【高中生物】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

《【高中生物】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》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【高中生物】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（34页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、S z L w h第第1节基因指导蛋白质的合成节基因指导蛋白质的合成（2）S z L w h蛋蛋白质白质mRNA（碱碱基）基）（氨氨基基酸酸）DNA问问题题 1：mRNA 的的碱碱基基与氨与氨基基酸酸之之间的间的对对应关应关系系是是怎怎样的？样的？问题问题2：游离在细胞质中的氨基酸是怎样运送到核糖体的？游离在细胞质中的氨基酸是怎样运送到核糖体的？问题问题3：遗传信息的传递有什么规律？遗传信息的传递有什么规律？二、遗传信息的翻译二、遗传信息的翻译S z L w h资料资料资料资料1 1：遗传密码的破解：遗传密码的破解：遗传密码的破解：遗传密码的破解早在1954年，物理学家伽莫夫（GeorgeGa

2、mow，1904-1968）就根据核苷酸和氨基酸的种类，做出数学推理：如果1个核甘酸编码1个氨基酸，4种核苷酸只能决定4种氨基酸（41=4）；如果2个核苷酸编码1个氨基酸，可决定16种氨基酸（42=16）；如果3个核苷酸编码1个氨基酸，可编码64种氨基酸（43=64）：如果4个核苷酸编码1个氨基酸，可编码256种氨基酸（44=256）；依此类推。伽莫夫认为三个碱基编码一个氨基酸是合理的，因此提出了“三个碱基编码一个氨基酸三个碱基编码一个氨基酸三个碱基编码一个氨基酸三个碱基编码一个氨基酸”的假说。二、遗传信息的翻译二、遗传信息的翻译S z L w h1961年，克里克以T4噬菌体为实验材料，研究

3、其中某个基因的碱基增加或减少对其所编码蛋白质的影响。克里克发现，在相关碱基序列中增加或删除1个或2个碱基，无法产生具有正常功能的蛋白质，但是，当增加或删除3个碱基时，却合成了具有正常功能的蛋白质。克里克是第一个用实验证明遗传密码中3个碱基编码1个氨基酸的科学家。这个实验同时表明：遗传密码从一个固定的起点开始，以非重遗传密码从一个固定的起点开始，以非重遗传密码从一个固定的起点开始，以非重遗传密码从一个固定的起点开始，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。资料资料2：遗传密码的破解：遗传密码的

4、破解问题探讨问题探讨mRNAmRNA上上上上3 3个相邻的碱基决定个相邻的碱基决定个相邻的碱基决定个相邻的碱基决定1 1个氨基酸，个氨基酸，个氨基酸，个氨基酸，每每每每3 3个这样的碱基叫做个这样的碱基叫做个这样的碱基叫做个这样的碱基叫做1 1个密码子。个密码子。个密码子。个密码子。概念：概念：概念：概念：密码子认读是从密码子认读是从密码子认读是从密码子认读是从mRNAmRNA的的的的5353相邻的密码子相邻的密码子相邻的密码子相邻的密码子无间隔、不重叠无间隔、不重叠无间隔、不重叠无间隔、不重叠S z L w h二、遗传信息的翻译二、遗传信息的翻译资料资料资料资料3 3：19611961年蛋白

5、质的体外合成实验年蛋白质的体外合成实验年蛋白质的体外合成实验年蛋白质的体外合成实验1.科学家：科学家：尼伦伯格、马太尼伦伯格、马太2.实验技术：实验技术：蛋白质的体外合成技术3.实验过程：实验过程：在每个试管中分别加入1种氨基酸；在每个试管中加入除去了DNA和mRNA的细胞提取液；在每个试管中加入人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸（多聚尿嘧啶核苷酸（mRNA）。1.实验结果：实验结果：2.实验结论：实验结论：加入加入加入加入苯丙氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸的试管中，出现了的试管中，出现了的试管中，出现了的试管中，出现了多聚苯丙氨酸的肽链多聚苯丙氨酸的肽链多聚苯丙氨酸的肽链多聚苯丙氨酸的肽链。与苯

