【课件】基因指导蛋白质的合成第2课时课件高一下学期生物人教版必修2.pptx

第四章基因的表达翻译（第二课时）AGTTCGGAACTCAAGCCTTG AGTTCGGAAC转录UCAAGCCUUGDNADNA的一条链 RNA三、遗传信息的转录过程 p66思考与讨论转录成的RNA的碱基序列，与DNA两条单链的碱基序列各有哪些异同？三、遗传信息的转录过程动动脑动动脑:转录是转录整个DNA么？转录不是转录整个DNA，转录以基因为单位进行（编码某种蛋白质基因）。一个DNA分子中某个基因转录时，其他基因是否一定也在进行转录？不一定同时进行转录。同种生物的不同细胞中，由于基因的选择性表达，mRNA的种类和数量一般是不相同的，但tRNA和rRNA的种类一般没有差异。实战训练大本p86教材微点发掘 1p88思考探究 典例1、2 应用体验1、2mRNA携带的遗传信息蛋白质碱基排序氨基酸排序DNA携带的遗传信息 碱基排序转录翻译 p66实质一、遗传信息的翻译P66-68 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序列的蛋白质，这一过程叫作翻译。4种21种4种碱基如何决定21种氨基酸?(1)定义：mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基(2)识别：mRNA53GUG G AA C C U密码子密码子密码子密码子认读是从mRNA的53,相邻的密码子无间隔、不重叠决定缬氨酸决定组氨酸决定精氨酸 后来科学家又通过一步步的推测和实验，证明了确实是mRNA上三个相邻的碱基决定一个氨基酸，最终破解了64个遗传密码子。一、遗传信息的翻译p661.密码子(2)位置：mRNA上第一个碱基第二个碱基第三个碱基U C A GU苯丙氨酸苯丙氨酸亮氨酸亮氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸酪氨酸酪氨酸终止终止半胱氨酸半胱氨酸终止、硒代半胱氨酸色氨酸UCAGC亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸组氨酸组氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸UCAGA异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸甲硫氨酸(起始)苏氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸天冬酰胺天冬酰胺赖氨酸赖氨酸丝氨酸丝氨酸精氨酸精氨酸UCAGG缬氨酸缬氨酸缬氨酸缬氨酸、甲硫氨酸(起始)丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸天冬氨酸天冬氨酸谷氨酸谷氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸UCAG一、遗传信息的翻译21种氨基酸的密码子表p67(1)密码子的个数：(2)密码子的种类：共64种密码子一般情况下3个终止密码子（UAA、UAG、UGA）不决定氨基酸，特殊情况下UGA可以编码硒代半胱氨酸。一般情况下，决定氨基酸的密码子61种。特殊情况下62种。2.3个终止密码子1.2个起始密码子：编码决定氨基酸第一个碱基第二个碱基第三个碱基U C A GU苯丙氨酸苯丙氨酸亮氨酸亮氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸酪氨酸酪氨酸终止终止半胱氨酸半胱氨酸终止、硒代半胱氨酸色氨酸UCAGC亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸组氨酸组氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸UCAGA异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸甲硫氨酸(起始)苏氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸天冬酰胺天冬酰胺赖氨酸赖氨酸丝氨酸丝氨酸精氨酸精氨酸UCAGG缬氨酸缬氨酸缬氨酸缬氨酸、甲硫氨酸(起始)丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸天冬氨酸天冬氨酸谷氨酸谷氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸UCAG一、遗传信息的翻译21种氨基酸的密码子表(3)密码子的特性：专一性 一种密码子只决定一种氨基酸简并性p67 一种氨基酸可由一种或多种密码子决定。