生物41基因指导蛋白质的合成1人教版必修2ppt课件.ppt
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1、第第4 4章章 基因的表达基因的表达第第1 1节节 基因指导蛋白质的合成基因指导蛋白质的合成人教版必修2 电电影影侏侏罗罗纪纪公公园园中中恐恐龙龙复复活活的的场场景景从从恐恐龙龙化化石石中中提提取取DNA,真真的的能能让让恐恐龙龙复复活活吗吗?问题探讨问题探讨_是生命活动的体现者是生命活动的体现者蛋白质体现生物的性状蛋白质体现生物的性状_控制生物体的性状控制生物体的性状_通过指导通过指导_的合成进而控制生物的性状的合成进而控制生物的性状蛋白质蛋白质基因基因基因基因蛋白质蛋白质基因主要存基因主要存在于细胞的哪在于细胞的哪个部分?个部分?蛋白质合成蛋白质合成的场所是什么的场所是什么?遗传信息是如何
2、从细胞核传到核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?糖体,从而控制蛋白质合成的?RNARNA充充当了两当了两者之间者之间信使信使问题:问题:为什么为什么RNARNA适适于作于作DNADNA的的信使?信使?1 12 23 34 45 5OOA1 12 23 34 45 5OOG1 12 23 34 45 5OOT1 12 23 34 45 5OOC1 12 23 34 45 5OOC1 12 23 34 45 5OOG1 12 23 34 45 5OOA1 12 23 34 45 5OOU|H H|H H|H H|H H|OHOH|OHOH|OHOH|OHOH原因:1、它的基本
3、结构与DNA很相似,也是由基本单位核苷酸组成。2、RNA一般是单链,而且比DNA短,因此能够通过核孔进入细胞质。12DNADNA和和RNARNA的的比较比较DNADNARNARNA基本单位基本单位五碳糖五碳糖含含N碱基碱基空间结构空间结构脱氧核苷酸脱氧核苷酸脱氧核糖脱氧核糖A A、T T、G G、C C双链双链核糖核苷酸核糖核苷酸核糖核糖A A、U U、G G、C C单链单链三种三种RNA示意图示意图信使信使RNA(mRNARNA(mRNA):遗传信息传递的媒介遗传信息传递的媒介核糖体核糖体RNA(rRNARNA(rRNA):与蛋白质构成核糖体与蛋白质构成核糖体转运转运RNA(tRNARNA(
4、tRNA):转运氨基酸的工具转运氨基酸的工具RNARNA的种类的种类信使信使 RNA(mRNARNA(mRNA)核糖体核糖体 RNA(rRNA)RNA(rRNA)转运转运 RNA(tRNARNA(tRNA)三叶草形三叶草形一端可携带氨基酸一端可携带氨基酸另一端有三个碱基另一端有三个碱基叫做叫做反密码子反密码子DNARNA转录转录翻译翻译遗传信息的传递:蛋白质主要在主要在细胞核细胞核中进行中进行在细胞质在细胞质中的中的核糖核糖体体上进行上进行 一、遗传信息的转录一、遗传信息的转录 DNAmRNATCATG T TTAAGTAC A AAT转录的过程转录的过程解旋:解旋:RNARNA聚合酶催化,氢
5、键断裂,以一条聚合酶催化,氢键断裂,以一条DNADNA单链为模板。单链为模板。AGTAC A AATAGCGACGGUUU URNA 聚合酶聚合酶合成合成RNARNA:以以DNADNA单链为模板,利用游离核糖核苷酸为原料单链为模板,利用游离核糖核苷酸为原料 核核 孔孔AGTAC A AATGCGACGGUUU UA合成合成RNARNA:以以DNADNA单链为模板,利用游离核糖核苷酸为原料单链为模板,利用游离核糖核苷酸为原料 核核 孔孔AGTAC A AATGCGACGUUGU UA合成合成RNARNA:以以DNADNA单链为模板,利用游离核糖核苷酸为原料单链为模板,利用游离核糖核苷酸为原料 核
