《2019高中生物 第4章 基因的表達(dá) 4.1 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成課件 新人教版必修1.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019高中生物 第4章 基因的表達(dá) 4.1 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成課件 新人教版必修1.ppt（26頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

目標(biāo)導(dǎo)航 預(yù)習(xí)導(dǎo)引 1 概述遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯 2 列表比較轉(zhuǎn)錄和翻譯的異同 3 運(yùn)用數(shù)學(xué)方法分析堿基與氨基酸的對(duì)應(yīng)關(guān)系 目標(biāo)導(dǎo)航 預(yù)習(xí)導(dǎo)引 一 二 一 遺傳信息的轉(zhuǎn)錄1 DNA和RNA的區(qū)別 目標(biāo)導(dǎo)航 預(yù)習(xí)導(dǎo)引 一 二 2 DNA的遺傳信息傳遞給mRNA轉(zhuǎn)錄是以DNA的一條鏈為模板合成mRNA的過程 轉(zhuǎn)錄的過程如下 第一步 DNA雙鏈解開 堿基暴露出來 第二步 游離的核糖核苷酸隨機(jī)地與DNA鏈上的堿基碰撞 當(dāng)核糖核苷酸與DNA的堿基互補(bǔ)時(shí) 兩者以氫鍵結(jié)合 第三步 新結(jié)合的核糖核苷酸連接到正在合成的mRNA分子上 第四步 合成的mRNA從DNA鏈上釋放 而后 DNA雙鏈恢復(fù) 目標(biāo)導(dǎo)航 預(yù)習(xí)導(dǎo)引 一 二 二 遺傳信息的翻譯1 翻譯的定義和實(shí)質(zhì)mRNA合成以后 就通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中 游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸 就以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì) 這一過程叫做翻譯 其實(shí)質(zhì)是將mRNA中的堿基序列翻譯為蛋白質(zhì)的氨基酸序列 2 翻譯的過程第一步 mRNA進(jìn)入細(xì)胞質(zhì) 與核糖體結(jié)合 結(jié)合部位會(huì)形成2個(gè)tRNA的結(jié)合位點(diǎn) 攜帶甲硫氨酸的tRNA通過與堿基AUG互補(bǔ)配對(duì) 進(jìn)入位點(diǎn)1 第二步 攜帶另一種氨基酸的tRNA以同樣的方式進(jìn)入位點(diǎn)2 第三步 甲硫氨酸通過與另一種氨基酸形成肽鍵而轉(zhuǎn)移到位點(diǎn)2上的tRNA上 目標(biāo)導(dǎo)航 預(yù)習(xí)導(dǎo)引 一 二 第四步 核糖體讀取下一個(gè)密碼子 原占據(jù)位點(diǎn)1的tRNA離開核糖體 占據(jù)位點(diǎn)2的tRNA進(jìn)入位點(diǎn)1 一個(gè)新的攜帶氨基酸的tRNA進(jìn)入位點(diǎn)2 繼續(xù)肽鏈的合成 重復(fù)步驟二 三 四 直至核糖體讀取mRNA的終止密碼后 合成才停止 肽鏈合成后 被運(yùn)送到各自的 崗位 盤曲折疊成具有特定空間結(jié)構(gòu)和功能的蛋白質(zhì)分子 承擔(dān)各項(xiàng)職責(zé) 生命現(xiàn)象豐富多彩 是什么物質(zhì)直接體現(xiàn)生命現(xiàn)象 又是由什么物質(zhì)來決定這些生命現(xiàn)象的體現(xiàn) 提示 蛋白質(zhì)是一切生命現(xiàn)象的承擔(dān)者 蛋白質(zhì)的合成是由遺傳物質(zhì)控制的 知識(shí)梳理 典例透析 一 二 三 四 五 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 一 DNA復(fù)制 轉(zhuǎn)錄 翻譯的區(qū)別 知識(shí)梳理 典例透析 一 二 三 四 五 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 二 遺傳信息的轉(zhuǎn)錄 翻譯1 轉(zhuǎn)錄 1 DNA解旋 不是整個(gè)DNA雙螺旋完全解開 而是以基因?yàn)閱挝坏哪扯蜠NA雙鏈解開 2 模板 DNA雙鏈中的一條 另一條不作為模板 3 完成轉(zhuǎn)錄的其他條件 RNA聚合酶 游離的核糖核苷酸和ATP 4 轉(zhuǎn)錄成的mRNA與相應(yīng)的DNA雙鏈的關(guān)系 mRNA的堿基序列與作為模板的DNA單鏈上的堿基序列是互補(bǔ)配對(duì)關(guān)系 與DNA雙鏈間堿基互補(bǔ)配對(duì)不同 RNA鏈中與DNA鏈的A配對(duì)的是U 不是T mRNA的堿基序列與DNA非模板鏈的堿基序列基本相同 只是對(duì)應(yīng)DNA鏈上T的位置 在RNA鏈上是U 知識(shí)梳理 典例透析 一 二 三 四 五 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 2 翻譯 1 核糖體與mRNA的結(jié)合部位有兩個(gè)tRNA結(jié)合位點(diǎn) 2 參與翻譯的密碼子可分為三類 起始密碼子 AUG GUG 此類密碼子也編碼氨基酸 終止密碼子 UAA UGA UAG 此類密碼子不編碼氨基酸 只起終止信號(hào)的作用 其他密碼子 共59個(gè) 只起編碼氨基酸的作用 3 tRNA 氨基酸的運(yùn)載工具 像三葉草的葉形 其上有反密碼子 4 一個(gè)mRNA分子上可同時(shí)結(jié)合多個(gè)核糖體 合成多條肽鏈 知識(shí)梳理 典例透析 一 二 三 四 五 