地球上几乎所有生物都共用一套密码子。通用性问题3:根据密码子的通用性这一事实，你能想到什么？p67 说明当今生物可能有着共同的起源。任务：写p69mRNA上密码子所代表的氨基酸A C G U G A UUA异亮氨酸甲硫氨酸天冬氨酸一、遗传信息的翻译p67:mRNA进入细胞质后与核糖体结合，合成生产蛋白质的“生产线”，那么游离在细胞之中的氨基酸是如何运到合成蛋白质的“生产线”上的呢？核糖体任务：写mRNA上密码子所代表的氨基酸一、遗传信息的翻译p672.运输氨基酸的工具 tRNA35结合氨基酸的部位碱基配对（形成氢键）mRNA53A C U密码子U U G G A A反密码子(1)形态：RNA链经过折叠，形成三叶草形(2)功能：每种识别氨基酸并 转运一种氨基酸一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸（一对一）一种氨基酸可以由多种tRNA转运（一对多）(3)功能特点：(4)反密码子:位于tRNA上，其实质是与密码子发生碱基互补配对的3个相邻的碱基，有61或62种。P E A甲A U G C A C U G G C G U U G C U G U C C U U A A35起始密码子C A U53第1步：mRNA进入细胞质，与核糖体结合；携带甲硫氨酸的tRNA通过与mRNA上的碱基互补配对进入P位点。一、遗传信息的翻译p683.翻译的过程P E A甲第2步：携带组氨酸的tRNA以同样的方法进入A位点。C A U53组G U G53第3步：通过脱水缩合形成肽键，甲硫氨酸被转移到占据A位点的tRNA上。核糖体移动方向一、遗传信息的翻译3.翻译的过程A U G C A C U G G C G U U G C U G U C C U U A A35起始密码子P E A甲C A U53色C C A53组G U G53精A C G53半G C A53半A C A53脯A G G53第4步：核糖体沿着mRNA移动，读取下一个密码子，合成肽链。核糖体移动方向一、遗传信息的翻译3.翻译的过程A U G C A C U G G C G U U G C U G U C C U U A A35起始密码子P E AA C A53甲色组精半半脯A G G53释放信号直至核糖体读取到mRNA上的终止密码子，合成才告终止。肽链释放后，盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质分子。核糖体移动方向一、遗传信息的翻译3.翻译的过程A U G C A C U G G C G U U G C U G U C C U U A A35起始密码子1.起始2.运输3.延伸4.终止5.脱离位点1位点2一、遗传信息的翻译p683.翻译的过程以mRNA为模板，合成有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。n 模板：原料：21种氨基酸n 能量：由细胞呼吸提供 酶：多种酶n 场所：细胞质的核糖体 转运工具：tRNAn 特点：定义条件遗传信息的翻译总结 碱基互补配对具有特定氨基酸顺序的蛋白质DNARNA产物原则遗传信息传递的方向GC、CG、UUAA、AAUUmRNA-tRNA时间一个mRNA可结合多个核糖体同时翻译多条肽链生长发育过程mRNA 二、多聚核糖体P69 动动脑如何快速高效地进行翻译呢？多聚核糖体翻译的特点：一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成。多条肽链的氨基酸序列是否相同？相同，因为其模板相同。意义是什么？记：少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质翻译的方向？