DNA指导蛋白质的合成-高一下学期生物人教版（2019）必修2.pptx

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1、 学习目标学习目标 核心素养核心素养1.概述遗传信息的转录和翻译过程。（重点、难点）2.理解遗传信息与“密码子”的概念。3.运用数学方法,分析碱基与氨基酸的对应关系。（难点）。1.根据结构和功能观，理解RNA的结构和功能。2通过转录、翻译过程比较，形成分类与比较的科学思维。天高皇帝远，奈我何？DNA核糖体轻易不出宫我看不懂皇帝的指令信使翻译RNA实验证据小资料：1955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，而如果再加进入酵母中提取出来的RNA，则又可重新合成一定数量的蛋白质。同年，拉斯特（Laster Gold）等人将变形虫用同位素标记的尿

2、嘧啶核苷酸培养液来培养，发现标记的RNA分子首先在细胞核中合成。你认为RNA在蛋白质合成中起到了什么作用？为DNA和蛋白质之间的中间物质，充当信使。种类种类mRNAmRNAtRNAtRNArRNArRNA名称信使RNA转运RNA核糖体RNA功能结构示意图共同点遗传信息传递的媒介转运氨基酸的工具组成核糖体单链单链，部分碱基配对形成三叶草型结构单链都是转录产物基本单位相同都与翻译过程有关RNA中不存在氢键？RNA的种类总结：总结：RNARNA适合做适合做DNADNA的信使的原因的信使的原因1.RNA1.RNA是由基本单位是由基本单位核苷酸连接而成，跟核苷酸连接而成，跟DNADNA一样一样能储存遗传

3、信息。能储存遗传信息。2.RNA一般为单链，比DNA短，能通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。3.RNA与DNA的关系中，也遵循“碱基互补配对原则”。规则的双螺旋结构通常呈单链结构脱氧核苷酸核糖核苷酸腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（T）胞嘧啶（C）尿嘧啶（U）脱氧核糖核糖磷酸磷酸完成下面的表格一.遗传信息的转录主要场所：_ 模板：_原料：四种游离的 _产物：_ 细胞核DNA的一条链核糖核苷酸RNA三种三种RNA示意图示意图信使信使RNARNA：翻译的模板翻译的模板核糖体核糖体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

4、工具转运氨基酸的工具TCATG T TT AAG T AC A A A T DNADNA（基因）的平面结构图（基因）的平面结构图转录的过程转录的过程解旋解旋AGCUGACGGUUU转录的模板与原料转录的模板与原料AG T AC A A A T 模板模板AG T AC A A A T AGCUGACGGUUURNA 聚合酶聚合酶转录的条件转录的条件AG T AC A A A T AGCGACGGUUUU转录遵循的原则转录遵循的原则配对AG T AC A A A T AGCGACGGUUU UAG T AC A A A T GCGACGGUUU U A依次连接AG T AC A A A T GCG

5、ACGUUGU U AAG T AC A A A T GCGACGUGU U AUAG T AC A A A T GCGACGGU U AU UAAG T AC A A A T GGCGGU U AU UA U C 细胞质细胞质 核核 孔孔mRNAmRNA在细胞核中合成在细胞核中合成AG T AC A A A T GU U AU UA U CDNAmRNAAG 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UCAUG A UUAmRNATCATG T TT AAG T AC A A A T AG T AC

6、 A A A T GU U AU UA U CmRNA模板链模板链非模板链非模板链模板链模板链DNADNAmRNAmRNA（1）转录的定义：？）转录的定义：？（2）转录的场所：？）转录的场所：？（3）转录的模板：？）转录的模板：？（4）转录的原料：？）转录的原料：？（5）转录的条件：？）转录的条件：？（6）转录时的碱基配对：？）转录时的碱基配对：？（7）转录的产物：？）转录的产物：？在细胞核中，以在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成的一条链为模板合成mRNA的的过程。细胞核细胞核。DNA分子的一条链分子的一条链。四种核糖核苷酸四种核糖核苷酸。模板、原料、模板、原料、ATP（能量）、酶。（能量

7、）、酶。A T C GDNA RNA U A G CmRNA。遗传信息流动：遗传信息流动：DNADNAmRNAmRNA解旋酶：RNA聚合酶结果：双链解开，暴露碱基配对原则：碱基互补配对原则模板：解开的DNA双链中的一条链原料：游离的核糖核苷酸结果：配对碱基以氢键相连连接酶：RNA聚合酶结果：形成一个mRNADNADNA释放合成的mRNA从DNA链上释放DNA双链恢复成双螺旋结构RNA聚合酶练一练：如图是1种生物的某段DNA及其转录的过程，分析回答:中标出的碱基符号，包括了_种核苷酸。1、DNA双链中，_链为转录链；该过程发生的主要场所是_，需要的酶有_、_，原料是_。2、下列关于bc过程的说法

8、中不正确的是()A.表示DNA复制过程B.表示DNA转录过程C.图中共有5种碱基D.图中T是DNA特有的碱基【解析】1、DNA两条链包括4种碱基，有4种脱氧核苷酸；RNA(c)包括了3种碱基，有3种核糖核苷酸，故共有7种核苷酸。能够与信使RNA碱基相互配对的转录链是b；转录主要发生在细胞核中，在解旋酶的作用下解开DNA的双链，然后以其中的一条链为模板，在RNA聚合酶的催化下，以周围的4种游离的核糖核苷酸为原料合成RNA。2、以DNA的一条链为模板合成RNA的过程为转录，不是复制；图中共有5种碱基；T是DNA中所特有的碱基，U是RNA中所特有的碱基。答案：1、7 b细胞核 解旋酶 RNA聚合酶4

