高中生物必修2遗传与进化《第1节基因指导蛋白质的合成》PPT课件(4)(1).ppt

1、电影中，科学家是怎么使已灭绝的恐龙复活的？科学家利用凝结在琥珀中的史前蚊子体内的恐龙血液提科学家利用凝结在琥珀中的史前蚊子体内的恐龙血液提取出恐龙的遗传基因，加以修补和培育繁殖，竟然将已取出恐龙的遗传基因，加以修补和培育繁殖，竟然将已绝迹绝迹6500万年的史前庞然大物复生万年的史前庞然大物复生问题一问题一：在现实生活中，：在现实生活中，我们能不能像电影我们能不能像电影侏侏罗纪公园罗纪公园中描述的那中描述的那样，利用恐龙的样，利用恐龙的DNA，使恐龙复活呢？使恐龙复活呢？ 问题二问题二：如果能利用：如果能利用恐龙的恐龙的DNA使恐龙复使恐龙复活，你认为主要要解活，你认为主要要解决什么问题？决什么

2、问题？ 基因基因蛋白质蛋白质体现者体现者问题：基因是怎样指导蛋白质的合成呢？问题：基因是怎样指导蛋白质的合成呢？控制生物控制生物性状性状 第第4 4章章 第第1 1节节基因指导蛋白质的合成基因指导蛋白质的合成主要在细胞核主要在细胞核在细胞质进行在细胞质进行 问题：问题：在细胞核的基因如何控制在细胞质中在细胞核的基因如何控制在细胞质中的蛋白质的合成呢？的蛋白质的合成呢？ 小资料：n1955年有人曾用洋葱根尖和变形虫进行实验，如果加入 RNA酶分解细胞中的 RNA，蛋白质合成就停止，而如果再加进从酵母中提取出来的RNA，则又可重新合成一定数量的蛋白质。同年，拉斯特（Laster Gold）等人将变

3、形虫用同位素标记的尿嘧啶核苷培养液来培养，发现标记的RNA分子首先在细胞核中合成。n 问题：问题：n为什么为什么RNA适于作适于作DNA（基因）的信使（基因）的信使？你认为RNA在蛋白质合成中起到了什么作用？规则的双螺旋结构规则的双螺旋结构通常呈单链结构通常呈单链结构脱氧核苷酸脱氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸腺嘌呤（腺嘌呤（A）鸟嘌呤（鸟嘌呤（G）腺嘌呤（腺嘌呤（A）鸟嘌呤（鸟嘌呤（G）胞嘧啶（胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（胸腺嘧啶（T）胞嘧啶（胞嘧啶（C）尿嘧啶（尿嘧啶（U）脱氧核糖脱氧核糖核糖核糖磷酸磷酸磷酸磷酸DNA与与RNA分子的比较分子的比较三种三种RNA示意图示意图信使信使RNARNA： 遗

4、传信息传递的媒介。遗传信息传递的媒介。核糖体核糖体RNARNA： 与蛋白质构成核糖体。与蛋白质构成核糖体。转运转运RNARNA： 转运氨基酸的工具。转运氨基酸的工具。总结：为什么总结：为什么RNA适合做适合做DNA的信使呢？的信使呢？n1、RNA是由基本单位是由基本单位-核甘酸连接而核甘酸连接而成，跟成，跟DNA一样能储存遗传信息。一样能储存遗传信息。2、RNA一般为单链，比一般为单链，比DNA短，能通短，能通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。过核孔，从细胞核转移到细胞质中。3、RNA与与DNA的关系中，也遵循的关系中，也遵循“碱基互补配对原则碱基互补配对原则”。DNA的遗传信息是怎样传给的遗传

5、信息是怎样传给mRNA的？的？转录：在转录：在_内，以内，以DNADNA的的_为为_， 按照按照_的原则合成的原则合成_的过程。的过程。细胞核细胞核一条链一条链模板模板碱基互补配对碱基互补配对RNARNA转录：转录： 在细胞核内，以在细胞核内，以DNADNA的一条链为的一条链为模板，按照碱基互补配对的原则合模板，按照碱基互补配对的原则合成成mRNAmRNA的过程。的过程。碱基碱基 DNA A T G C DNA A T G C 互补互补 配对配对 RNA U A C G RNA U A C G 转录（转录（DNAmRNADNAmRNA） 场所场所模板模板原料原料产物产物 细胞核内细胞核内DNA

