基因指导蛋白质的合成ppt课件-生物高二必修二第四章第...

1、 定义： 在细 胞质的核糖体上, 以游离在细胞质 中的各种氨基酸 原料，以mRNA 为模板合成具有 一定氨基酸顺序 的蛋白质的过程。
RNA →蛋白质
•RNA
•蛋白质
•四种碱基 A U C G •20种氨基酸
碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的？
一个碱基决定一个氨基酸只能决定4种： 41＝1，不行 二个碱基决定一个氨基酸只能决定16种：42＝16，不行
特点
边解旋边复制、半保留复制 边解旋边转录
产物 意义
两个双链DNA分子
一条单链mRNA
复制遗传信息，使遗传信 传递遗传信息，为
息从亲代传给子代
翻译做准备
mRNA通过核孔进入细胞质
细胞核 A A T C A A T A G U U A G AU AUC
mRNA
细胞质
U U A GAU AUC mRNA
氨基酸的运载工具。 （一种转运RNA只能识 别和转运一种氨基酸。
核糖体 RNA(rRNA)
核糖体的组成部分
一、遗传信息的转录
DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的呢 ？
转录的过程
• 解旋
RNA聚合酶
DNA（基因）的平面结构图
A A T C AA T AG T T A GT T AT C
•转录的模板与原料
信使RNA G C U U G G A G U G C G
转录与DNA分子复制的区别 复制
转录
时间
有丝分裂间期和减数 第一次分裂间期
生长发育过程
场所
主要在细胞核，少部分在线粒体和叶绿体
原料
四种脱氧核苷酸 四种核糖核苷酸
模板
DNA的两条链
DNA中的一条链

。 D、由A、U、G、T四种碱基中任何三个做排列组合。
答案：B
2、DNA决定RNA的性质是通过（ ）
A、信使RNA的密码 B、DNA特有的自我复制 C、碱基互补配对原则 D、转运RNA的媒介
答案：C
3、已知某转运RNA的一端的三个碱基 顺序是GAU，它所转运的氨基酸是亮 氨酸，那么决定此氨基酸的密码是由 下列哪个转录来的（ ）
mRNA
核孔
细胞质
mRNA通过核孔进入细胞质 细胞核 A A T C A A T A G
细胞质
U U A G AU AUC mRNA
转录得到的RNA仍是碱基序列， 而不是蛋白质。那么，RNA上的碱基 序列如何能变成蛋白质中氨基酸的种 类、数量和排列顺序呢？mRNA如何 将信息翻译成蛋白质？
密码子
和
翻译两个过程实现的
遗传信息的转录与翻译的比较
转录
翻译
场所
细胞核
细胞质
原料
4种核糖核苷酸 氨－tRNA
A—U、T—A、C—G A—U、C—G
解旋
有
无
产物
RNA
多肽（还需加工）
1、遗传密码的组成是（ ）
A、由A、T、G、C四种碱基中任何三个做排列组合。 B、由A、U、G、C四种碱基中任何三个做排列组合。 C、由A、T、G、C、U五种碱基中任何三个做排列组合
第四章 基因的表达
第一节 基因指导蛋白质的合成
利用恐龙的DNA，能使恐龙复活吗？
基因：有遗传效应的DNA片段
基因
蛋白质
DNA主要位于细胞核中，而蛋白质主要 在细胞质中合成，那DNA所携带的遗 传信息怎么传递到细胞质中去的呢？
为什么RNA适于作DNA的信使？
• RNA也是由核苷酸连接而成，也能储 存遗传信息。