9、种游离的核糖核苷酸2、A二、遗传信息的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。思考：组成蛋白质的氨基酸：信使RNA的碱基：20种4种4种碱基如何决定蛋白质的20种氨基酸呢？如果1个碱基决定1个氨基酸就只能决定_种，即 如果3个碱基决定1个氨基酸就可决定_种，即 如果2个碱基决定1个氨基酸就只能决定_种，即41664实验验证：1961年英国的克里克和同事用实验证明一个氨基酸是由mRNA的3个碱基决定。mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻的碱基密码子:UCAUG A UUAmRNA密码子密码子密码子 第1个字母 第2个字母 第3个字母 密码子苯丙氨酸

10、U U U UUU？精氨酸 A G G AGG 终止密码子：、_ 种类 起始密码子：（甲硫氨酸）（种）_（缬氨酸）编码氨基酸的密码子_种所有生物的密码子是 的。6164一种密码子决定一种氨基酸，但一种氨基酸可以由 不同的密码子决定。1种或几种相同AUGGUGUAAUAGUGA绝大多数氨基酸都有几个密码子。2.密码子的简并性地球上几乎所有的生物都共用同一套密码子。3.密码子的通用性讨论1：你认为密码子的简并对生物体的生存和发展有什么意义？讨论2：根据密码子的通用性这一事实，你能想到什么？增强密码子的容错性。当密码子中有一个碱基改变时，由于密码子的简并性，可能并不会改变其对应的氨基酸；提高使用频率

11、。当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码同一种氨基酸可以保证翻译的速度。说明当今生物可能有着共同的起源。说明当今生物可能有着共同的起源。一种密码子决定一种氨基酸。1.密码子的专一性分析密码子的特性分析密码子的特性思考讨论1、已知一段mRNA的碱基序列是AUGGAAGCAUGUCCGAGCAAGCCG，你能写出对应的氨基酸序列吗？甲硫氨酸 谷氨酸 丙氨酸 半胱氨酸 脯氨酸 丝氨酸 赖氨酸 脯氨酸2、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？地球上所有生物都有着或远或近的亲缘关系，或者生物都具有相同的遗传语言，或者生命在本质上是统一的。3、从密码子表中可以看到

12、，一种氨基酸可能有几个密码子，这一现象称作密码子的简并。你认为密码子的简并对生物体的生存发展有什么意义？如果密码子中的一个碱基发生变化，可能影响组成蛋白质的氨基酸的种类，也有可能组成蛋白质的氨基酸的种类不发生变化，这就保证了生物遗传的相对稳定性，又使生物出现变异，从而促进生物的发展进化。U AU密码子mRNAUGCAUACCGAU转运RNA（tRNA）问题：mRNA如何将信息翻译成蛋白质？U AU携带什么氨基酸？携带什么氨基酸？异亮氨酸异亮氨酸A U AA U AmRNAmRNAA A U亮氨酸AC U天冬氨酸AUG异亮氨酸一种tRNA只能携带一种氨基酸?一种氨基酸只能由一种tRNA携带?mR

13、NAmRNA与核糖体数量、翻译速度的关系图与核糖体数量、翻译速度的关系图 数量关系：一个数量关系：一个mRNAmRNA可同时结合多个核糖体。可同时结合多个核糖体。目的、意义：少量的目的、意义：少量的mRNAmRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质分子可以迅速合成出大量的蛋白质翻译小结场所：场所：产物：产物：模板：模板：原料：原料：条件：条件：主要在细胞质中核糖体。线粒体和叶绿体中核糖体mRNA蛋白质氨基酸ATP、酶、转运RNA（tRNA）碱基互补配对：碱基互补配对：GC、CG、U UA A、A AU U遗传信息流动：遗传信息流动：mRNA蛋白质转转 录录翻翻 译译定定 义义在细胞核中，以在细胞核

14、中，以DNA的一条链为模板合成的一条链为模板合成mRNA的过程的过程以以mRNA为模板，合成具有为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的一定氨基酸顺序的蛋白质的过程过程场场 所所细胞核细胞核细胞质的核糖体细胞质的核糖体模模 板板DNA的一条链的一条链信使信使RNA信息传递信息传递的方向的方向DNAmRNAmRNA蛋白质蛋白质原原 料料含含A、U、C、G的的4种种核苷酸核苷酸合成蛋白质的合成蛋白质的20种氨基酸种氨基酸产产 物物信使信使RNA有一定氨基酸排列顺序的蛋有一定氨基酸排列顺序的蛋白质白质实实 质质是遗传信息的转录是遗传信息的转录是遗传信息的表达是遗传信息的表达转录与翻译的比较转录与翻译的比较练一练：1、如图表示人体细胞内某物质的合成过程，据图分析错误的是（）A方框A表示的结构为核糖体B该过程主要发生在细胞核内C该过程以核糖核苷酸为原料D密码子只存在于图中链上2、下列关于DNA分子的复制、转录和翻译的比较，正确的是（）A从时期上看，都只能发生在细胞分裂的间期B从条件上看，都需要模板、原料、酶和能量C从原则上看，都遵循相同的碱基互补配对原则D从场所上看，都能发生在细胞核中