA 氨基酸

G C G

C

A

G
C

T
A

C

G

U

丙氨酸(密码 GCA )


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