6、的一条链的一条链四种核糖核苷酸四种核糖核苷酸mRNAn经过转录，DNA中的遗传信息传递给了mRNA， mRNA 再经过必要的加工后从核孔进入细胞质。n那么，遗传信息是如何从进一步指导蛋白质的合成的呢？二、遗传信息的翻译二、遗传信息的翻译mRNA 蛋白质蛋白质 组成蛋白质的氨基酸种类：组成蛋白质的氨基酸种类： 信使信使RNARNA的碱基种类：的碱基种类：请思考：请思考：4 4种碱基如何决定蛋白质的种碱基如何决定蛋白质的2020种氨基酸呢？种氨基酸呢？2020种种4 4种种若若1 1个碱基决定个碱基决定1 1个氨基酸可决定个氨基酸可决定_种氨基酸，即种氨基酸，即若若3 3个碱基决定个碱基决定1 1

7、个氨基酸可决定个氨基酸可决定_种氨基酸，即种氨基酸，即若若2 2个碱基决定个碱基决定1 1个氨基酸可决定个氨基酸可决定_种氨基酸，即种氨基酸，即4 416166464A AC CG GU UG GA AU UU UA AmRNA 氨基酸 氨基酸 氨基酸密码子：密码子：mRNAmRNA上决定氨基酸的三个上决定氨基酸的三个相邻相邻的碱基的碱基密码子密码子第一个第一个字母字母第二个字母第二个字母第三个第三个字母字母U UC CA AG GU U苯苯 丙丙 氨氨 酸酸丝丝 氨氨 酸酸酪酪 氨氨 酸酸半半 胱胱 氨氨 酸酸U U苯苯 丙丙 氨氨 酸酸丝丝 氨氨 酸酸酪酪 氨氨 酸酸半半 胱胱 氨氨 酸酸

8、C C亮亮 氨氨 酸酸丝丝 氨氨 酸酸终终 止止终终 止止A A亮亮 氨氨 酸酸丝丝 氨氨 酸酸终终 止止色色 氨氨 酸酸G GC C亮亮 氨氨 酸酸脯脯 氨氨 酸酸组组 氨氨 酸酸精精 氨氨 酸酸U U亮亮 氨氨 酸酸脯脯 氨氨 酸酸组组 氨氨 酸酸精精 氨氨 酸酸C C亮亮 氨氨 酸酸脯脯 氨氨 酸酸谷谷 氨氨 酰酰 胺胺精精 氨氨 酸酸A A亮亮 氨氨 酸酸脯脯 氨氨 酸酸谷谷 氨氨 酰酰 胺胺精精 氨氨 酸酸G GA A异异 亮亮 氨氨 酸酸苏苏 氨氨 酸酸天天 冬冬 酰酰 胺胺丝丝 氨氨 酸酸U U异异 亮亮 氨氨 酸酸苏苏 氨氨 酸酸天天 冬冬 酰酰 胺胺丝丝 氨氨 酸酸C C异异

9、 亮亮 氨氨酸酸苏苏 氨氨 酸酸赖赖 氨氨 酸酸精精 氨氨 酸酸A A甲甲 硫硫 氨氨 酸酸（起（起 始）始）苏苏 氨氨 酸酸赖赖 氨氨 酸酸精精 氨氨 酸酸G GG G缬缬 氨氨 酸酸丙丙 氨氨 酸酸天天 冬冬 氨氨 酸酸甘甘 氨氨 酸酸U U缬缬 氨氨 酸酸丙丙 氨氨 酸酸天天 冬冬 氨氨 酸酸甘甘 氨氨 酸酸C C缬缬 氨氨 酸酸丙丙 氨氨 酸酸谷谷 氨氨 酸酸甘甘 氨氨 酸酸缬缬 氨氨 酸酸（起（起 始）始）丙丙 氨氨 酸酸谷谷 氨氨 酸酸甘甘 氨氨 酸酸G G1.一个密码子只能决定一种氨基酸； 一个氨基酸可由多个密码子决定。 （遗传密码的简并性简并性）2.密码子共_个， 能决定氨基酸

