1、20192019级部级部 名师授课名师授课20192019级部级部 名师授课名师授课20192019级部级部 名师授课名师授课20192019级部级部 名师授课名师授课基因的表达:基因控制蛋白质合成的过程基因的表达:基因控制蛋白质合成的过程DNA(基因)基因)RNA蛋白质蛋白质转录转录翻译翻译信使信使20192019级部级部 名师授课名师授课课本64页:1 1、为什么为什么RNARNA适于作适于作DNADNA的信使?的信使?(1 1)RNARNA的分子组成与的分子组成与DNADNA的很相似,的很相似,具备传递遗传信息能力具备传递遗传信息能力(2 2)RNARNA一般是单链,而且比一般是单链,而
2、且比DNADNA短,能够通过核孔短,能够通过核孔一、遗传信息的转录一、遗传信息的转录20192019级部级部 名师授课名师授课20192019级部级部 名师授课名师授课2 2、DNADNA的遗传信息是怎样传递给的遗传信息是怎样传递给mRNAmRNA的?的?请大家阅读教材请大家阅读教材P65,P65,最后一段及图最后一段及图4-44-4,思考以下问题:,思考以下问题:(1 1)转录的概念)转录的概念(2 2)RNARNA聚合酶的作用聚合酶的作用(3 3)描述转录的过程)描述转录的过程场所、酶、模板、产物场所、酶、模板、产物(1 1)解旋)解旋(2 2)将核糖核苷酸连接形成)将核糖核苷酸连接形成R
3、NARNA分子分子在细胞核中,通过在细胞核中,通过RNA聚合酶以聚合酶以DNA的一条链为模板合成的的一条链为模板合成的RNA过程过程一、遗传信息的转录一、遗传信息的转录20192019级部级部 名师授课名师授课模板链模板链解旋解旋配对配对连接连接释放释放转转录录的的过过程程磷酸二酯键磷酸二酯键RNA聚合酶聚合酶RNA聚合酶聚合酶20192019级部级部 名师授课名师授课(4 4)RNARNA的类型的类型三种三种RNA都是转录的产物都是转录的产物20192019级部级部 名师授课名师授课课本课本66页:页:20192019级部级部 名师授课名师授课复 制转 录时期间期个体发育的任何时期场 所细胞
4、核(主要)细胞核(主要)模 板DNA的两条链只有DNA的一条链原 料四种脱氧核苷酸四种核糖核苷酸酶 解旋酶、DNA聚合酶RNA聚合酶能 量ATPATP碱基配对AT CG TA GCAU GC TA CG产 物子代DNAmRNA、tRNA、rRNA小结:小结:比较比较DNADNA的复制和转录的复制和转录20192019级部级部 名师授课名师授课按照碱基配对原则,按照碱基配对原则,1 1、写出以、写出以b b链为模板转录形成的链为模板转录形成的mRNAmRNA碱基序列;碱基序列;2 2、写出、写出DNADNA分子分子b b链对应的链对应的a a链的碱基序列;链的碱基序列;3 3、比较比较mRNAm
5、RNA和和b b链,以及链,以及mRNAmRNA和和a a链的碱基序列的差异。链的碱基序列的差异。DNA双链片段双链片段a链链b链链TACGTGACCATT信使信使RNAA T G CA C TGG T AA AUGGACUGG U A A 20192019级部级部 名师授课名师授课蛋白质蛋白质氨基酸氨基酸 1氨基酸氨基酸3氨基酸氨基酸 2氨基酸氨基酸4CAUGACCGGUCGUAAmRNA 翻译翻译:游离在细游离在细胞质胞质中的各种氨基酸,中的各种氨基酸,以以mRNAmRNA为模板合成具有一定氨基酸顺为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。序的蛋白质的过程。二、遗传信息的翻译二、遗传信息
6、的翻译碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的?碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的?场所、原料、模板、产物场所、原料、模板、产物20192019级部级部 名师授课名师授课 组成蛋白质的氨基酸:组成蛋白质的氨基酸:信使信使RNARNA的碱基:的碱基:1 1、碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的?、碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的?2121种种4 4种种如果如果1 1个碱基决定个碱基决定1 1个氨基酸就只能决定个氨基酸就只能决定_种种,即即 如果如果3 3个碱基决定个碱基决定1 1个氨基酸就就可决定个氨基酸就就可决定_种种,即即 如果如果2 2个碱基决定个碱基决定1 1个氨基酸就只能决定个氨基酸就只能决