6、核 孔孔AGTAC A AATGCGACGUGU UAU合成合成RNARNA:以以DNADNA单链为模板,利用游离核糖核苷酸为原料单链为模板,利用游离核糖核苷酸为原料 核核 孔孔AGTAC A AATGCGACGGU UAU U合成合成RNARNA:以以DNADNA单链为模板,利用游离核糖核苷酸为原料单链为模板,利用游离核糖核苷酸为原料 核核 孔孔AGTAC A AATGCGACGGU UAU UA合成合成RNARNA:以以DNADNA单链为模板,利用游离核糖核苷酸为原料单链为模板,利用游离核糖核苷酸为原料 核核 孔孔AGTAC A AATGCGCGGU UAU UA U合成合成RNARNA:
7、以以DNADNA单链为模板,利用游离核糖核苷酸为原料单链为模板,利用游离核糖核苷酸为原料 核核 孔孔AGTAC A AATGGCGGU UAU UA U C合成合成RNARNA:以以DNADNA单链为模板,利用游离核糖核苷酸为原料单链为模板,利用游离核糖核苷酸为原料 核核 孔孔AGTAC A AATGGCGGU UAU UA U CmRNA合成合成RNARNA:以以DNADNA单链为模板,利用游离核糖核苷酸为原料单链为模板,利用游离核糖核苷酸为原料 核核 孔孔AGTAC A AATUCAUG A UUAmRNA 细胞质细胞质 细胞核细胞核UCAUG A UUA 核核 孔孔DNA释放:mRNAm
8、RNA通过核孔进入细胞质,通过核孔进入细胞质,DNADNA恢复双链恢复双链TCATG T TTA以以DNA的的一条链一条链为模板合成为模板合成mRNA的的过程 A T C GDNA RNA U A G C遗传信遗传信遗传信遗传信息传递方向息传递方向息传递方向息传递方向DNADNADNADNA mRNAmRNAmRNAmRNA定义定义:场所场所:模板模板:原料原料:条件条件:产物产物:特点特点:主要是细胞核(线粒体、叶绿体)主要是细胞核(线粒体、叶绿体)DNA上基因的上基因的一条一条链链四种四种核糖核苷酸核糖核苷酸(A、G、C、U)模板、原料、能量、酶模板、原料、能量、酶单链的单链的mRNA转录
9、小结边解旋边转录边解旋边转录(1 1)DNADNA的两条链都能转录吗?的两条链都能转录吗?(2 2)DNADNA链完全解开吗?链完全解开吗?(3 3)在转录过程中碱基互补配对原则)在转录过程中碱基互补配对原则有什么特殊情况?有什么特殊情况?按照碱基配对原则,1、写出以b链为模板转录形成的mRNA碱基序列,2、写出b链对应的a链的碱基序列。DNA双链双链片段片段a链链b链链C G A A C C T C A C G C信使信使RNA比较比较mRNA和和b链,以及链,以及mRNA和和a链的碱基序列的差异。链的碱基序列的差异。G C T T G G A G T G C GGCUUGGAGUGCG1.
10、转录与DNA复制有什么共同之处?这对保证遗传信息的准确转录有什么意义?思考与讨论思考与讨论1P64均需模板,遵循碱基互补配对原则。2.转录成的mRNA的碱基序列,与作为模板的DNA单链的碱基序列有哪些异同?与该DNA的另一条链的碱基序列有哪些异同?与模板链互补,与非模版链基本相同,只是TU。DNA复制和转录的对比复制和转录的对比对比项目复制转录场所模板原料产物遵循原则细胞核细胞核两条母链两条母链脱氧核苷酸脱氧核苷酸DNA分子分子(2个,相同个,相同)碱基互补配对碱基互补配对细胞核细胞核一条母链一条母链核糖核苷酸核糖核苷酸mRNA(1个个)碱基互补配对碱基互补配对 mRNAmRNA通过核孔进入细