10、的密码子只有_个。 （三个终止密码子不决定氨基酸）64612.地球上几乎所有的生物体都共用上述密码子表。根据这一事实，你能想到什么？思考与讨论思考与讨论3 P65所有生物具有共同的起源。（统一性）3.从密码子表中可以看到，一种氨基酸可能有几个密码子，这一现象称做密码的简并。你认为密码的简并对生物体的生存发展有什么意义？增强容错性（一定程度上防止由于碱基改变导致的遗传信息改变）保证翻译速度tRNA“搬运工搬运工”1、细胞中的、细胞中的tRNA有多少种？有多少种？61种种2、tRNA和氨基酸转运有何对应关系？和氨基酸转运有何对应关系？每种每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。只能识别并转运一种氨基

11、酸。每种氨基酸可由一种或几种每种氨基酸可由一种或几种tRNA转运。转运。（tRNA具有专一性）具有专一性）反密码子与mRNA上的密码子碱基互补配对氨基酸能读懂mRNA上的信息，除了需要模板（mRNA）和“搬运工”（tRNA）还需要哪些条件才能合成蛋白质呢？ n场所：核糖体n原料：20种氨基酸n能量：ATP蛋白质合成的过程如何？蛋白质合成的过程如何？ 第一步：经过活化的甲硫氨酸在tRNA的运输下与mRNA上的起始密码AUG配对,进入核糖体的位点1（P位点）。第二步：按碱基互补配对的原则，携带氨基酸的tRNA进入位点2（A位点）第三步：位点1上的氨基酸（肽链）与位点2上的氨基酸通过脱水缩合形成肽键

12、。第四步：核糖体向前移动三个碱基对读取下一个密码子。原占据位点1的tRNA离开核糖体，原占据位点2的tRNA进入位点1，另一个携带氨基酸的tRNA进入位点2，继续肽链的合成。第五步：当核糖体读到终止密码时，肽链合成终止。翻翻 译译蛋白质合成的过程如何？蛋白质合成的过程如何？ 一个一个mRNA分子同时结合多个核糖体分子同时结合多个核糖体意义：少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质分子就可以迅速合成出大量的蛋白质DNA复制复制与与转录转录的比较的比较复制复制转录转录场所场所解旋解旋模板模板原料原料酶酶能量能量碱基配对碱基配对产物产物细胞核细胞核细胞核细胞核完全解旋完全解旋只解有遗传效应的片

13、段只解有遗传效应的片段DNA的两条链的两条链只有只有DNA的一条链的一条链4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸种核糖核苷酸DNA解旋酶、解旋酶、DNA聚合酶聚合酶RNA聚合酶聚合酶ATPATP子代子代DNAmRNAGC、CG、TA、GC、CG、TA、 A T1、有、有3个核酸，经分析共有个核酸，经分析共有5种碱基，种碱基，8种核苷酸，种核苷酸，4条核苷酸链，则它们是（条核苷酸链，则它们是（ ）A、一个、一个DNA和两个和两个RNA B、两个、两个DNA和一个和一个 RNAC、三个、三个DNA D、三个、三个RNA2、DNA和和RNA的区别是（的区别是（ ）A、五碳糖不同、五碳糖不同 B、碱

14、基种类不同、碱基种类不同C、空间结构不同、空间结构不同 D、以上都是、以上都是DA3、由、由DNA蕴藏的遗传信息所支配合成蕴藏的遗传信息所支配合成的的 RNA完全水解后，得到的化学物质完全水解后，得到的化学物质是（是（ ）A、氨基酸、氨基酸 葡萄糖葡萄糖 碱基碱基 B、氨基酸、氨基酸 核苷酸核苷酸 葡萄糖葡萄糖C、核糖、核糖 碱基碱基 磷酸磷酸 D、脱氧核糖、脱氧核糖 碱基碱基 磷酸磷酸C4、如果、如果DNA的一条模板链的碱基排列顺序的一条模板链的碱基排列顺序是是ACGCTAGCA，那么与它互补的另一条链，那么与它互补的另一条链上的碱基排列顺序是上的碱基排列顺序是 ，转录成，转录成的信使的信使RNA上的碱基排列顺序是上的碱基排列顺序是_ 5、如下是转录过程：、如下是转录过程：DNA RNA 该图中有该图中有 种核苷酸，有种核苷酸，有 核酸核酸 ，有，有 种碱种碱基，该过程是在基，该过程是在 中进行的。中进行的。TGCGATCGT625细胞核细胞核UGCGAUCGUntRNA（转运RNA）：像三叶草的叶形，一端是3个碱基，另一端是携带氨基酸的部位。