7、定_种种,即即44444420192019级部级部 名师授课名师授课实验验证:实验验证:19611961年英国的克里克和同事以噬菌体为实验材料,证明一个年英国的克里克和同事以噬菌体为实验材料,证明一个氨基酸是由氨基酸是由m mRNARNA的的3 3个碱基决定。个碱基决定。信使信使RNARNA上决定一个氨基酸的上决定一个氨基酸的3 3个相邻的碱基个相邻的碱基密码子密码子:实验同时证明:实验同时证明:遗传密码从一个固定的起点开始(起始密码),以非重遗传密码从一个固定的起点开始(起始密码),以非重叠的方式阅读,密码子之间没有分隔符。叠的方式阅读,密码子之间没有分隔符。推测与实验:推测与实验:破解了遗
8、传密码(课本破解了遗传密码(课本7070页遗传密码的破译页遗传密码的破译)。)。20192019级部级部 名师授课名师授课CAUGACUGGUCGUGC甲硫氨酸甲硫氨酸组氨酸组氨酸色氨色氨酸酸终止终止UAA查阅密码子表,写出下面这段查阅密码子表,写出下面这段mRNA片段上的密码子所对应的氨基酸序列。片段上的密码子所对应的氨基酸序列。高一生物人教版(2019)第四章第一节基因指导蛋白质的合成(共34张PPT)高一生物人教版(2019)第四章第一节基因指导蛋白质的合成(共34张PPT)20192019级部级部 名师授课名师授课1.起始密码子起始密码子2.终止密码子终止密码子AUGAUGGUGGUG
9、UAAUAGUGA高一生物人教版(2019)第四章第一节基因指导蛋白质的合成(共34张PPT)高一生物人教版(2019)第四章第一节基因指导蛋白质的合成(共34张PPT)20192019级部级部 名师授课名师授课3.3.请找出下列密码子请找出下列密码子编码的氨基酸编码的氨基酸CUUCUCCUACUG亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸请找出密码子及氨基酸之间的数量对应关系?请找出密码子及氨基酸之间的数量对应关系?高一生物人教版(2019)第四章第一节基因指导蛋白质的合成(共34张PPT)高一生物人教版(2019)第四章第一节基因指导蛋白质的合成(共34张PPT)20192019级部
10、级部 名师授课名师授课2 2、遗传密码的特性:、遗传密码的特性:(2 2)通用性:)通用性:地球上几乎所有的生物共用一套密码子表。地球上几乎所有的生物共用一套密码子表。(1 1)简并性:)简并性:一种氨基酸有两种以上的密码子编码的情况一种氨基酸有两种以上的密码子编码的情况。增加容错性增加容错性当今生物可能有共同的起源当今生物可能有共同的起源高一生物人教版(2019)第四章第一节基因指导蛋白质的合成(共34张PPT)高一生物人教版(2019)第四章第一节基因指导蛋白质的合成(共34张PPT)20192019级部级部 名师授课名师授课3 3、mRNAmRNA进入细胞质后与核糖体结合,形成合成生产蛋
11、白质的进入细胞质后与核糖体结合,形成合成生产蛋白质的“生产生产线线”,那么,那么游离游离在细胞质中在细胞质中的氨基酸的氨基酸是如何运到是如何运到“生产线生产线”上的呢?上的呢?ACGUGAUUA异亮氨酸甲硫氨酸谷氨酸亮氨酸高一生物人教版(2019)第四章第一节基因指导蛋白质的合成(共34张PPT)高一生物人教版(2019)第四章第一节基因指导蛋白质的合成(共34张PPT)20192019级部级部 名师授课名师授课4 4、密码子与反密码子、密码子与反密码子亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸一种一种tRNAtRNA只能携带一种氨基酸吗只能携带一种氨基酸吗?一种氨基酸只能由一种一种氨基酸只能由一种tRNAtR
12、NA携带携带?每个每个tRNAtRNA的这三个碱基可以的这三个碱基可以与与mRNAmRNA上的密码子互补配对上的密码子互补配对高一生物人教版(2019)第四章第一节基因指导蛋白质的合成(共34张PPT)高一生物人教版(2019)第四章第一节基因指导蛋白质的合成(共34张PPT)20192019级部级部 名师授课名师授课5、翻译的过程是怎样的?、翻译的过程是怎样的?阅读阅读P68P68教材,教材,结合图结合图4-74-7,思考思考:(1 1)翻译时是核糖体沿着)翻译时是核糖体沿着mRNAmRNA移动,还是移动,还是mRNAmRNA沿着核糖体移沿着核糖体移动动?(2 2)核)核糖糖体与体与mRNA
13、mRNA的结合部位会形成几的结合部位会形成几个个tRNAtRNA的结合位点?的结合位点?(3 3)核糖体中的两个氨基酸形成肽键后转移到占据哪个位点)核糖体中的两个氨基酸形成肽键后转移到占据哪个位点的的tRNAtRNA上?上?(4 4)翻译过程是如何终止的?)翻译过程是如何终止的?高一生物人教版(2019)第四章第一节基因指导蛋白质的合成(共34张PPT)高一生物人教版(2019)第四章第一节基因指导蛋白质的合成(共34张PPT)20192019级部级部 名师授课名师授课位点位点1位点位点1 2高一生物人教版(2019)第四章第一节基因指导蛋白质的合成(共34张PPT)高一生物人教版(2019)