6、丙氨酸对应的密码子是与苯丙氨酸对应的密码子是与苯丙氨酸对应的密码子是与苯丙氨酸对应的密码子是UUUUUU（第一个被破译的密码子）。（第一个被破译的密码子）。（第一个被破译的密码子）。（第一个被破译的密码子）。在多位科学家的不断实验下，终于破译了全部在多位科学家的不断实验下，终于破译了全部在多位科学家的不断实验下，终于破译了全部在多位科学家的不断实验下，终于破译了全部6464密码子，并编制出密码子表。密码子，并编制出密码子表。密码子，并编制出密码子表。密码子，并编制出密码子表。S z L w h二、遗传信息的翻译二、遗传信息的翻译 1、从密码子表中，你能总结、从密码子表中，你能总结密码子有哪些特

7、征吗？密码子有哪些特征吗？思考：思考：2、你认为密码子的简并对生、你认为密码子的简并对生物体的生存发展有什么意义物体的生存发展有什么意义？3、几乎所有的生物体都共用、几乎所有的生物体都共用上述密码子。根据这一事实，上述密码子。根据这一事实，你能想到什么？你能想到什么？S z L w h二、遗传信息的翻译二、遗传信息的翻译第第1个碱基个碱基 第第2个碱基个碱基 第第3个碱基个碱基 密码子密码子苯丙氨酸UUUUUU精氨酸AGGAGG 1、密码种类：（种）2、终止密码子：、。3、起始密码子：（甲硫氨酸）、（缬氨酸、甲硫氨酸）4、编码氨基酸的密码子_种或_种 思考：思考：64UAAGUGAUGUGA（

8、硒代半胱氨酸）61UAG62S z L w h1、从密码子表中，你能总结密码子有哪些特征吗？、从密码子表中，你能总结密码子有哪些特征吗？思考：思考：二、遗传信息的翻译二、遗传信息的翻译绝大多数氨基酸都有几个密码子。绝大多数氨基酸都有几个密码子。地球上几乎所有的生物都共用同一套密码子。地球上几乎所有的生物都共用同一套密码子。一种密码子决定一种氨基酸。一种密码子决定一种氨基酸。l密码子的密码子的专一性专一性专一性专一性:l密码子的密码子的简并性简并性简并性简并性:l密码子的密码子的通用性通用性通用性通用性:2、你认为密码子的简并对生物体的生存发展有什么意义？、你认为密码子的简并对生物体的生存发展有

9、什么意义？3、几乎所有的生物体都共用上述密码子。根据这一事实，你能想到什么？、几乎所有的生物体都共用上述密码子。根据这一事实，你能想到什么？（1 1）增增增增强强强强密密密密码码码码子子子子的的的的容容容容错错错错性性性性。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；（2 2）密密密密码码码码子子子子的的的的使使使使用用用用频频频频率率率率。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。S z L w h二、遗传信息的翻译二、遗传信息的翻译35结合氨基结合氨基酸的部位酸的部位碱基配对mRNAmRNA53A AC CU U密码子

10、密码子密码子密码子UGA反反反反密码子密码子密码子密码子(1)(1)形态：形态：形态：形态：三叶草形三叶草形三叶草形三叶草形(2)(2)功能特点：功能特点：功能特点：功能特点：每种每种每种每种tRNAtRNA只能识别并转运一种氨基酸。只能识别并转运一种氨基酸。只能识别并转运一种氨基酸。只能识别并转运一种氨基酸。（3 3）反）反）反）反密码子密码子密码子密码子 位于位于位于位于tRNAtRNA上能与上能与上能与上能与mRNAmRNA上的密码子发上的密码子发上的密码子发上的密码子发生碱基互补配对的生碱基互补配对的生碱基互补配对的生碱基互补配对的3 3个相邻的碱基。个相邻的碱基。个相邻的碱基。个相邻

11、的碱基。读图4-6，了解tRNA的形态和功能特点。决定氨基酸的密码子有61或62种，所以 反密码子有反密码子有反密码子有反密码子有 ；tRNA tRNA有有有有 。61或或62种种61或或62种种问题问题2：游离在细胞质中的氨基酸是怎样运送到核糖体的？游离在细胞质中的氨基酸是怎样运送到核糖体的？S z L w h二、遗传信息的翻译二、遗传信息的翻译S z L w h二、遗传信息的翻译二、遗传信息的翻译1 1、概念：、概念：、概念：、概念：2 2、场所：、场所：、场所：、场所：3 3、模板：模板：模板：模板：5 5、酶：、酶：、酶：、酶：细胞质中的核糖体核糖体核糖体核糖体21种氨基酸（需tRNA

