41基因指导蛋白质的合成课件人教版必修21

合作探究 课堂互动


蛋白质的合成过程
某生物基因表达过程如下图所示。下 列叙述与该图相符的是( )
A．在RNA聚合酶作用下DNA双螺旋解开 B．DNA－RNA杂交区域中A应与T配对 C．mRNA翻译只能得到一条肽链 D．该过程发生在真核细胞中 [自主解答] ________

mRNA→蛋白质 一个mRNA上可连

位置 作用 3.遗传信息、密码子和反密码子的区别 遗传 DNA上碱基的 转录时决定RNA中 信息 排列顺序 的碱基排列顺序
mRNA上决定氨 翻译时决定肽链中 密码 基酸的3个相 氨基酸的排列顺 子 邻的碱基 序 tRNA上与 与mRNA上3个碱 反密 mRNA上密码 基互补，以确定

磷酸
核糖
A、G、C、U

3．分类
[思考探讨] 1.在蛋白质的合成过程中， mRNA、tRNA各起什么作用？ 2．DNA和RNA在化学组成上有什么区别？ 提示： 1.mRNA是传递遗传信息，作为合 成蛋白质的模板；tRNA是转运特定的氨基酸， 识别密码子。 2．(1)DNA的五碳糖是脱氧核糖，RNA的五 碳糖是核糖。(2)DNA特有的碱基是T，而 RNA的特有碱基是U。
第4章
基因的表达
第1节
基因指导蛋白质的合成
自主学习 新知突破
1．比较DNA、RNA的组成、结构。 2．掌握遗传信息的转录和翻译。 3．会进行蛋白质合成过程中的有关计算。

RNA的组成及分类

1．基本单位及组成
① ________ ②________ ③碱基： 核糖核苷酸 ________________ ④______________ 2．结构 单 核孔 一般是_______链，长度比DNA短；能通过 _______，从细胞核转移到细胞质中。

怎样传递到细胞质中去的呢？当遗传
信息到达细胞质后，细胞又是怎样解
读的呢？
积极思维
科学研究一：
• 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 进了从酵母中提取出来的RNA，则又可 重新合成一定数量的蛋白质。
从该实验中我们能得到什么样的结论？
tRNA（转移RNA）：
可以将氨基酸转运到核糖体中。
氨基酸的结 合部位
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反密码子
优秀课件PPT公开课优质课PPT课件人 教版高 中生物 必修2 课件：4 -1基因 指导蛋 白质的 合成(共 52张PPT)
RNA与DNA 的区别：
1、所含五碳糖不同 DNA:脱氧核糖 RNA:核糖
2、碱基 RNA中无T，以U代替
3、DNA为双链。 RNA为单链
4、分布不同 DNA：主要在细胞核的染色体上 RNA：主要在细胞质中
一、遗传信息的转录
概念：以DNA分子的一条链为模板，按照碱 基互补配对原则，形成RNA的过程。
DNA
A A T C AA T AG
G
游离的核糖核苷酸
A A T C AA T AG
RNA 聚合酶
G
DNA与RNA的碱基互补配对：A——U；T——C；C——G；T—A
A A T C AA T AG UU
G
组成 RNA 的核糖核苷酸一个个连接起来
A A T C AA T AG UU
G
A A T C AA T AG U UA