个tRNA才能把所需要的氨基酸
转运到核糖体上，这些氨基酸的种类依次是
半胱氨酸-亮氨酸-谷氨酸
。
反馈检测
2.在遗传信息的翻译过程中，翻译者是( C )
A．基因
B．信使RNA
C．转运RNA
D．遗传密码
3．遗传密码子位于（ B ）
A．DNA上
B．信使RNA上
C．转运RNA上 D．核糖体RNA上
4．一个转运RNA一端的三个碱基是CGA，这个RNA转
荧光 蛋白
反馈检测
1.如果DNA分子一条链的碱基排列顺序是 ……ACGGATCTT……
（1）与它互补的另一条DNA链的碱基顺序是
……TGCCTAGAA……
；
（2） 如果以这条DNA链为模板，转录出的mRNA碱基
序列应该是 ……UGCCUAGAA…… ；
（3）在这段mRNA中包含了
3
个密码子
，需要 3
16.mRNA 17.密码子 18.61
19.精氨酸 20.UGU,UGC
21.精氨酸 22.半胱氨酸 Nhomakorabea表4-1 20种氨基酸的密码子表(附教材P65)
合作探究二 模拟遗传信息的翻译
合作探究二 模拟遗传信息的翻译
活动要求：用你手中的物理模型模拟翻译 过程，以荧光蛋白基因转录所得的mRNA为 模板链，模拟翻译形成荧光蛋白过程。并 将mRNA链黏贴在mRNA序列处，同时将所得 的多肽链，氨基酸序列填写在空白横线处 。（密码子表见书P65-表4-1）
复习旧知：转录
细胞核 4种核糖核苷酸 DNA的一条链 DNA － mRNA A—U、C—G、T—A、G—C
RNA
合作探究一 模拟遗传信息的转录
活动要求：模拟荧光蛋白基因转录形成mRNA的过程，将荧光蛋白基因的L2链 作为转录的模板链，将转录所得的mRNA序列填写在空白纸条处。

mRNA碱基数
UGG-----AUG-----GGC-----UCU
......
DNA碱基数
ACC----TAC----CCA----AGA TGG----ATG----GGT----TCT
基因指导蛋白质的合成
小结 1.密码子表中共有 64 种密码，起始密码 终止 密码 子2 种，终止密码子 3 种，____ 子不编码氨基酸，所以能决定氨基酸的密码 ， 子有 61 种。 2.密码子的兼容性：一个密码子只能决定 1 种 氨基酸，一种氨基酸可有 多 个密码子。
基因指导蛋白质的合成
氨基酸数：mRNA碱基数：DNA碱基数= ____ 6:3:1
训练 一多肽链含1000个氨基酸，则合成该链的mRNA分子和 转录该信mRNA分子的基因中，至少要碱基数为 A.1000和2000 B.2000和4000
(D )
C.3000和3000
D.3000和6000
基因指导蛋白质的合成
基因指导蛋白质的合成
基因指导蛋白质的合成 侏指导蛋白质的合成
DNA
转录
RNA
翻译
蛋白质
信使 RNA(mRNA)
基因指导蛋白质的合成
mRNA
R N A 分 类
rRNA
tRNA
基因指导蛋白质的合成
思考
为什么mRNA适于作 DNA的信使？
基因指导蛋白质的合成
密码子 密码子 密码子
U U A G A U A U C
密码子
mRNA
密码子表 训练
结合课本P65页密码子表，查出以 上密码子所编码的氨基酸种类
基因指导蛋白质的合成
小组合作一
现有双链DNA序列
C-A-G-A-T-C-G-C-C-T-A-T-A-A-A G-T-C-T-A-G-C-G-G-A-T-A-T-T-T