12、转运）mRNA肽酰转移酶肽酰转移酶肽酰转移酶肽酰转移酶4 4、原料：、原料：、原料：、原料：6 6、原则：、原则：、原则：、原则：碱基互补配对原则G-C、C-G、U-AU-A、A-UA-U8 8、产物：、产物：、产物：、产物：从模板RNA的5-端到3-端7 7、方向：、方向：、方向：、方向：蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质游离在细胞质中的各种_，以_为模板合成具有一定氨基酸顺序的_的过程叫作翻译。蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质mRNAmRNA氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸S z L w h二、遗传信息的翻译二、遗传信息的翻译位点位点1E位点位点2甲甲AUGCACUGGCGUUGCUGUCCUUAA35起始密码子起

13、始密码子起始密码子起始密码子CAU53第第第第1 1步：步：步：步：mRNAmRNA进入细胞质，与核进入细胞质，与核进入细胞质，与核进入细胞质，与核糖体结合；携带糖体结合；携带糖体结合；携带糖体结合；携带甲硫氨酸甲硫氨酸甲硫氨酸甲硫氨酸的的的的tRNAtRNA通过与通过与通过与通过与mRNAmRNA上的碱基互补配对进上的碱基互补配对进上的碱基互补配对进上的碱基互补配对进入入入入P P位点位点位点位点（位点（位点（位点（位点1 1）。S z L w h二、遗传信息的翻译二、遗传信息的翻译位点位点1E位点位点2甲甲第第第第2 2步：携带步：携带步：携带步：携带组氨酸组氨酸组氨酸组氨酸的的的的tRN

14、AtRNA以同样的方法进入以同样的方法进入以同样的方法进入以同样的方法进入A A位点。位点。位点。位点。CAU53组组GUG53AUGCACUGGCGUUGCUGUCCUUAA35起始起始密码子密码子第第第第3 3步：通过步：通过步：通过步：通过脱水缩合脱水缩合脱水缩合脱水缩合形成形成形成形成肽键肽键肽键肽键，甲硫氨酸被转移到占据，甲硫氨酸被转移到占据，甲硫氨酸被转移到占据，甲硫氨酸被转移到占据A A位点的位点的位点的位点的tRNAtRNA上。上。上。上。S z L w h二、遗传信息的翻译二、遗传信息的翻译位点位点1E位点位点2甲甲CAU53色色CCA53AUGCACUGGCGUUGCUGU

15、CCUUAA35起始起始密码子密码子组组GUG53精精ACG53半半GCA53半半ACA53脯脯AGG53第第第第4 4步：步：步：步：核糖体沿着核糖体沿着核糖体沿着核糖体沿着mRNAmRNA移动移动移动移动，读取下一个密码子，读取下一个密码子，读取下一个密码子，读取下一个密码子，合成肽链合成肽链合成肽链合成肽链。S z L w h位点位点1E位点位点2AUGCACUGGCGUUGCUGUCCUUAA35起始起始密码子密码子ACA53甲甲色色组组精精半半半半脯脯AGG53释释放放因因子子直至核糖体读取到直至核糖体读取到直至核糖体读取到直至核糖体读取到mRNAmRNA上的上的上的上的终终终终止密

16、码子止密码子止密码子止密码子，合成才告终止。，合成才告终止。，合成才告终止。，合成才告终止。肽链释放后，肽链释放后，肽链释放后，肽链释放后，盘曲折叠盘曲折叠盘曲折叠盘曲折叠成具有特成具有特成具有特成具有特定定定定空间结构和功能空间结构和功能空间结构和功能空间结构和功能的蛋白质分子。的蛋白质分子。的蛋白质分子。的蛋白质分子。二、遗传信息的翻译二、遗传信息的翻译S z L w h二、遗传信息的翻译二、遗传信息的翻译S z L w h二、遗传信息的翻译二、遗传信息的翻译在细胞质中，翻译是一个快速快速的过程。在37时，细菌细胞内合成肽链的速度约为每秒连接15个氨基酸。通常，一个一个mRNA分子上可以相