tRNA
特性：专一性 种类：61种

C．丙氨酸
D．缬氨酸
3、密码子、反密码子分别有多少种
A. 64 64
B. 61 61
C. 64 61
D. 61 64
4、根据转录和翻译过程填充
C
DNA双 链
GC
G
GC
信使RNA 转运RNA
C G
AT A U
氨基酸
丙氨酸（密码 GCA ）
密码子：遗传学上把mRNA上决定一个氨
基酸的三个相邻的碱基，叫做一个密码子。 （含起始密码子、终止密码子）
密码子
密码子
密码子
U U A G UU AUC mRNA
密
码 子
在64个遗传 密码中，能
表
决定氨基酸 的密码子只
有61个
翻译：是指以mRNA为模板，按照碱基互补
配对原则，合成特定蛋白质的过程。
人教版教学课件生物41《基因 指导蛋白质的合成》课件新人
教版必修2
思考？ 会发光的生物
？ 基因
蛋白质合成
（细胞核）
（细胞质）
A A T C AA T AG UU
G
A A T C AA T AG U UA
U U A G UU AUC mRNA
思考：
组成蛋白质的氨基酸：20种 信使RNA的碱基：4种 4种碱基如何决定蛋白质的20种氨基酸呢？ 若1个碱基决定1个氨基酸只能决定_4__种，即 若2个碱基决定1个氨基酸只能决定_1_6_种，即 若3个碱基决定1个氨基酸就可决定_6_4_种，即
基因指导蛋白质合成的过程
小结
基因控指导蛋白质合成的过程
DNA的遗传信 细息胞核 转录 mRNA的遗传信 息细胞质 翻译 蛋白质的氨基酸排列顺序
转录、翻译与DNA复制的比较

【思考】 红色虚线方框内包括_5__种碱基，_6__种 核苷酸。
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1.下图中表示转录过程的是（ B）
2.构成人体的核酸有两种,构成核酸的基本单位---
结构 规则的双螺旋 多为单链
主要存在部 位
细胞核
细胞质
复制、转录、翻译比较
复制
表 转录
翻译
时期 场所 原料
细胞分裂间期 生长发育过程中 生长发育过程中
主要在细胞核 主要在细胞核
核糖体
脱氧核苷酸 核糖核苷酸
氨基酸
模板
DNA两条链 DNA一条链 mRNA
其它条件
酶、ATP
酶、ATP
酶、ATP
产物
遗传信息的 传递方向
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天冬氨酸
CUA
mRNA
反密码子
天冬氨酸
mRNA
CUG
反密码子
每个tRNA上的这3个碱基，只能专一地与mRNA上 的特定的3个碱基(密码子)配对，称为反密码子
阮病毒
2、转录过程形成几种RNA、分别是什么？各 有什么作用？
转录形成三种RNA
① mRNA 传达DNA上的遗传信息 ②tRNA 运输氨基酸到核糖体上 ③rRNA 核糖体的重要成分
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提示:d是以DNA的一条链为模板转录来的,若d中 A=35%,U=19%,A+U=54%,则对应的DNA分子片段中 A+T=54%,G+C=46%,故A=T=27%,G=C=23%。
(1)RNA 适于做 DNA 信使的条件。 ①RNA 与 DNA 的结构类似,可以储存遗传信息。 ②RNA 一般是单链,比 DNA 短,能够通过核孔转移到细 胞质中。 (2)转录与 DNA 复制的比较。
新知三 中心法则
结合教材中的“中心法则图解”,阅读相关内容,概 述中心法则的内容,认同科学家对中心法则做出的补 充。
1.中心法则的提出。 (1)提出者:_克_里__克___。 (2)内容:
DNA
蛋白质
①DNA 复制:遗传信息从_D_N_A__流向_D_N_A__。 ②转录: 遗传信息从_D_N_A__流向_R_N_A__。 ③翻译: 遗传信息从_R_N_A__流向_蛋_白__质__。
比较项目 模板
原料
DNA的两条 脱氧核
DNA复制
链
苷酸
转录
DNA的一条 核糖核
链
苷酸
能量 ATP
酶 解旋酶、 DNA聚合酶
产物 DNA
ATP RNA聚合酶 RNA
【例1】下列有关DNA和RNA的叙述,正确的是( ) A.由DNA转录形成的RNA的相对分子质量是该DNA
的一半 B.通过DNA转录形成的RNA分子中没有碱基对存在 C.DNA和RNA的碱基组成不完全相同 D.tRNA和rRNA不是由DNA转录形成的产物
(1)翻译的概念。
mRNA 氨基酸 蛋白质
核糖体
(2)密码子和反密码子。
①属于密码子的是_b_(填序号),位于[d]m__R__N_A_(填名称)上,其 实质是决定一个氨基酸的_3_个相邻的碱基。

