【生物】基因的表达 2课时课件-2023-2024学年高一下学期生物人教版（2019）必修2.pptx

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第4章基因的表达第第1 1课时课时基因A基因B基因C问题：对真核生物来说，基因主要存在问题：对真核生物来说，基因主要存在于哪里？蛋白质合成的场所呢？于哪里？蛋白质合成的场所呢？基因基因蛋白质基因主要存在于主要存在于细胞核细胞核中中蛋白质的合成在在细胞质细胞质中的中的核糖体核糖体上进行上进行信使信使一、一、RNARNA阅读思考：能将阅读思考：能将DNADNA携带的遗传信息传递到细胞质中的信使分子携带的遗传信息传递到细胞质中的信使分子应有何特点？应有何特点？与与DNADNA结构相似，也能储存遗传信息；结构相似，也能储存遗传信息；容易通过核孔，转移到细胞质中。容易通过核孔，转移到细胞质中。1 1、RNARNA的基本单位：的基本单位：核糖磷酸碱基AGUC腺嘌呤鸟嘌呤尿嘧啶尿嘧啶胞嘧啶核糖核苷酸核糖核苷酸RNARNA是是核糖核苷酸核糖核苷酸连接而成的长链连接而成的长链；一般由一般由一条链一条链构成构成；比比DNADNA短短。2 2、RNARNA的结构的结构一、一、RNARNA信使信使RNA(mRNA)RNA(mRNA)：携带遗传信息，携带遗传信息，蛋白质合蛋白质合成的模板。成的模板。核糖体核糖体RNA(rRNA)RNA(rRNA)：核糖体的组成成分。核糖体的组成成分。转运转运RNA(tRNA)RNA(tRNA)：识别并识别并转运氨基酸。转运氨基酸。核糖体RNA(rRNA）一、一、RNARNA3 3、RNARNA的种类的种类二、遗传信息的转录过程二、遗传信息的转录过程转录：在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。第1步：在RNA聚合酶、聚合酶、ATP的作用下，DNA双螺旋链解开，碱基暴露出来。二、遗传信息的转录过程二、遗传信息的转录过程第2步：游离的核糖核苷酸与DNA模板链上的碱基互补配对，在RNA聚合酶的作用下开始mRNA的合成。二、遗传信息的转录过程二、遗传信息的转录过程第3步：新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上。二、遗传信息的转录过程二、遗传信息的转录过程第4步：合成的mRNA从DNA链上释放。而后，DNA双螺旋恢复。二、遗传信息的转录过程二、遗传信息的转录过程转录的方向是？二、遗传信息的转录过程二、遗传信息的转录过程许多基因RNA1 1、转录场所、转录场所:主要是细胞核3 3、转录条件、转录条件:模板、原料、能量、酶二、遗传信息的转录过程二、遗传信息的转录过程4 4、转录特点、转录特点:边解旋边转录5 5、产物、产物:RNA（mRNA、tRNA、rRNA）2 2、转录时间、转录时间:个体生长发育的整个过程6 6、碱基配对方式、碱基配对方式:AU，TA，GC，CG三、遗传信息的翻译三、遗传信息的翻译翻译：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。mRNA5533GUGGAACCU1个碱基决定1个氨基酸2个碱基决定1个氨基酸3个碱基决定1个氨基酸决定4种氨基酸决定16种氨基酸氨基酸组合64种mRNA5533GUGGAACCU碱基序列氨基酸序列数量对应关系？三、遗传信息的翻译三、遗传信息的翻译mRNAmRNA上上3 3个相邻的碱基决定个相邻的碱基决定1 1个氨基酸。每个氨基酸。每3 3个这样的碱基叫作个这样的碱基叫作1 1个密码子。个密码子。密码子：共64个起始密码子：编码氨基酸起始密码子：编码氨基酸UAA、UAG、UGA因此，能编码氨基酸的密码子共62个终止密码子：不编码氨基酸终止密码子：不编码氨基酸原核生物原核生物AUG、GUGGUG真核生物真核生物AUG密码子的特性：简并性、通用性1、简并性：一种氨基酸可以由一种氨基酸可以由1 1种或多种不同的密码子决定。种或多种不同的密码子决定。2、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。三、遗传信息的翻译三、遗传信息的翻译增强容错性；保证翻译速度生物有共同的祖先UAAUCCUCUGGCGCAUACUGGUGGUCCUAA35色组甲硫精半胱半胱脯谷丝如何精准运送过来的？tRNA三、遗传信息的翻译三、遗传信息的翻译tRNA比mRNA小得多，其单链经过折叠，形成三叶草形（含有氢键）。结构结构35结合氨基酸的部位碱基配对2、运输氨基酸的工具tRNA三、遗传信息的翻译三、遗传信息的翻译每种每种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转运转运功能特性35结合氨基酸的部位碱基配对mRNA53GGA AU U反密码子2、运输氨基酸的工具tRNA功能功能转运氨基酸：依靠tRNA的3-端-OH。