17、继结合多个核糖体结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成同时进行多条肽链的合成（如右图），因此，少量的少量的mRNA分子就可以迅速合成迅速合成出大量的蛋白质大量的蛋白质。问题问题2：形成的多条肽链氨基酸序列相同吗形成的多条肽链氨基酸序列相同吗？问题问题3：形成的肽链能够直接承担生命活动吗：形成的肽链能够直接承担生命活动吗?问题问题4：如不能，则还需要怎样的加工过程：如不能，则还需要怎样的加工过程?问题问题1：如何判断翻译过程的方向？如何判断翻译过程的方向？S z L w h真核生物真核生物:先先转录，转录，后后翻译翻译DNAmRNARNA聚合酶边转录边翻译边转录边翻译原核生物原核生物:二、遗传信

18、息的翻译二、遗传信息的翻译S z L w h二、遗传信息的翻译二、遗传信息的翻译思考思考DNA模板链DNA意义链mRNA密码子AUG GAA GCA UGU CCG AGC AAG CCGtRNA反密码子蛋白质氨基酸ATG GAA GCA TGT CCG AGC AAG CCGTAC CTT CGT ACA GGC TCG TTC GGCUAC CUU CGU ACA GGC UCG UUC GGC甲硫氨酸甲硫氨酸-谷氨酸谷氨酸-丙氨酸丙氨酸-半胱氨酸半胱氨酸-脯氨酸脯氨酸-丝氨酸丝氨酸-赖氨酸赖氨酸-脯氨酸脯氨酸S z L w hDNA、RNA的碱基和氨基酸的数量关系的碱基和氨基酸的数量关系

19、结论结论:C G TGCAC A TG C A C TG G TADNA谷氨酸谷氨酸组氨酸组氨酸精氨酸精氨酸氨基酸氨基酸C G UGGAC A UmRNAG C A C U G G U AtRNA遗传信息遗传信息密码子密码子反密码子反密码子氨基酸序列氨基酸序列基因的碱基基因的碱基基因的碱基基因的碱基 信使信使信使信使RNARNA的碱基的碱基的碱基的碱基 氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸 =6 3 1模板链模板链二、遗传信息的翻译二、遗传信息的翻译S z L w h1、DNA的碱基排列顺序决定了氨基酸的排列顺序，决定了蛋白质的结构与功能，进而决定了生物的性状。为了研究决定细胞分裂的蛋白质序列，科学家获得

20、了如下一段编码细胞分裂相关蛋白酶的DNA序列。非模板链：5-ATGTTAGGCGAGCGGGGGATAGGTTACTG-3请回答下列问题：（1）与上面DNA序列相应的mRNA序列为（）A.5-ATGTTAGAGGCGAGCGGGGATAGGTTACTG-3B.5-TACAATCTCCGCTCGCCCTATCCAATGAC-3.C.5-AUGUUAGGCGAGCGGGGGAUAGGUUACUG-3D.5-UACAAUCUCCGCUCGCCCUAUCCAAUGAC-3（2）如果翻译该序列对应的mRNA序列，需要的tRNA有（）A.10种B.9种C.8种D.5种（3）翻译出的蛋白质序列的氨基酸排列顺

21、序为。练习练习反馈反馈CBS z L w h练习练习反馈反馈2、一条多肽链中有氨基酸1000个，则作为合成该多肽链模板的信使RNA分子和用来转录信使RNA的DNA分子分别至少要有碱基（）个。A.3000和3000B.1000和2000C.2000和4000D.3000和6000DS z L w h复制复制复制复制转录转录转录转录翻译翻译翻译翻译时间时间场所场所模板模板原料原料酶酶产物产物有丝间期，有丝间期，M前间期前间期个体生长发育的整个过程个体生长发育的整个过程主要在细胞核主要在细胞核主要在细胞核主要在细胞核细胞质的核糖体细胞质的核糖体DNA的两条单链的两条单链DNA的一条链的一条链mRNA

22、4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸种核糖核苷酸20种氨基酸种氨基酸解旋酶，解旋酶，DNA聚合酶聚合酶RNA聚合酶聚合酶2个双链个双链DNAmRNA多肽链多肽链转录、翻译与转录、翻译与DNA复制的比较复制的比较小结小结肽酰转移酶肽酰转移酶S z L w h小结小结复制复制复制复制转录转录转录转录翻译翻译翻译翻译特点特点碱基碱基配对配对信息信息传递传递意义意义半保留复制，半保留复制，边解旋边复制边解旋边复制边解旋边转录边解旋边转录一个一个mRNA分子上可结合分子上可结合多个核糖体，同时合成多多个核糖体，同时合成多条肽链条肽链GC、CG、TA、A AT TGC、CG、TA、A AU UGC、C