由肽链_肽链_的方向进行短 长（从右到左）真核生物先转录，后翻译DNAmRNARNA 聚合酶边转录边翻译原核生物一、遗传信息的翻译大本p90（四）典例1 应用体验2小本p199 12题DNA复制 转录 翻译时间场所模板原料酶能量原则特点产物方向信息传递细胞分裂间期生长发育过程主要是细胞核主要是细胞核细胞质DNA的两条链 基因特定的一条链mRNA四种脱氧核苷酸四种核糖核苷酸21种氨基酸解旋酶，DNA聚合酶 RNA聚合酶 多种酶ATPATP ATP子代DNA分子mRNA、tRNA、rRNA 特定氨基酸顺序的肽链A-T,T-A,C-G,G-C A-U,T-A,G-C,C-G A-U,U-A,G-C,C-G半保留复制边解旋边复制边解旋边转录一个mRNA可结合多个核糖体同时翻译多条肽链DNADNADNAmRNA mRNA蛋白质从起始密码子到终止密码子新链从5端-3端延伸新链从5端-3端延伸四、真核细胞中复制、转录、翻译的比较（作业）ACUGGAUC UmRNA反密码子UGA CCU AGA苏氨酸甘氨酸丝氨酸 转录翻译蛋白质密码子DNAACTGGATC TTGACCTAGA肽键 肽键136三、基因控制蛋白质合成的相关计算大本p90 方法规律DNA的碱基数、mRNA的碱基数、蛋白质中氨基酸数三者之间有何数量关系？G C AC G TG C A模板链丙氨酸DNA（基因片段）mRNA氨基酸DNA碱基数目mRNA碱基数目氨基酸数目：631DNA的碱基数：mRNA的碱基数：蛋白质中氨基酸数6n:3n:n=6:3:1说明：因为DNA中有的片段无遗传效应，不能转录出mRNA;转录出的中有终止密码子，终止密码子不对应氨基酸，蛋白质氨基酸数目为n，对应mRNA分子中碱基数最少为3n，DNA（基因）中碱基数最少为6n。因此一般题目中带有“至少”或“最多”字样。三、基因控制蛋白质合成的相关计算 实战训练大本p90典例2、应用体验1小本p198第10题（4）中心法则（第三课时）第四章基因的表达红霉素、环丙沙星、利福平等抗菌药物能够抑制细菌的生长，如下表所示。抗菌药物 抗菌机制红霉素 能与核糖体结合，抑制肽链的延伸环丙沙星 抑制细菌DNA的复制利福平 抑制细菌RNA聚合酶的活性p69拓展应用二 大本p92应用体验2问题1:请结合本节内容，思考这些抗菌药物可用于治疗疾病的道理。红霉素影响翻译过程，环丙沙星影响复制过程，利福平影响转录过程。DNA聚合酶解旋酶DNA聚合酶RNA聚合酶RNA聚合酶核糖体DNAmRNA多肽链复制转录翻译一、中心法则的发展问题问题2:2:你能根据 你能根据DNA DNA复制和基因指导蛋白质合成的过程 复制和基因指导蛋白质合成的过程画一张流程图，表示 画一张流程图，表示遗传信息的 遗传信息的传递方向 传递方向吗？吗？一、中心法则的发展 p69课本复制 转录 翻译信息流动方向DNADNA DNAmRNA mRNA蛋白质 遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA 的复制；也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。1957年，克里克提出中心法则弗朗西斯克里克问题3:1957年，克里克提出的中心法则所有生物均能适用吗？RNA病毒一、中心法则的发展情景材料二：1965年，科学家在RNA病毒里发现了一种RNA复制酶，像DNA复制酶能对DNA进行复制一样，RNA复制酶能对RNA进行复制。烟草花叶病毒模式图RNA复制酶RNA RNA烟草花叶病毒RNA病毒一、中心法则的发展情景材料三：1970年，科学家在致癌的RNA病毒中发现逆转录酶，它能以RNA为模板合成DNA。艾滋病病毒RNA 逆转录酶DNA 复制DNA逆转录转录复制RNA翻译蛋白质二、中心法则的完善图 解总 结DNA、RNA是信息的载体蛋白质是信息的表达产物ATP为信息的流动提供能量生命是物质、能量和信息的统一体在遗传信息的流动过程中生物种类 遗传信息的传递过程以DNA作为遗传物质的生物原核生物真核生物DNA病毒以RNA作为遗传物质的生物一般RNA病毒逆转录病毒(HIV)各种生物的遗传信息传递过程二、中心法则的完善 大本p91转录DNARNA翻译蛋白质复制复制RNA翻译蛋白质逆转录 转录DNARNA翻译蛋白质复制 复制RNADNA RNA 蛋白质123451 DNA复制2遗传信息转录4 RNA复制3遗传信息翻译5逆转录三、中心法则的分析a.细胞生物和DNA病毒：b.RNA复制类病毒（烟草花叶病毒）：c.逆转录病毒（HIV）：d.根尖分生区细胞：e.叶肉细胞：f.病毒：均不能发生 实战训练大本、小本相关练习