,该过
程进行的主要场所是[ ]
,所需要的原料
是
。
-24-
第1节 基因指导蛋白 质的合成
X 新知导学 INZHI DAOXUE
D 答疑解惑 A YI JIE HUO
A案例探究 N LI TAN JIU
K D 课堂小结 ETANG XIAOJIE
当堂检测
ANGTANGJIANCE
类型
(3)若该多肽合成到图1所示UCU决定的氨基酸后就终止合成,则
RNA(mRNA、 tRNA、rRNA)
边解旋边转 录,DNA 仍保留
有一定氨基酸排列顺 序的蛋白质
1 个 mRNA 分子可结 合多个核糖体,提高合 成蛋白质的速度
-16-
第1节 基因指导蛋白 质的合成
X 新知导学 INZHI DAOXUE
D 答疑解惑 A YI JIE HUO
A案例探究 N LI TAN JIU
2.记住遗传信息转录 的时间、场所、原料、
遵循的原则、过程、
产物等。
3.记住翻译的过程、原
料、遵循的原则、产
物等。
4.说出遗传密码的种 类、终止密码子、起
始密码子等。
5.按照碱基互补配对
原则规律,进行有关计
算。
-3-
第1节 基因指导蛋白 质的合成
X 新知导学 INZHI DAOXUE
D 答疑解惑 A YI JIE HUO
A.TGU C.ACU
DNA 双链
mRNA tRNA(反密码子) 氨基酸
TG
A 苏氨酸
B.UGA D.UCU
-21-
第1节 基因指导蛋白 质的合成
X 新知导学 INZHI DAOXUE
D 答疑解惑 A YI JIE HUO

mRNA G
转录的过程
第 18 页
转录的过程
第 19 页
转录的过程
第 20 页
3.小结
（1）转录的定义：＿＿＿＿＿＿＿
＿＿
（2）转录的场所：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
模板： 酶： （3）转录的条件 能量： 原料：
（4）碱基配对＿＿＿
＿
（5）转录的产物：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
（6）遗传信息传递的方向 ：
转录的过程
转录的过程
第2页
思考？
1.DNA主要存在细胞的什么部位？
2.蛋白质的合成在细胞的什么部位？
3.DNA能不能到细胞质中去直接指导蛋白质的合成？ 4.DNA与蛋白质之间有无中间物质充当信使呢？
转录的过程
5.为什么RNA适于做DNA的信使呢？
第3页
转录的过程
基因控制蛋白质合成的过程 DNA的遗传信息 转录 mRNA的遗传信息 翻译
G
转录的过程
第9页
A A T C AA TAG UU
G
转录的过程
第 10 页
A A T C AA TAG U UA
G
转录的过程
第 11 页
A A T C AA TAG U UA G
G
转录的过程
第 12 页
A A T C AA TAG U UA G U
G
转录的过程
第 13 页
A A T C AA TAG U UA G UU
G
转录的过程
第 14 页
A A T C AA TAG U UA G UU A
G
转录的过程
第 15 页
A A T C AA TAG U UA G UU AU
G

•如果1个碱基决定1个氨基酸，则4 种碱基只能决定4种氨基酸； •如果两个碱基决定一个氨基酸，最 多也只能决定 16 种氨基酸； •如果由三个碱基决定一个氨基酸， 这样的碱基组合可以达到 64 种。
码子
密
密码子：遗传学上把信使RNA（mRNA）上决 定一个氨基酸的3个相邻的碱基叫做一个密码子。
密码子
RNA
蛋白质
细胞核
细胞质的核糖体
一、遗传信息的转录 为什么RNA适于作DNA的信使？ DNA与RNA的异同
DNA脱氧核糖核酸 结构 双链 脱氧核苷酸 A G C T 脱氧核糖 RNA核糖核酸 单链 核糖核苷酸 A G CU 核糖 磷酸
基本单位 碱基
五碳糖 无机酸
磷酸
RNA也可以储存遗传信息，也遵循“碱基互 补配对原则”， RNA能通过核孔，从细胞核 转移到细胞质。
第四章 基因的表达
第一节
基因指导蛋白质的合成
生物呈现多样性
生物呈现多样性
性状的直接体现者？ 性状的最终决定者？
蛋白质 基因
复习提问：