23、G、UA、A AU UDNADNADNAmRNAmRNA蛋白质蛋白质使遗传信息从使遗传信息从亲代传给子代亲代传给子代使遗传信息从使遗传信息从DNA传递到传递到RNA表达遗传信息，使生表达遗传信息，使生物表现出各种性状物表现出各种性状S z L w h三三、中心法则、中心法则复制复制转录转录翻译翻译信息流动方向信息流动方向19571957年，克里克中心法则年，克里克中心法则年，克里克中心法则年，克里克中心法则DNARNA蛋白质蛋白质转录转录翻译翻译复制复制DNADNADNAmRNAmRNA蛋白质蛋白质根据根据DNA复制、基因指导蛋白质的合成过程，画出复制、基因指导蛋白质的合成过程，画出遗传信息的

24、传递方向遗传信息的传递方向示意图。示意图。弗朗西斯弗朗西斯克里克克里克S z L w h三三、中心法则、中心法则S z L w h三三、中心法则、中心法则DNA复制转录翻译逆转录RNA复制模板原料碱基配对产物遗传信息传递方向DNADNA的两条链的两条链的两条链的两条链DNADNA的一条链的一条链的一条链的一条链mRNAmRNARNARNARNARNA脱氧核苷酸脱氧核苷酸脱氧核苷酸脱氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸脱氧核苷酸脱氧核苷酸脱氧核苷酸脱氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸A-TA-T、T-AT-AC-GC-G、G-CG-CA-UA-U

25、、T-AT-AC-GC-G、G-CG-CA-UA-U、U-AU-AC-GC-G、G-CG-CA-TA-T、U-AU-AC-GC-G、G-CG-CA-UA-U、U-AU-AC-GC-G、G-CG-C2个个DNA分子分子RNA蛋白质蛋白质DNARNADNARNADNADNARNA蛋白质蛋白质RNADNA RNARNAS z L w h三三、中心法则、中心法则生物种类生物种类遗传信息的传递过程遗传信息的传递过程以以DNA作作为遗传物为遗传物质的生物质的生物原核生物原核生物真核生物真核生物DNA病毒病毒以以RNA作作为遗传物为遗传物质的生物质的生物一般一般RNA病毒病毒逆转录病毒逆转录病毒(HIV)翻

26、译翻译蛋白质蛋白质复制复制DNA转录转录RNA复制复制RNA蛋白质蛋白质翻译翻译蛋白质蛋白质翻译翻译转录转录DNARNA逆转录逆转录RNA复复制制S z L w h练习练习反馈反馈3 3、判断正误判断正误判断正误判断正误，从课本中找到依据并标出页码。从课本中找到依据并标出页码。从课本中找到依据并标出页码。从课本中找到依据并标出页码。一个DNA分子上有很多基因，转录是以基因的一条链为模板的。()转录与DNA复制都遵循碱基互补配对原则，且配对方式相同。()密码子位于mRNA上，反密码子位于tRNA上。()每种密码子都有对应的反密码子。()细胞中能运输氨基酸的物质,其化学本质为蛋白质。()mRNA在

27、核糖体上移动翻译出蛋白质。()DNA病毒中没有RNA，其遗传信息的传递不遵循中心法则。()生命是物质、能量和信息的统一体。()S z L w h练习练习反馈反馈4、如图代表人体胰岛细胞中发生的某一过程(AA代表氨基酸)，下列叙述正确的是()A能给该过程提供遗传信息的只能是DNAB该过程合成的产物一定是酶或激素C有多少个密码子，就有多少个反密码子与之对应D该过程有水产生DS z L w h练习练习反馈反馈5、如图表示某真核生物细胞内发生的一系列生理变化，Y表示某种功能的酶，请据图分析下面有关叙述错误的是()A.Y为RNA聚合酶B.该图中最多含5种碱基、8种核苷酸C.过程在细胞核内进行，过程在细胞质内进行D.b部位发生的碱基配对方式可能有TA、AU、CG、GCCS z L w h练习练习反馈反馈6、如图为原核细胞中转录、翻译的示意图。据图判断，下列叙述中正确的是()A.图中表示4条多肽链正在合成B.转录结束后，翻译才开始C.多个核糖体共同完成一条多肽链的翻译D.一个基因在短时间内可表达出多条多肽链DS z L w h谢谢观看!S z L w h