识别密码子：依靠tRNA的反密码子。三、遗传信息的翻译三、遗传信息的翻译A AC CU UUAAUCCUCUGGCGCAUACUGGUGGUCCUAA35CAC色组UGGAUC甲硫精GAC半胱GAC半胱ACA脯AGG谷CUU丝GGAmRNA进入细胞质，与核糖体结合。三、遗传信息的翻译三、遗传信息的翻译3、翻译过程第1步UAAUCCUCUGGCGCAUACUGGUGGUCCUAA35CAC色组UGGAUC甲硫精GAC半胱GAC半胱ACA脯AGG谷CUU丝GGA位点1携带甲硫氨酸的tRNA,通过与碱基AUG互补配对，进入位点1三、遗传信息的翻译三、遗传信息的翻译UAAUCCUCUGGCGCAUACUGGUGGUCCUAA35CAC色组UGGAUC甲硫精GAC半胱GAC半胱ACA脯AGG谷CUU丝GGA位点1位点2第2步携带某个氨基酸的tRNA以同样的方式进入位点2三、遗传信息的翻译三、遗传信息的翻译UAAUCCUCUGGCGCAUACUGGUGGUCCUAA35组UGGAUC甲硫精GAC半胱GAC半胱ACA脯AGG谷CUU丝GGA第3步位点1位点2氨基酸脱水缩合形成肽键氨基酸脱水缩合形成肽键CAC色甲硫氨酸与这个氨基酸形成肽键，从而转移到位点2的tRNA上三、遗传信息的翻译三、遗传信息的翻译UAAUCCUCUGGCGCAUACUGGUGGUCCUAA35CAC色组UGGAUC甲硫精GAC半胱GAC半胱ACA脯AGG谷CUU丝GGA位点1位点2第4步核糖体沿mRNA移动，读取下一个密码子。原位点1的tRNA离开核糖体，原位点2的tRNA进入位点1,一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点2,继续肽链的合成三、遗传信息的翻译三、遗传信息的翻译UAAUCCUCUGGCGCAUACUGGUGGUCCUAA35CAC色组UGGAUC甲硫精GAC半胱GAC半胱ACA脯AGG谷CUU丝GGA位点1位点2形成肽键三、遗传信息的翻译三、遗传信息的翻译UAAUCCUCUGGCGCAUACUGGUGGUCCUAA35CAC色组UGGAUC甲硫精GAC半胱GAC半胱ACA脯AGG谷CUU丝GGA位点1 位点2核糖体移动读取下一个密码子三、遗传信息的翻译三、遗传信息的翻译UAAUCCUCUGGCGCAUACUGGUGGUCCUAA35CAC色组UGGAUC甲硫精GAC半胱GAC半胱ACA脯AGG谷CUU丝GGA位点1位点2形成肽键三、遗传信息的翻译三、遗传信息的翻译UAAUCCUCUGGCGCAUACUGGUGGUCCUAA35CAC色组UGGAUC甲硫精GAC半胱GAC半胱ACA脯AGG谷CUU丝GGA位点1 位点2核糖体移动读取下一个密码子终止密码子无tRNA与之配对三、遗传信息的翻译三、遗传信息的翻译UAAUCCUCUGGCGCAUACUGGUGGUCCUAA35CAC色组UGGAUC甲硫精GAC半胱GAC半胱ACA脯AGG谷CUU丝GGA肽链释放，核糖体从mRNA上解离，翻译结束三、遗传信息的翻译三、遗传信息的翻译正在合成的肽链正在合成的肽链（最终肽链一样）（最终肽链一样）核糖体核糖体mRNA意义：意义：翻译方向?三、遗传信息的翻译三、遗传信息的翻译少量的少量的mRNA分子可以分子可以迅速迅速合成合成大量大量的蛋白质的蛋白质三、遗传信息的翻译三、遗传信息的翻译1 1、翻译场所、翻译场所:核糖体3 3、翻译条件、翻译条件:模板、原料、能量、酶、tRNA4 4、翻译特点、翻译特点:一条mRNA上可结合多个核糖体，同时合成多条肽链5 5、产物、产物:多肽2 2、翻译时间、翻译时间:个体生长发育的整个过程6 6、碱基配对方式、碱基配对方式:AU，UA，GC，CGGAGUC A UGCmRNA转转 录录AGAGTCTG CT C CC AG A G T DNA翻翻 译译蛋白质蛋白质缬氨酸缬氨酸组氨酸组氨酸精氨酸精氨酸总结：基因指导蛋白质的合成总结：基因指导蛋白质的合成氨基酸个数氨基酸个数:mRNA:mRNA碱基数碱基数:DNA:DNA碱基数碱基数=1：3：6注意：计算时一般计算时一般不考虑终止密码子不考虑终止密码子例、已知一个蛋白质由两条多肽链组成，连接氨基酸的肽键例、已知一个蛋白质由两条多肽链组成，连接氨基酸的肽键共有共有198个，则个，则相关相关基因中基因中碱基碱基至少有至少有()个个。GAGUC A UGCmRNA转转 录录AGAGTCTG CT C CC AG A G T DNA翻翻 译译蛋白质蛋白质缬氨酸缬氨酸组氨酸组氨酸精氨酸精氨酸1957年，克里克提出中心法则四、中心法则四、中心法则转录转录DNADNARNARNA翻译翻译蛋白质蛋白质复制复制补充后的中心法则内容：四、中心法则四、中心法则转录转录DNADNARNARNA翻译翻译蛋白质蛋白质逆转录逆转录复制复制复制复制