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 三 遺傳信息 密碼子和反密碼子的關(guān)系遺傳信息通常指基因中控制遺傳性狀的堿基的排列順序 而密碼子則是由基因轉(zhuǎn)錄的mRNA上決定一個(gè)氨基酸的3個(gè)相鄰堿基 反密碼子則是與mRNA上的密碼子互補(bǔ)的tRNA一端的3個(gè)堿基 它們之間的關(guān)系可表示為 知識(shí)梳理 典例透析 一 二 三 四 五 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 特別提醒 1 一種密碼子只對(duì)應(yīng)一種氨基酸 但一種氨基酸可能由不止一種密碼子決定 密碼子的簡并性 2 一種tRNA只能轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸 但一種氨基酸可能由不止一種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn) 知識(shí)梳理 典例透析 一 二 三 四 五 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 四 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成1 轉(zhuǎn)錄RNA是以DNA的一條鏈為模板合成的 這一過程稱為轉(zhuǎn)錄 如下圖 特別提醒轉(zhuǎn)錄過程中 堿基配對(duì)時(shí)是U 不是T 與模板鏈上的A配對(duì) 知識(shí)梳理 典例透析 一 二 三 四 五 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 2 翻譯游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸 以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程 如下圖 知識(shí)梳理 典例透析 一 二 三 四 五 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 1 堿基配對(duì)雙方是mRNA上的密碼子和tRNA上的反密碼子 堿基互補(bǔ)配對(duì)的方式是G C C G A U U A 故不能出現(xiàn)T 2 一個(gè)核糖體與mRNA的結(jié)合部位形成2個(gè)tRNA的結(jié)合位點(diǎn) 3 翻譯起點(diǎn) 起始密碼子決定的是甲硫氨酸或纈氨酸 翻譯終點(diǎn) 識(shí)別到終止密碼子 不決定氨基酸 翻譯停止 4 翻譯進(jìn)程 核糖體沿著mRNA移動(dòng) 讀取下一個(gè)密碼子 但mRNA不移動(dòng) 知識(shí)梳理 典例透析 一 二 三 四 五 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 3 tRNA的結(jié)構(gòu)示意圖 1 結(jié)構(gòu) 由一條鏈折疊成三葉草狀 2 位點(diǎn) 氨基酸結(jié)合位點(diǎn)和反密碼子位點(diǎn) 3 種類 61種 4 單鏈結(jié)構(gòu) 但有配對(duì)區(qū)域 不出現(xiàn) T 堿基 特別提醒tRNA有很多堿基 不是3個(gè) 只是構(gòu)成反密碼子的堿基是3個(gè) 知識(shí)梳理 典例透析 一 二 三 四 五 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 4 mRNA與核糖體數(shù)量 翻譯速度的關(guān)系 1 數(shù)量關(guān)系 一個(gè)mRNA可同時(shí)結(jié)合多個(gè)核糖體 2 意義 少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白質(zhì) 3 方向 從左向右 見下圖 判斷依據(jù)是多肽鏈的長短 肽鏈長的對(duì)應(yīng)的核糖體與mRNA結(jié)合得早 4 結(jié)果 合成的僅是多肽鏈 要形成分泌蛋白還需要運(yùn)送至內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 高爾基體等結(jié)構(gòu)中進(jìn)一步加工 一個(gè)mRNA分子上結(jié)合多個(gè)核糖體 同時(shí)合成多條肽鏈 知識(shí)梳理 典例透析 一 二 三 四 五 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 五 基因中的堿基 RNA中的堿基和蛋白質(zhì)中氨基酸的數(shù)量關(guān)系1 轉(zhuǎn)錄時(shí) 組成基因的兩條鏈只有一條鏈具有轉(zhuǎn)錄功能 稱模板鏈或反義鏈 另一條鏈則不能轉(zhuǎn)錄 因此 初始轉(zhuǎn)錄形成的RNA分子中的堿基數(shù)目是基因中堿基數(shù)目的1 2 在轉(zhuǎn)錄時(shí) 基因模板鏈中 A T 或 G C 的數(shù)目與RNA分子中 U A 或 C G 的數(shù)目相等 知識(shí)梳理 典例透析 一 二 三 四 五 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 2 翻譯過程中 mRNA中每三個(gè)連續(xù)的堿基決定一個(gè)氨基酸 所以經(jīng)翻譯合成的蛋白質(zhì)分子中的氨基酸數(shù)目理論上是mRNA的堿基數(shù)目的1 3 不考慮終止密碼子 總之 在轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中 僅考慮基因中編碼氨基酸的堿基序列 基因中的堿基數(shù)目 指雙鏈 RNA分子中的堿基數(shù)目 蛋白質(zhì)分子中的氨基酸數(shù)目之比為6 3 1 參考下面圖解 