1、高中生物必修高中生物必修2第四章第一节课件第四章第一节课件 1 1、从原始恐龙的血液中获得了亲代复、从原始恐龙的血液中获得了亲代复的一份的一份DNADNA。2 2、让、让DNADNA分子上的遗传信息在后代的分子上的遗传信息在后代的个体发育中，以一定方式反映到蛋白质个体发育中，以一定方式反映到蛋白质的分子结构上，导致后代表现出与亲代的分子结构上，导致后代表现出与亲代相似的性状。相似的性状。观看影片观看影片侏罗纪公园侏罗纪公园片段片段讨论：影片中科学家用什么让恐龙复活？讨论：影片中科学家用什么让恐龙复活？如何使恐龙复活？如何使恐龙复活？结论：结论：DNADNA到性状的过程实际上是基因到蛋白质的过程
2、到性状的过程实际上是基因到蛋白质的过程。基因的表达（基因的表达（P61）-使遗传信息以一定的方式反映到使遗传信息以一定的方式反映到蛋白质蛋白质的分子结构的分子结构上来上来,从而控制性状的过程。从而控制性状的过程。染色体上，细胞核中核糖体上，细胞质中本节聚焦本节聚焦1、哪些细胞组分参与了蛋白质的合成？、哪些细胞组分参与了蛋白质的合成？2、什么是遗传密码、什么是遗传密码?3、基因如何指导蛋白质合成？、基因如何指导蛋白质合成？基因控制蛋白质的生物合成基因控制蛋白质的生物合成第二阶段：第二阶段：（在细胞质中进行）（在细胞质中进行）一定氨基酸顺序的一定氨基酸顺序的第一阶段：第一阶段：（在细胞核中进行）（
3、在细胞核中进行）DNAA T G C A G C A T T A C C G A RNA肽肽 链链T A C G UC G U A A U G G C U U肽链肽链细胞核细胞核核糖体核糖体转转 录录翻译翻译信使信使RNAT A C G T C G T A A T G G C T 1个氨基酸个氨基酸3个碱基个碱基6个碱基个碱基小结：基因控制蛋白质合成的条件小结：基因控制蛋白质合成的条件1、模板：、模板：2、场所：核糖体、场所：核糖体3、运载工具：转运、运载工具：转运RNA4、其他：酶；原料；能量、其他：酶；原料；能量直接模板直接模板最终模板最终模板信使信使RNADNA 转录转录 翻译翻译DNA
4、(基因基因) mRNA 蛋白质蛋白质 生物性状生物性状（双链）（双链） 6n （单链）（单链） 3n （肽链）（肽链） n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 排列顺序排列顺序 排列顺序排列顺序 排列顺序排列顺序（遗传信息）（遗传信息） （密码子）（密码子） （表现生物性状）（表现生物性状）DNARNA组成元素组成元素基本单位基本单位化学组成化学组成 结结 构构分分 布布功能功能 C、H、O、N、P脱氧脱氧核苷酸（核苷酸（4种）种）核糖核苷酸（核糖核苷酸（4种）种）一分子磷酸一分子磷酸一分子脱氧核糖一分子脱氧核糖一分子一分子A、T、C、G一分子磷酸一分子磷酸一分子核糖一分子
5、核糖一分子一分子A、U、C、G规则的双螺旋结构规则的双螺旋结构一般单链结构一般单链结构细胞核的染色体细胞核的染色体, 线粒体线粒体,叶绿体叶绿体80：核糖体成分，：核糖体成分，rRNA15：细胞质中，：细胞质中，tRNA 5：细胞核：细胞核结合到核糖体，结合到核糖体， mRNA储存、传递和表达储存、传递和表达遗传信息遗传信息mRNA：转录遗传信息，翻译的：转录遗传信息，翻译的模板模板tRNA：运载特定氨基酸的工具，：运载特定氨基酸的工具，识别密码子。识别密码子。rRNA：核糖体的组成成分：核糖体的组成成分TCATG A TT AAG T AC A A A T DNADNA的平面结构图的平面结构