基因是什么？ DNA主要分布在哪里？其结构如何？ 蛋白质在哪里合成？
DNA携带的遗传信息是如何从细胞核传到核糖体， 从而控制蛋白质合成的？
转录 翻译
DNA (基因）
G
DNA
A A T C A A T A G U U A G U U A U C
RNA
G
形成的 mRNA 链，DNA上的遗传信息就传递到mRNA上
一、遗传信息的转录
1、转录的概念：在细胞核中，以DNA的一条链为 模板，合成mRNA的过程。
2.场所：主要在细胞核 3.过程：4步:解旋、碱基互补配对、连接、释放 模板： DNA的一条链 4.条件 原料：游离的四种核糖核苷酸 能量： ATP 酶： DNA解旋酶、RNA聚合酶等 5.结果： 形成一条mRNA

2、翻译：
（1）场所： 细胞质的核糖体 （2）模板: mRNA （3）原料: 氨基酸 （4）密码子: mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基 （5）运载工具: 转运RNA（tRNA）
tRNA共有多少种？
反密码子有三个碱基位，理论 上共有43=64种，但有 3种终止 密码子不对应氨基酸，故实际 应有64-3=61种。
存在部位 主要存在于细胞质中 主要存在于细胞核中
功能
传递遗传信息
携带遗传信息
RNA的种类和功能
信使RNA
作为DNA的信使，转录遗传信息、
（mRNA） 翻译的模板
转运RNA （tRNA）
蛋白质合成中运输游离的氨基酸。 （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
第1节 基因指导蛋白质的合成
1、DNA（基因）主要存在于哪里？ 2、蛋白质在何处合成？
DNA 指导 蛋白质的合成
主要存在于 细胞核中
在细胞质中的 核糖体上进行
通过RNA作为信使
问题：为什么RNA适于作DNA的信使？
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。
RNA与DNA的关系中，也遵循碱基互补配 对原则。
一、遗传信息的转录
DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的呢？
1、转录：
（1）场所：细胞核(主要) （2）时间: 有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期 （3）条件:
原料: 核糖核苷酸 模板: DNA的一条链 酶: RNA聚合酶 能量: ATP
（4）原则: 碱基互补配对的原则
AU
TA
CG G C
（5）结果: 形成一个单链的mRNA

蛋白质中氨基酸数目＝1/3mRNA碱基数目＝1/6DNA(或基 因)碱基数目。
酶 能量 原则 原料
产物
细胞
复制
转录
主要在细胞核内
完全解旋
只解有遗传效应的片段
亲代DNA的两条链均为模板 DNA（基因）的一条链上为模板
解旋酶、DNA聚合酶
RNA聚合酶
ATP
A-T、T-A、G-C、C-G
A-U、T-A、G-C、C-G
4种脱氧核苷酸
4种核糖核苷酸
DNA
信使RNA(mRNA)
分裂的细胞
翻译
（4）转录条件： 模板—— mRNA
原料—— 20种游离氨基酸
酶、能量、tRNA （5）遵循原则： 碱基互补配对 （6）翻译产物：（多肽）蛋白质
一个mRNA分子同时结合多个核糖体 意义：少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质
基因控制蛋白质合成中的相关计算 DNA(基因)、mRNA上碱基数目与氨基酸数目之间的关系， 如下图所示：
TA
A U
GC
G
④合成mRNA从DNA链上释放，DNA恢复螺旋。
DNA T A C C A A T A G RNA A U G G U U A U C 聚合酶
mRNA 核孔
①解旋 → ②配对 → ③连接 → ④释放
一、遗传信息的
转录
（二）转录的过程
（1）转录概念： 以DNA的一条链为模板，合成 mRNA的过程。（课文P63） （2）转录场所： 细胞核（主要）、线粒体、叶绿体。
翻译
蛋白质合成
一、遗传信息的
转录
（二）转录的过程
（1）转录概念： 以DNA的一条链为模板，合成 mRNA的过程。（课文P63） （2）转录场所： 细胞核（主要）、线粒体、叶绿体。