基酸是 A．亮氨酸 B．天冬氨酸 C．丙氨酸 D．缬氨酸
11、在胰蛋白质酶合成过程中，决定它性质的根本因素是
A．mRNA 2020/5/29
B．tRNA
C．DNA
D．核22 糖
12、设控制某含a条肽链的蛋白质合成的基因含X个碱基
对，氨基酸的平均分子量为Y，则该蛋白质的分子量
约为
A. x a 18B.
D．RNA，DNA和蛋白
质2020/5/29
21
8、某信使RNA中有碱基40个，其中C+U为15个，那么转
录
此RNA的DNA中G+A为
A．15
B．25
C．30
D．40
9、某DNA分子片段中碱基为2400对，则由此片段所控制
合成的多肽链中，最多有氨基酸（ ）种
A．800
B．400
C．200
D．20
10、已知tRNA一端的三个碱基是CUA，则此tRNA运载 的氨
2020/5/29
26
21、人的胰岛素基因的存在部位和表达部位分别是 A.所有体细胞，所有体细胞 B.胰腺细胞，胰腺细胞 C.所有体细胞，胰岛B细胞 D.胰腺细胞，胰岛A细胞
22、(04高考上海)组成人体蛋白质的20种氨基酸所对应 的密码子共有 A、4个 B、20个 C、61个 D、64个
2020/5/29
tRNA
U–G–A C–C–U A–G–A
密码子
ACU
GGA UCU
2020/5/29
31
思考
• 蛋白质在哪合成的？ • 细胞核中的DNA是怎样指导蛋白质的合成呢？在这个过程
中，DNA会跑出细胞质去指导蛋白质的合成吗？
2020/5/29
32

第3步： 新结合
A A T C AA T AG U UA G UU AUC
的核糖核苷
酸连接到正
mRNA
在合成的
G
mRNA 分
子上。
形成的mRNA链，DNA上的遗传信息就传递到mRNA上。
第4步 合成
的 mRNA 从 DNA 链 上释放。而 后 ， DNA 双链恢复。
A A T C AA T AG TU UT A G AU TU A TU C
DNA mRNA
转录过程：当细胞开始合成某种蛋白质时，编码这个蛋白
质的一段DNA双链将解开，双链的碱基得以暴露。细胞中游 离的核糖核苷酸与供转录的DNA的一条链上的碱基互补配对， 在RNA聚合酶的作用下，依次连接，形成一个mRNA分子。
转录总结
（1）解旋
酶：RNA聚合酶 结果：双链解开，暴露碱基
比较项目
mRNA
分布部位
细胞核、细胞质 常与核糖体结合
tRNA 细胞质中
rRNA
与蛋白质结合形 成核糖体
空间结构
单链
三叶草
单链
rRNA
功能 共同点
翻译时作模板 翻译时作搬运氨 参与核糖体的组成 基酸的工具
1.组成相同：4种核糖核苷酸 2.来源相同：都由转录产生 3.功能协同：都与翻译有关
3、为什么RNA适于作DNA的信使呢？
（1）RNA是由基本单位——核苷酸连接而成，跟DNA一 样能储存遗传信息。
（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”。 因此以RNA为媒介可将遗传信息传递到细胞质中。
4、DNA的遗传信息是怎么传递给mRNA的？

一定程度上防止由于碱基的改变而导致性状的改变
二. 遗传信息的翻译
问题：
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？
亮氨酸 甲硫氨酸 异亮氨酸
A U G G A U A U C
二. 遗传信息的翻译
tRNA——“搬运工”
DNA双链 a链 片段 b链 信使RNA
G C T T G G A G T G C G C G A A C C T C A C G C
G C U U G G A G U G C G
比较mRNA和a链的碱基序列的差异
1. 请根据给你的材料拼一条DNA单链
磷酸
脱氧 核糖 磷酸 脱氧 核糖 T AC G
二. 遗传信息的翻译
甲硫氨酸
天冬氨 酸
异亮氨酸
U A G A U G G A U A U C U G A
二. 遗传信息的翻译
A U G G A U A U C U G A
二. 遗传信息的翻译
A U G G A U A U C U G A
二. 遗传信息的翻译
看书（P65--67）回答下列问题: 1. 概念： mRNA→多肽（蛋白质） 2. 场所： 核糖体(细胞质) 模板： mRNA 原料： 20种氨基酸 3. 基本条件： 能量： ATP 酶： 多种 转运工具： tRNA
密码子
密码子
密码子
U U A G U U A U C mRNA 64种
第一个 字母
第二个字母
U
U
苯丙氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 亮氨酸 亮氨酸 亮氨酸 亮氨酸 亮氨酸 异亮氨酸 异亮氨酸 异亮氨酸 甲硫氨酸 （起始） 缬氨酸 缬氨酸 缬氨酸 缬氨酸 （起始）

