高中生物：第三章 遺傳的分子基礎— 遺傳信息的表達RNA和蛋白質的合成 課件新人教版必修2

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1、導入：導入： 上一節(jié)課我們主要學習了上一節(jié)課我們主要學習了DNA結構和結構和復制，知道了復制，知道了DNA具有攜帶遺傳信息的功具有攜帶遺傳信息的功能能。而我們在前面學習細胞分化時知道，。而我們在前面學習細胞分化時知道，不同細胞表達不同的蛋白質的原因是基因不同細胞表達不同的蛋白質的原因是基因選擇性表達的結果，也就是說在不同細胞選擇性表達的結果，也就是說在不同細胞里里DNA是相同的，但是表達情況不同，那是相同的，但是表達情況不同，那么么DNA所貯存的遺傳是如何遺傳決定了蛋所貯存的遺傳是如何遺傳決定了蛋白質的結構呢？即白質的結構呢？即DNA的另一個功能：的另一個功能：表表達遺傳信息達遺傳信息的功能。

2、的功能?；颍ㄟz傳信息）的基因（遺傳信息）的表達：表達：轉錄轉錄 翻譯翻譯 基因通過指導蛋白質的合成來控制基因通過指導蛋白質的合成來控制性狀，稱為基因的表達。性狀，稱為基因的表達。遺傳信息的遺傳信息的傳遞傳遞 復制復制DNA的的功功能能紅細胞形狀紅細胞形狀思考幾個問題思考幾個問題1 1、遺傳物質主要存在于細胞的什么部位？、遺傳物質主要存在于細胞的什么部位？2 2、生物的性狀或生命的主要功能由什么物質、生物的性狀或生命的主要功能由什么物質承擔？承擔？3 3、蛋白質的合成在細胞的什么部位？、蛋白質的合成在細胞的什么部位？4 4、DNADNA能不能到細胞質中去直接指導蛋白質能不能到細胞質中去直接指導

3、蛋白質的合成？的合成？ DNADNA與蛋白質之間有無中間物質與蛋白質之間有無中間物質充當信使呢？充當信使呢？DNA主要位于細胞核主要位于細胞核蛋白質蛋白質細胞質細胞質 核糖體核糖體RNA5 5、細胞核內的遺、細胞核內的遺傳物質傳物質DNADNA如何如何指導細胞質中的指導細胞質中的蛋白質合成呢？蛋白質合成呢？蛋白質的合成蛋白質的合成控制控制以RNA為媒介DNA通過通過轉錄轉錄、翻譯翻譯的過程的過程DNARNA結構結構基本單位基本單位磷酸磷酸五碳糖五碳糖堿基堿基分布分布雙雙螺旋結構螺旋結構單單鏈鏈結構結構脫氧核苷酸脫氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸磷酸磷酸磷酸磷酸脫氧核糖脫氧核糖核糖核糖A A、G G

4、、C C、T TA A、G G、C C、UDNADNA與與RNARNA的比較的比較主要在細胞主要在細胞核核細胞細胞質質RNARNA的種類的種類信使信使RNA RNA mRNAmRNA轉運轉運RNARNA tRNA tRNA核糖體核糖體RNARNA rRNArRNA1 1、轉錄概念：、轉錄概念： 指以指以DNA的一條的一條鏈為模板，按照鏈為模板，按照堿基互補配對原堿基互補配對原則，合成則，合成mRNA的過程。的過程。一一. . 轉錄轉錄主要在細胞核主要在細胞核2、場所：、場所：3、條件：、條件：（細胞質中也有（細胞質中也有DNA，也能進行轉錄），也能進行轉錄）模板：模板：DNA的一條鏈的一條鏈酶

5、：酶： RNA聚合酶聚合酶原料：四種核糖核苷酸原料：四種核糖核苷酸能量：能量： ATP這樣：這樣：DNADNA上的遺傳信息就傳遞到上的遺傳信息就傳遞到mRNAmRNA上上a. DNA 解旋，以一條鏈為模板合成解旋，以一條鏈為模板合成RNAb. DNA與與RNA的堿基互補配對：的堿基互補配對：AU ; TA； CG；GCc. 組成組成 RNA 的核糖核苷酸一個個連接起來的核糖核苷酸一個個連接起來4、過程：、過程：轉錄轉錄DNADNA復制復制DNA的復制的復制轉錄轉錄模板模板原料原料酶酶產物產物DNA復制與轉錄的比較復制與轉錄的比較以以DNA的的兩兩條條母鏈為模板母鏈為模板游離的游離的脫氧核苷酸脫