11、胞质中,开始通过核孔进入细胞质中,开始了它的新的里程了它的新的里程-翻译翻译二、遗传信息的翻译二、遗传信息的翻译mRNA蛋白质蛋白质 组成蛋白质的氨基酸种类:组成蛋白质的氨基酸种类:信使信使RNARNA的碱基种类:的碱基种类:请思考:请思考:4 4种碱基如何决定蛋白质的种碱基如何决定蛋白质的2020种氨基酸呢?种氨基酸呢?2020种种4 4种种若若1 1个碱基决定个碱基决定1 1个氨基酸可决定个氨基酸可决定_种氨基酸,即种氨基酸,即若若3 3个碱基决定个碱基决定1 1个氨基酸可决定个氨基酸可决定_种氨基酸,即种氨基酸,即若若2 2个碱基决定个碱基决定1 1个氨基酸可决定个氨基酸可决定_种氨基酸
12、,即种氨基酸,即4 416166464A AC CG GU UG GA AU UU UA AmRNA 氨基酸 氨基酸 氨基酸密码子:密码子:mRNAmRNA上决定氨基酸的三个上决定氨基酸的三个相邻相邻的碱基的碱基密码子密码子第一个第一个字母字母第二个字母第二个字母第三个第三个字母字母U UC CA AG GU U苯苯 丙丙 氨氨 酸酸丝丝 氨氨 酸酸酪酪 氨氨 酸酸半半 胱胱 氨氨 酸酸U U苯苯 丙丙 氨氨 酸酸丝丝 氨氨 酸酸酪酪 氨氨 酸酸半半 胱胱 氨氨 酸酸C C亮亮 氨氨 酸酸丝丝 氨氨 酸酸终终 止止终终 止止A A亮亮 氨氨 酸酸丝丝 氨氨 酸酸终终 止止色色 氨氨 酸酸G G
13、C C亮亮 氨氨 酸酸脯脯 氨氨 酸酸组组 氨氨 酸酸精精 氨氨 酸酸U U亮亮 氨氨 酸酸脯脯 氨氨 酸酸组组 氨氨 酸酸精精 氨氨 酸酸C C亮亮 氨氨 酸酸脯脯 氨氨 酸酸谷谷 氨氨 酰酰 胺胺精精 氨氨 酸酸A A亮亮 氨氨 酸酸脯脯 氨氨 酸酸谷谷 氨氨 酰酰 胺胺精精 氨氨 酸酸G GA A异异 亮亮 氨氨 酸酸苏苏 氨氨 酸酸天天 冬冬 酰酰 胺胺丝丝 氨氨 酸酸U U异异 亮亮 氨氨 酸酸苏苏 氨氨 酸酸天天 冬冬 酰酰 胺胺丝丝 氨氨 酸酸C C异异 亮亮 氨酸氨酸苏苏 氨氨 酸酸赖赖 氨氨 酸酸精精 氨氨 酸酸A A甲甲 硫硫 氨氨 酸酸(起(起 始)始)苏苏 氨氨 酸酸赖
14、赖 氨氨 酸酸精精 氨氨 酸酸G GG G缬缬 氨氨 酸酸丙丙 氨氨 酸酸天天 冬冬 氨氨 酸酸甘甘 氨氨 酸酸U U缬缬 氨氨 酸酸丙丙 氨氨 酸酸天天 冬冬 氨氨 酸酸甘甘 氨氨 酸酸C C缬缬 氨氨 酸酸丙丙 氨氨 酸酸谷谷 氨氨 酸酸甘甘 氨氨 酸酸A A A A缬缬 氨氨 酸酸(起(起 始)始)丙丙 氨氨 酸酸谷谷 氨氨 酸酸甘甘 氨氨 酸酸G G1.一个密码子只能决定一种氨基酸;一个氨基酸可由多个密码子决定。(遗传密码的简并性简并性)2.密码子共_个,能决定氨基酸的密码子只有_个。(三个终止密码子不决定氨基酸)64612.地球上几乎所有的生物体都共用上述密码子表。根据这一事实,你能
15、想到什么?思考与讨论思考与讨论3P65所有生物具有共同的起源。(统一性)3.从密码子表中可以看到,一种氨基酸可能有几个密码子,这一现象称做密码的简并。你认为密码的简并对生物体的生存发展有什么意义?增强容错性(一定程度上防止由于碱基改变导致的遗传信息改变)保证翻译速度mRNAC CA AC CG GU UG G A A U UU UA AU U A A A AU UA AC CU UA A翻译的过程翻译的过程问题:转录的mRNA通过核孔进入细胞质后与核糖体结合,成为蛋白质的“生产线”。mRNA上碱基的排列顺序决定了蛋白质中氨基酸的排列顺序。那么游离在细胞之中的氨基酸是如何被转运到这条“生产线”上
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