知識(shí)梳理 典例透析 題型一 題型二 題型三 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 題型一DNA與RNA的比較 例1 關(guān)于RNA和DNA的區(qū)別 下列說法錯(cuò)誤的是 A DNA是規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu) 而RNA是單鏈B DNA中的五碳糖是核糖 RNA中的五碳糖是脫氧核糖C DNA特有的堿基是T 而RNA特有的堿基是UD DNA中的嘧啶和嘌呤相等 但RNA中不一定解析 DNA中的五碳糖是脫氧核糖 RNA中的五碳糖是核糖 答案 B反思領(lǐng)悟構(gòu)成DNA和RNA的單體各有四種 DNA的單體是四種脫氧核苷酸 其中五碳糖是脫氧核糖 RNA的單體是四種核糖核苷酸 其中五碳糖是核糖 組成核酸的核苷酸共有八種 知識(shí)梳理 典例透析 題型一 題型二 題型三 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 題型二遺傳信息的翻譯 例2 下圖表示人體胰島細(xì)胞中發(fā)生的某一生理過程 下列敘述正確的是 A 該過程是翻譯 所需的原料是核苷酸B 該過程合成的產(chǎn)物一定是酶或激素C 有多少個(gè)密碼子就有多少個(gè)反密碼子與之對(duì)應(yīng)D 該過程中有水產(chǎn)生 知識(shí)梳理 典例透析 題型一 題型二 題型三 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 解析 圖示為翻譯過程 所需的原料為氨基酸 翻譯合成的產(chǎn)物是蛋白質(zhì) 但不一定是酶或激素 在64種密碼子中有3種終止密碼子 不編碼任何氨基酸 沒有反密碼子與之對(duì)應(yīng) 翻譯過程的實(shí)質(zhì)是氨基酸在核糖體上發(fā)生的脫水縮合 答案 D反思領(lǐng)悟密碼子只位于mRNA上 反密碼子位于tRNA上 遺傳信息位于DNA上 知識(shí)梳理 典例透析 題型一 題型二 題型三 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 題型三DNA的復(fù)制與轉(zhuǎn)錄 例3 下列有關(guān)真核細(xì)胞DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄這兩種過程的敘述 錯(cuò)誤的是 A 兩種過程都可在細(xì)胞核中發(fā)生B 兩種過程都有酶參與反應(yīng)C 兩種過程都以脫氧核糖核苷酸為原料D 兩種過程都以DNA為模板解析 DNA復(fù)制以脫氧核糖核苷酸為原料 轉(zhuǎn)錄以核糖核苷酸為原料 轉(zhuǎn)錄的模板是DNA的一條鏈 復(fù)制的模板是DNA的兩條鏈 答案 C 知識(shí)梳理 典例透析 題型一 題型二 題型三 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 反思領(lǐng)悟DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄主要在細(xì)胞核中進(jìn)行 其次還可以在細(xì)胞質(zhì)中的葉綠體和線粒體中進(jìn)行 DNA復(fù)制以DNA的兩條鏈作模板 所需要的酶是解旋酶 DNA聚合酶 DNA的轉(zhuǎn)錄是以DNA的一條鏈為模板 所需要的酶是RNA聚合酶 知識(shí)梳理 典例透析 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 探究方法 能力展示 探究基因相對(duì)分子質(zhì)量與蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量的關(guān)系蛋白質(zhì)是在基因的控制下 通過轉(zhuǎn)錄和翻譯等過程合成的 基因中的堿基數(shù)目和蛋白質(zhì)中的氨基酸數(shù)目有一定的關(guān)系 設(shè)基因的相對(duì)分子質(zhì)量為a 基因中脫氧核苷酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量為b 基因中脫氧核苷酸的數(shù)目為c 氨基酸的數(shù)目為d 氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量為e 蛋白質(zhì)中多肽鏈的數(shù)目為f 蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量為g 則存在下列關(guān)系式 僅考慮編碼氨基酸的序列 b c a 18 c 2 c 6 d d e g 18 d f 知識(shí)梳理 典例透析 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 探究方法 能力展示 已知某多肽鏈的相對(duì)分子質(zhì)量為1 032 104 該多肽徹底水解所得氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量為120 又測得控制該多肽的基因中脫氧核苷酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量為300 那么控制合成該多肽的基因的相對(duì)分子質(zhì)量至少為 A 12120B 90900C 181800D 170928解析 設(shè)此肽鏈中氨基酸個(gè)數(shù)為x 則120 x 18 x 1 10320 得x 101 對(duì)應(yīng)基因中脫氧核苷酸的個(gè)數(shù)至少為101 6 606 按脫氧核苷酸數(shù)量為606計(jì)算 DNA為雙鏈結(jié)構(gòu) 所以脫去水分子604個(gè) 所以控制合成該多肽的基因的相對(duì)分子質(zhì)量至少為606 300 604 18 170928 答案 D