6、图转录转录AG T AC A A A T AGCUGACGGUUUDNADNA游离的核糖核苷酸游离的核糖核苷酸以以DNADNA的一条链为模板合成的一条链为模板合成mRNAmRNAAG T AC A A A T AGCUGACGGUUU DNADNA与与RNARNA的碱基互补配对：的碱基互补配对：AUAU；TCTC；CGCG；TATARNA RNA 聚合酶聚合酶AG T AC A A A T AGCGACGGUUUU 组成组成 RNA 的核糖核苷酸一个个连接起来的核糖核苷酸一个个连接起来AG T AC A A A T AGCGACGGUUU UAG T AC A A A T GCGACGGUUU
7、 UAAG T AC A A A T GCGACGUUGU UAAG T AC A A A T GCGACGUGU UAUAG T AC A A A T GCGACGGU UAU UAG T AC A A A T GCGACGGU UAU UAAG T AC A A A T GCGCGGU UAU UA UAG T AC A A A T GGCGGU UAU UA U CAG T AC A A A T GGCGGU UAU UA U C形成的一条形成的一条 mRNA mRNA 链，链，DNADNA上的遗传信息就传递到上的遗传信息就传递到mRNAmRNA上上RNARNADNADNAAG T AC
8、 A A A T UCAUG A UUAmRNA 细胞质细胞质 细胞核细胞核 核孔核孔DNAmRNAmRNA在细胞核中合成在细胞核中合成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1. DNA的转录的转录场所：场所： 主要在主要在细胞核细胞核条件：条件：模板模板：DNA的一条链的一条链酶酶： 解旋酶解旋酶、RNA聚合酶聚合酶原料原料：四种：四种核糖核苷酸核糖核苷酸能量能量： ATP结果结果： 形成一条形成一条mRNA这样：这样：DNADNA上的遗传信上的遗传信息就传递到息就传递到mRNAmRNA上
9、上一段一段DNA双链解旋双链解旋合成合成mRNAmRNA释放释放DNA双链恢复双链恢复 某个基因某个基因过程：过程：DNA转录RNADNA 解旋解旋一条链为模板碱基互补配对碱基互补配对合成合成mRNA 链链mRNA释放，释放，DNA双链恢复双链恢复mRNA的遗传信息怎样传给蛋白质？的遗传信息怎样传给蛋白质？ 蛋白质蛋白质：20种种氨基酸氨基酸碱基碱基氨基酸，是什么关系？氨基酸，是什么关系？ mRNA： 4种种碱基碱基 基基 因：因：DNA有遗传效应的片段有遗传效应的片段, 4种种碱基碱基碱基互补配对原则碱基互补配对原则推断：推断： 1个碱基一种氨基酸，才有个碱基一种氨基酸，才有4种；种； 2个
10、碱基决定一种氨基酸，有个碱基决定一种氨基酸，有42=16种；种； 3个碱基决定一种氨基酸，有个碱基决定一种氨基酸，有43=64种种； 不可能是不可能是4个及以上的关系了个及以上的关系了1.1.起始密码子：起始密码子：AUGAUG和和GUGGUG还能分别还能分别决定决定甲硫氨酸和缬氨酸甲硫氨酸和缬氨酸遗传密码子遗传密码子4.4.一种氨基酸可以有几种密码子一种氨基酸可以有几种密码子3.3.决定氨基酸的密码子决定氨基酸的密码子:61:61种种5.5.一种密码子只能决定一种氨基酸一种密码子只能决定一种氨基酸6.6.地球上几乎所有生物体共用这个地球上几乎所有生物体共用这个遗传密码子表，所以这些生物间彼遗