14、第四章第一节基因指导蛋白质的合成(共34张PPT)20192019级部级部 名师授课名师授课位点位点1 2位点位点1 2高一生物人教版(2019)第四章第一节基因指导蛋白质的合成(共34张PPT)高一生物人教版(2019)第四章第一节基因指导蛋白质的合成(共34张PPT)20192019级部级部 名师授课名师授课核糖体核糖体核糖体核糖体核糖体核糖体 G U G C U G A C C U A CGAAAAAUCAGGGCUACGAUmRNA U A C G U G A C C C U G多肽链多肽链高一生物人教版(2019)第四章第一节基因指导蛋白质的合成(共34张PPT)高一生物人教版(20
15、19)第四章第一节基因指导蛋白质的合成(共34张PPT)20192019级部级部 名师授课名师授课意义:一个信使意义:一个信使RNA上可以上可以相继相继结合多个核糖体,少量的结合多个核糖体,少量的RNA就可以迅速合成大量的蛋白质就可以迅速合成大量的蛋白质如何判断翻译的方向?哪个核糖体最先与核糖体结合?合成如何判断翻译的方向?哪个核糖体最先与核糖体结合?合成的肽链是否相同?的肽链是否相同?1234多聚核糖体多聚核糖体高一生物人教版(2019)第四章第一节基因指导蛋白质的合成(共34张PPT)高一生物人教版(2019)第四章第一节基因指导蛋白质的合成(共34张PPT)20192019级部级部 名师
16、授课名师授课转录、翻译与转录、翻译与DNADNA复制的比较复制的比较场所场所模板模板原料原料产物产物酶酶能量能量DNADNA复制复制转录转录翻译翻译游离的脱游离的脱氧核苷酸氧核苷酸游离的核游离的核糖核苷酸糖核苷酸游离游离的的氨氨基酸基酸DNADNARNARNA蛋白质蛋白质解旋酶解旋酶聚合酶聚合酶RNARNA聚合酶聚合酶亲代亲代DNADNA的每的每一一条链条链DNADNA的的一条一条链链mRNAmRNA小结小结RNARNA基因基因蛋白质蛋白质转录转录翻译翻译细胞核细胞核细胞质细胞质细胞细胞核核(主要主要)细胞细胞核核(主要主要)细胞质细胞质酶酶需能需能需能需能需能需能20192019级部级部 名
17、师授课名师授课课堂巩固课堂巩固蛋白质中氨基酸数目与蛋白质中氨基酸数目与mRNAmRNA、DNADNA中碱基数目的关系中碱基数目的关系如果某蛋白质中有如果某蛋白质中有n n个氨基酸个氨基酸,则则指导该蛋白质合成的指导该蛋白质合成的mRNAmRNA的碱基数目为的碱基数目为 ,控控制该蛋白质合成的制该蛋白质合成的DNADNA(基因)中的碱基数目为(基因)中的碱基数目为 。3n3n6n6n20192019级部级部 名师授课名师授课19571957年克里克的预测年克里克的预测三、三、中心法中心法则则遗遗传信息传递的一般规律传信息传递的一般规律DNADNARNARNA蛋蛋白质白质转录转录翻译翻译复制复制2
18、0192019级部级部 名师授课名师授课补充后的中心法则补充后的中心法则19651965年,科学家在年,科学家在某种某种RNARNA病毒病毒中发现了中发现了RNARNA复制酶,复制酶,RNARNA复制酶复制酶能催化能催化RNARNA的复制的复制。19701970年,科学家在年,科学家在致癌的致癌的RNARNA病毒病毒中发现了中发现了逆转录酶逆转录酶,它能以,它能以RNARNA为模板合成为模板合成DNADNA。你认为这些资料是否推翻了克里克提出的中心法则你认为这些资料是否推翻了克里克提出的中心法则?小资料小资料20192019级部级部 名师授课名师授课学以致用学以致用写出下列各类生物遗传信息传递
19、过程:原核生物、真核生物、写出下列各类生物遗传信息传递过程:原核生物、真核生物、DNA病毒、病毒、RNA复制病毒、逆转录病毒复制病毒、逆转录病毒20192019级部级部 名师授课名师授课课后题参考答案课后题参考答案20192019级部级部 名师授课名师授课A密码子密码子精氨酸精氨酸氨基酸氨基酸转运转运RNAG信使信使RNAGGDNA双链双链CCCAAT C GU C G20192019级部级部 名师授课名师授课2.2.某基因中含有某基因中含有12001200个碱基,则由它控制合成的一条个碱基,则由它控制合成的一条肽链的最多含有肽键的个数是肽链的最多含有肽键的个数是 ()A198个个 B199个个 C200个个 D201个个B基因mRNA蛋白质转录转录翻译翻译6n3nn20192019级部级部 名师授课名师授课A.46%,54%B.23%,27%C.27%,23%D.46%,27%BA1T2T1A2G1C1C2G212(A1 T1)%=(A2+T2)%=(A总总+T总总)%(G1C1)%=(G2+C2)%=(G总总+C总总)%AmUmGmCmmRNA=(A=(Am m+U+Um m)%)%=(G=(Gm m+C+Cm m)%)%DNA