6、氧核苷酸DNA解旋酶、解旋酶、DNA聚合酶聚合酶2個雙鏈個雙鏈DNA分子分子以以DNA的的一條一條鏈鏈為模板為模板游離的游離的核苷酸核苷酸RNA聚合酶聚合酶1條條RNA單單鏈鏈TCATG T TT AAG T AC A A A T AGUAC A AAUmRNA二、翻譯二、翻譯概念概念以以mRNA為模板，合成具有一定為模板，合成具有一定氨基氨基酸順序的蛋白質酸順序的蛋白質的過程。的過程。場所場所細胞質中的細胞質中的核糖體核糖體 場所：場所： 模板：模板： 原料：原料： 原則：原則： 產物：產物： 結果結果：翻譯翻譯細胞質中的細胞質中的核糖體核糖體mRNA 20種游離的種游離的氨基酸氨基酸遺傳信

7、息從遺傳信息從mRNA 轉移到了轉移到了蛋白質蛋白質蛋白質蛋白質tRNA上的上的反密碼子反密碼子與與mRNA的的密密碼子碼子互補配對。互補配對。AU GCUCAUG A UUAmRNA密碼子密碼子密碼子密碼子密碼子密碼子 遺傳密碼遺傳密碼 指指mRNA上核苷酸的排列順序，把上核苷酸的排列順序，把mRNA上上決定決定1個氨基酸個氨基酸的的3個相鄰的堿基個相鄰的堿基叫叫密碼子密碼子。閱讀密碼子表思考討論：閱讀密碼子表思考討論： 1、請找出起始密碼子與終止密碼子。、請找出起始密碼子與終止密碼子。 2、已知一段、已知一段mRNA的堿基序列是的堿基序列是AUGGAAGCAUGUCCGAGCAAGCCG，

8、你能寫出對你能寫出對應的氨基酸序列嗎？應的氨基酸序列嗎？ 3、地球上幾乎所有的生物體都共有上述密碼子表。根據、地球上幾乎所有的生物體都共有上述密碼子表。根據這一事實你能想到什么？這一事實你能想到什么？AUG、GUGUAA、UAG、UGA甲硫氨酸谷丙半胱脯絲賴脯甲硫氨酸谷丙半胱脯絲賴脯地球上所有的生物具有共同的遺傳語言，具有或地球上所有的生物具有共同的遺傳語言，具有或遠或近的親緣關系。遠或近的親緣關系。4、從密碼子中可以看到，、從密碼子中可以看到，一種氨基酸一種氨基酸可能有可能有幾個密碼子幾個密碼子，這一現象稱做密，這一現象稱做密碼的碼的簡并簡并。你認為密碼的簡并對生物。你認為密碼的簡并對生物體

9、的生存發(fā)展有什么意義？體的生存發(fā)展有什么意義？保證了生物遺傳的相對穩(wěn)定性。保證了生物遺傳的相對穩(wěn)定性。 轉運轉運RNARNA （ tRNAtRNA） 氨基酸的氨基酸的搬運工搬運工 tRNA上上反密碼子反密碼子可以與可以與mRNA上的密碼子上的密碼子互補互補配對配對。每種每種tRNA只能識別并轉運只能識別并轉運一種氨基酸一種氨基酸 tRNAU A C甲硫氨酸甲硫氨酸ACU天冬氨酸天冬氨酸AUG異亮氨酸異亮氨酸氨基酸與轉運氨基酸與轉運RNA結合，這個過程要消化能量結合，這個過程要消化能量.反密碼子反密碼子DNA的復制的復制轉錄轉錄翻譯翻譯模板模板原料原料酶酶產物產物原則原則遺傳信息遺傳信息傳遞結果