11、传密码子表，所以这些生物间彼此有亲缘关系此有亲缘关系2.2.终止密码子终止密码子: :UAAUAA、UAGUAG、UGA UGA 无对应氨基酸，结束蛋白质合成无对应氨基酸，结束蛋白质合成 在在信使信使RNA分子上，分子上，决定一个氨基酸决定一个氨基酸的的3个个相邻相邻的碱基。的碱基。 （含起始码、终止码）（含起始码、终止码）UCAUG A UUAmRNA 密码子密码子 密码子密码子 密码子密码子 思考：谁去识别密码子呢？思考：谁去识别密码子呢？ 转运转运RNA反密码子转运RNA（tRNA）功能：功能： 识别密码子识别密码子 转运氨基酸转运氨基酸 核糖体核糖体 细胞质细胞质 细胞核细胞核 核孔核
12、孔DNA的一条链的一条链UCAUGUUUAmRNA 在细胞核中转录在细胞核中转录AG T AC AA A T CT A TT TG T A mRNA的遗传信息怎样传给蛋白质？的遗传信息怎样传给蛋白质？UCAUGUUUAmRNA 通过核孔进入细胞质通过核孔进入细胞质游离的氨基酸游离的氨基酸UCAUGUUUAmRNA 与核糖体结合与核糖体结合 核糖体核糖体甲硫氨酸甲硫氨酸U A C组氨酸组氨酸G U GAGGUCA CGUCUUGUG CGU位点位点1位点位点2第第1步：携带甲硫氨酸的步：携带甲硫氨酸的tRNA进入核糖体位点进入核糖体位点1第第2步：携带组氨酸的步：携带组氨酸的tRNA进入核糖体位
13、点进入核糖体位点2游离的氨基酸游离的氨基酸观察：每一个位点的特点？观察：每一个位点的特点？ 三三 个碱基的个碱基的位置位置 核糖体核糖体组氨酸组氨酸G U GAGGUCA CGUCUUGUG CGU位点位点1位点位点2第第1步：携带甲硫氨酸的步：携带甲硫氨酸的tRNA进入核糖体位点进入核糖体位点1第第2步：携带组氨酸的步：携带组氨酸的tRNA进入核糖体位点进入核糖体位点2甲硫氨酸甲硫氨酸第第3步：甲硫氨酸与组氨酸脱水缩合，转移到位点步：甲硫氨酸与组氨酸脱水缩合，转移到位点2的的tRNA上上U A C甲硫氨酸甲硫氨酸U A C甲硫氨酸甲硫氨酸游离的氨基酸游离的氨基酸 核糖体核糖体位点位点1位点位
14、点2第第1步：携带甲硫氨酸的步：携带甲硫氨酸的tRNA位点位点1第第2步：携带组氨酸的步：携带组氨酸的tRNA位点位点2第第3步：甲硫氨酸与组氨酸脱水缩合，转移到位点步：甲硫氨酸与组氨酸脱水缩合，转移到位点2的的tRNA上上 核糖体核糖体位点位点1位点位点2AGGUCA CGUCUUGUG CGU组氨酸组氨酸G U G甲硫氨酸甲硫氨酸U A C第第4步：核糖体移动到下一个密码子，原位点步：核糖体移动到下一个密码子，原位点1tRNA离开，离开， 原位点原位点2tRNA变为新位点变为新位点1tRNA，出现新位点，出现新位点2位点位点1位点位点2色氨酸色氨酸A C C核糖体可以沿着核糖体可以沿着mRNA移动移动直至读取到终止密码子，脱落直至读取到终止密码子，脱落第第5步：肽链合成后，脱离，被运送，盘曲折叠成有特定空间步：肽链合成后，脱离，被运送，盘曲折叠成有特定空间结构和功能的蛋白质分子结构和功能的蛋白质分子起始接肽终止 起始起始接肽接肽终止终止场所：场所： 细胞质的细胞质的核糖体核糖体上上过程：过程：条件：条件：模板模板：mRNA原料原料：20种氨基酸种氨基酸能量能量： ATP结果结果： 形成一条或多条形成一条或多条多肽链多肽链翻译翻译翻译者：翻译者：转运转运RNA ( tRNA )