嘧啶占碱基总数的比例为 （ C ）
A.30％ B.70％ C.35％ D.无法确定
本节小结
• 一、RNA的结构及种类 • 二、遗传信息的转录
RNA一般是__单__链，而且比 DNA 短，因此能够 通过__核__孔___，从__细__胞__核__转移到__细__胞__质__中。
动动手
• 请你画出一条由4个不同核糖核苷酸连接 而成的RNA短链。
• （1）这4个核糖核苷酸的名称分别是？ • （2）它们是怎样相连的？ • （3）RNA的种类都有哪些？
B.RNA是一种遗传物质
C.RNA参与构成核糖体
D.RNA参与构成细胞膜
二、 转录的具体过程
问题2：DNA的遗传信息是怎样传 给mRNA的呢？
课堂自学
• 请同学们阅读课本P63最后一段，结合图 4-4，思考下列问题：
• 1.转录的概念？
• 2.转录的场所？
• 3.转录的原料和产物？
• 4.模板：
2.获得了恐龙的基因，下一步又该怎样做才 能使恐龙复活？
第1节 基因指导蛋白质的合成
学习目标
• 1.RNA的结构及种类 • 2.遗传信息的转录
一、RNA的结构及种类
问题1：DNA主要存在细胞核中， 而蛋白质合成是在细胞质中进行
的，你认为两者如何联系？
推论1：基因直接指导蛋白质的合成 推论2：基因可能通过一种中间介质指导蛋
mRNA
A-U T-A C-G DNAmRNA
综合练习
遗传信息的“转录”与“复制”过程相同
的是
（D）
A.只以DNA的一条链为模板
B.以碱基U与碱基A配合成对
C.合成的产物是mRNA
D.按照碱基互补配对原则进行

DNA碱基数
ACC----TAC----CCA----AGA TGG----ATG----GGT----TCT
基因指导蛋白质的合成
小结
1.密码子表中共有 64 种密码，起始密码
子2 种，终止密码子 3 种，_终_止__密码
子不编码氨基酸，所以能决定氨基酸的密码
子有 61 种。
，
2.密码子的兼容性：一个密码子只能决定 1 种 氨基酸，一种氨基酸可有 多 个密码子。
小组合作一
现有双链DNA序列
C-A-G-A-T-C-G-C-C-T-A-T-A-A-A G-T-C-T-A-G-C-G-G-A-T-A-T-T-T
利用所给素材和所有知识，推导出所编码的多肽链
正确理解：转录的模板是DNA的一条链
基因指导蛋白质的合成硫氨酸—甘氨酸—丝氨酸
根据知识，利用该多肽链，推出原始DNA链
基因指导蛋白质的合成
结果预测 色氨酸—甲硫氨酸—甘氨酸—丝氨酸
氨基酸数 mRNA碱基数
UGG-----AUG-----GGU-----UCU U.GG-----AUG-----GGC-----UCC
...... UGG-----AUG-----GGC-----UCU
解旋酶、RNA聚合酶 mRNA
DNA RNA 边解旋边转录
翻译 细胞质中的核糖体
mRNA
游离的20种氨基酸
相关的酶 肽链
RNA 蛋白质
一条mRNA可同时结合多个核糖 体，同时合成多条肽链
基因指导蛋白质的合成
1.细胞内与遗传有关的物质，从复杂到
简单的结构层次是 D
A.DNA→染色体→脱氧核苷酸→基因 B.染色体→脱氧核苷酸→DNA→基因 C.DNA→染色体→基因→脱氧核苷酸 D.染色体→DNA→基因→脱氧核苷酸