10、傳遞結果場所場所復制、轉錄、翻譯的比較復制、轉錄、翻譯的比較以以DNA的的兩條兩條鏈為模板鏈為模板4種游離的種游離的脫氧脫氧核苷酸核苷酸DNA解旋酶、解旋酶、DNA聚合酶聚合酶2個子代雙鏈個子代雙鏈DNA分子分子以以DNA的的一條一條鏈鏈為模板為模板4種游離的核苷酸種游離的核苷酸RNA聚合酶聚合酶1條條mRNA單鏈單鏈mRNA20種氨基酸種氨基酸酶酶蛋白質蛋白質細胞細胞核核細胞細胞質質核糖體核糖體細胞細胞核核AT GCTA CGAU TAUA CG GCAU UA CG GCDNA DNADNA RNARNA 蛋白質蛋白質三、中心法則三、中心法則DNA RNA 蛋白質蛋白質復制復制轉錄轉錄逆轉

11、錄逆轉錄復制復制翻譯翻譯2、基因通過控制、基因通過控制蛋白質蛋白質的結構直接控制生的結構直接控制生物體的物體的性狀性狀1、基因通過控制、基因通過控制酶酶的合成來控制的合成來控制性狀性狀?；驅π螤畹目刂苹驅π螤畹目刂?4.基因分為編碼區(qū)和非編碼區(qū)兩部分基因分為編碼區(qū)和非編碼區(qū)兩部分 編碼區(qū)含有編碼區(qū)含有蛋白質編碼信息蛋白質編碼信息 上游的非編碼區(qū)有具調控作用的特定核苷酸序列（上游的非編碼區(qū)有具調控作用的特定核苷酸序列（選選擇性表達信息擇性表達信息）轉錄轉錄起點起點非編碼區(qū)非編碼區(qū)啟動子啟動子轉錄區(qū)轉錄區(qū)終止子終止子非編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)編碼區(qū)轉錄轉錄終點終點一條多肽鏈中有氨基酸一條多肽鏈中有

12、氨基酸10001000個，則作為合成該多肽個，則作為合成該多肽模板的模板的mRNAmRNA分子和用來轉錄分子和用來轉錄mRNAmRNA的的DNADNA分子分別至少分子分別至少要有堿基（要有堿基（ ）A A、30003000個和個和3000 B3000 B、10001000個和個和20002000個個C C、20002000個和個和40004000個個 D D、30003000個和個和60006000個個 信使信使RNARNA堿基數為堿基數為100010003=30003=3000個個 DNADNA分子堿基數為分子堿基數為300030002=60002=6000個個基因控制性狀表現的主要途徑是：

13、基因控制性狀表現的主要途徑是：（ ） A A、RNA RNA 蛋白質蛋白質 （性狀）（性狀） B B、 DNA DNA 蛋白質（性狀）蛋白質（性狀） C C、RNA DNA RNA DNA 蛋白質（性狀）蛋白質（性狀） D D、DNA RNA DNA RNA 蛋白質（性狀）蛋白質（性狀） 一條一條DNADNA分子上的某個基因有分子上的某個基因有300300個堿基個堿基對，則它控制合成的蛋白質分子中含有對，則它控制合成的蛋白質分子中含有肽鍵的個數最多為：肽鍵的個數最多為： A A、9999個個 B B、100100個個 C C、4949個個 D D、5050個個 決定氨基酸的密碼子是指（ ）A、

14、DNA上的3個相鄰的堿基B、轉運RNA上的3個相鄰的堿基C、信使RNA上的3個相鄰的堿基D、基因上的3個相鄰的堿基C下列哪一項不可能是遺傳密碼（下列哪一項不可能是遺傳密碼（ ） A. ATC B. UUC C. CAG D. GGCA 在蛋白質合的合成過程中，決定蛋白質種在蛋白質合的合成過程中，決定蛋白質種類的是：類的是： A A、核苷酸、核苷酸 B B、信使、信使RNARNA C C、核糖體、核糖體 D D、轉運、轉運RNARNA 若測得精氨酸的轉運若測得精氨酸的轉運RNA上的反密碼子為上的反密碼子為GCU，則，則DNA分子模板上決定這個精氨酸的相應堿基為：分子模板上決定這個精氨酸的相應堿基為： A、GCA B、CGA C、GCT D、CGT