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高中生物教师竞赛作品《基因指导蛋白质的合成》课件



第一节 基因指导蛋白质的合成

思考几个问题
1、遗传物质主要存在于细胞的什么部位?

DNA主要位于细胞核
2、生物的性状或生命的主要功能由什么物质承担? 控制

蛋白质
3、蛋白质的合成在细胞的什么部位?

细胞质的 核糖体

4、DNA能不能到

细胞质中去直接指导蛋白质的合成?

不能
DNA与蛋白质之间有无中间物质充当信使呢?

mRNA

为什么RNA适于作DNA的信使?

DNA 片段; 遗传效应 的_____ (1)基因是有_________ 细胞核 DNA 主要存在于________ 中,而蛋白 细胞质 质的合成是在_______ 中进行的。 单 链,比 DNA 短, (2)RNA一般是____ 核孔 ,从________ 细胞核 转 因此能够通过_______ 细胞质 中。 移到______

DNA

通过转录、翻译的过程
以RNA为媒介 控制

蛋白质的合成

基因的表达

第一节 基因指导蛋白质的合成
一.RNA ——核糖核酸
1).基本组成单位: 核糖核苷酸
磷酸

核糖

碱基 G A U C

2).空间结构特点: 单链

3).RNA的种类
信使RNA:
遗传信息传递的媒介。

转运RNA:
转运氨基酸的工具。

核糖体RNA:
与蛋白质构成核糖体。

4)比较DNA与RNA的异同
项目 组成元素 基本单位 化学组成 结构 DNA C、 H、 O 脱氧核苷酸 RNA 、N、P 核糖核苷酸

磷酸 ____________ 脱氧核糖 A T C G ____________ 规则的双螺旋结 构结构

磷酸 核糖 ______________ ______________ A U C G
单链结构

二、遗传信息的转录
1、定义: 以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则 合成RNA的过程。 2、场所: 主要_____________ 细胞核 其次______________ 线粒体和叶绿体

3、过程

3、过程

RNA 聚合酶

3、过程

RNA 聚合酶

U GA C A T GC

【思考】 6 种核苷酸。 5 种碱基,_____ 红色虚线方框内包括_____

3、过程

解旋 合成

复旋

A A T C A A T A G
RNA 聚合酶

G

A A T C A A T A G U U

G

A A T C A A T A G U U

G

A A T C A A T A G U U A

G

A A T C A A T A G U U A G

G

A A T C A A T A G U U A G U

G

A A T C A A T A G U U A G U U

G

A A T C A A T A G U U A G U U A

G

A A T C A A T A G U U A G U U A U

G

A A T C A A T A G U U A G U U A U C

G

A A T C A A T A G U U A G U U A U C

G

4、条件
RNA

RNA 聚合酶

DNA

模板 原料
能量 酶 其他

DNA分子的一条链 四种核糖核苷酸 ATP
DNA解旋酶 RNA聚合酶等

适宜的温度和酸碱度

4、条件

【及时训练】

下图中表示转录过程的是( B)

5、产物
RNA

RNA 聚合酶

DNA

形成三种RNA
① mRNA 传达DNA上的遗传信息 ②tRNA ③rRNA 运输氨基酸到核糖体上 核糖体的重要成分

【随堂练习】
列表比较DNA复制与转录

项目
场所 模板 原料 能量 酶 产物 信息传递

DNA复制
细胞核(主要) DNA的两条链 四种脱氧核苷酸 ATP DNA解旋酶等

DNA转录
细胞核(主要)

DNA的一条链
四种核糖核苷酸 ATP
DNA解旋酶、DNA聚合酶等

碱基配对 A—T,T—A,C—G,G—C A—U,T—A,C—G,G—C DNA DNA→DNA RNA DNA→RNA

RNA是怎样把DNA的遗传信息翻译成蛋白质的?
电报密码
电报机

0130

0117





三、遗传信息的翻译
1、定义:以mRNA为模板,合成具有一定的氨基酸顺序,形成多肽 链(蛋白质)的过程。

核糖体 2、场所:__________

3、密码子

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?
如果1个碱基决定1个氨基酸就只能决定___ 4 种,即

如果2个碱基决定1个氨基酸就只能决定___ 16 种,即
如果3个碱基决定1个氨基酸就可决定64 ___种,即

实验验证: 1961年英国的克里克和同事用实验证明一个氨 基酸是由m RNA的3个碱基决定,即三联体密码子 密码子: 信使RNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基
密码子 密码子 密码子

U U A G A U A U C
mRNA 决定氨基酸的密码子共有多少种? 氨基酸有多少种?

第1个字母

第2个字母

第3个字母

密码子

苯丙氨酸 精氨酸

U A

U G

U G

UUU AGG



一种密码子决定一种氨基酸,但一种氨基 酸可以由1种或几种 不同的密码子决定。
UAG 终止密码子: UAA 、UGA 、_____ 种类 起始密码子: AUG (甲硫氨酸) GUG (缬氨酸) ( 64 种) _______ 编码氨基酸的密码子______ 61 种 所有生物的密码子是 相同 的。

4、译员(搬运工具):tRNA

亮氨酸

天冬氨酸

A A U
mRNA

C U A

UU A

GAU

5、过程

细胞质

U U A G A U A U C mRNA

-H2O

肽键
甲硫氨 酸

组氨酸


核糖体



G U G

U A C A U G C A C A U C C A C

H2O

甲硫氨酸

组氨酸





U A C G U G A U G C A C U G G C A C

精氨酸

U A A
甲硫氨酸
组氨酸

…… G C A




G U G A U G C A C U G G C G U
mRNA 和肽链被释放到细胞质中。

-H2O

肽键
甲硫氨 酸

组氨酸


核糖体



G U G

U A C A U G C A C A U C C A C

H2O

甲硫氨酸

组氨酸





U A C G U G A U G C A C U G G C A C

精氨酸

U A A
甲硫氨酸
组氨酸

…… G C A




G U G A U G C A C U G G C G U
mRNA 和肽链被释放到细胞质中。

6、条件

模板 原料 能量

mRNA 20种氨基酸
ATP tRNA


搬运工具

其他

适宜的温度与PH

探究:翻译遗传信息
? 1)、请找出起始密码子与终止密码子。
AUG、GUG (编码) UAA、UAG、UGA (不编码)

? 2)、(见预习内容的实践2部分) ? 3)、地球上几乎所有的生物体都共有上述 密码子表。根据这一事实你能想到什么?
地球上所有的生物具有共同的遗传语言,共用一套遗 传密码,具有或远或近的亲缘关系。

课堂小结
遗传信息
储存于

mRNA RNA 分类 属于 rRNA (⑥) tRNA

(①) DNA
转录 ②

(④) 密码子
决定

含有

mRNA
翻译 ③

转运

(⑤) 氨基酸

缩合

蛋白质
体现

缩合

氨基酸

性状

列表比较DNA复制、转录和翻译

项目 场所 模板

DNA复制
细胞核(主要) DNA两条链

转录
细胞核(主要) DNA一条链

翻译
核糖体 mRNA

原料
能量 酶 碱基配对 产物

四种脱氧核苷酸

四种核糖核苷酸
ATP

20种氨基酸

DNA解旋酶 等 A—T C—G T— A G— C

DNA解旋酶 RNA聚合酶等 A—U C—G T—A G—C

各种酶 A—U C—G U—A G— C

DNA

RNA

蛋白质(多肽)

信息传递

DNA→DNA

DNA→mRNA

mRNA→蛋白质

遗传信息表达的相关计算 DNA 6n 个碱基
转录

RNA 3n 个碱基
翻译

多肽链 n 个氨基酸 由某DNA片段转录的mRNA中,尿嘧啶占28%,腺嘌呤占 18%,则这个DNA片段中胸腺嘧啶和鸟嘌呤分别占多少?

23% 27% ————、————

【检测与反馈】

1、组成人的核酸的碱基和核苷酸各共有( A、 5、 5 B 、 5、 8 C、 8、 5 D 、 4、 4



2、组成噬菌体的核酸的碱基和核苷酸各共有( A、 5、 5 B 、5、8 C、 8、 5 D 、4、4



3、已知一段信使RNA上有12个A和G,该信 使RNA上共有30个碱基,那么转录成信使RNA的 这一段DNA分子中应有C和T( )个 A、12 B、18 C、24 D、30 4、一个双链DNA分子中碱基A占30%,其转 录成的信使RNA上的U为35%,则信使RNA上的碱 基A为( ) A、30% B、35% C、40% D、25%

5、某一多肽链共有100个氨基酸,则控制 合成该肽链的基因中的碱基数至少有( )个? A、600 B、300 C、297 D、594 6、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( ) A、GAT B、GAA C、GUA D、CTA

再见



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