生物《基因控制蛋白質(zhì)的合成》課件(蘇教版必修)

1、第三節(jié)第三節(jié) 基因控制蛋白質(zhì)的合成基因控制蛋白質(zhì)的合成1、基因、基因、DNA和染色體的關(guān)系：和染色體的關(guān)系：染色體染色體DNA基因基因1、染色體主要由、染色體主要由DNA和蛋白質(zhì)組和蛋白質(zhì)組成；成；一般情況下，每個染色體含有一般情況下，每個染色體含有一個一個DNA分子。分子。2、 基因是有基因是有遺傳效應(yīng)的遺傳效應(yīng)的DNA片段，片段，每個每個DNA上有上有許多許多個基因個基因一一 從基因到蛋白質(zhì)從基因到蛋白質(zhì)2 染色體、染色體、DNA、基因、脫氧核苷酸的關(guān)系：、基因、脫氧核苷酸的關(guān)系：染色體染色體DNA基因基因脫氧核苷酸脫氧核苷酸3.3.基因控制蛋白質(zhì)的合成基因控制蛋白質(zhì)的合成細(xì)胞核細(xì)胞核核糖

2、體核糖體細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì) 問題問題 基因能否直接控制基因能否直接控制蛋白質(zhì)的合成？為什么？蛋白質(zhì)的合成？為什么？RNADNA問題：為什么問題：為什么RNA適于作適于作DNA的信使？的信使？ 1 RNA的結(jié)構(gòu)、種類和功能的結(jié)構(gòu)、種類和功能（1）RNA的結(jié)構(gòu)：組成單位是核糖核苷酸的結(jié)構(gòu)：組成單位是核糖核苷酸圖圖4-1核糖與脫氧核糖核糖與脫氧核糖RNARNA的種類的種類信使信使 RNA(mRNA)RNA(mRNA)核糖體核糖體 RNA(rRNA)RNA(rRNA)轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn) RNA(tRNA)RNA(tRNA)三葉草形三葉草形有臂有臂一端可攜帶氨基酸一端可攜帶氨基酸有環(huán)有環(huán)另一端有三個堿基另一端有三個堿基

3、 想一想：基因控制蛋白質(zhì)合成的過程中首先需要把基因（DNA ）上堿基對的排列順序（遺傳信息）傳遞到哪里？是怎樣傳遞的呢？( (一一) )轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄在在_內(nèi)，以內(nèi)，以DNADNA的的_為為_， 按照按照_的原則合成的原則合成_的過程。的過程。細(xì)胞核細(xì)胞核一條鏈一條鏈模板模板堿基互補(bǔ)配對堿基互補(bǔ)配對RNARNAa. DNA a. DNA 解旋解旋，以一條鏈為模板合成，以一條鏈為模板合成RNARNAb. DNA與RNA的的堿基互補(bǔ)配對堿基互補(bǔ)配對：AUAU ; TA ; TA； CGCG； GCGCc. 組成組成 RNA 的核糖核苷酸一個個的核糖核苷酸一個個連接連接起來起來2.場所：場所：細(xì)胞核細(xì)胞核

4、4.條件條件： 模板：模板：DNA的的一條鏈一條鏈酶：酶： 解旋酶解旋酶、RNA聚合酶聚合酶等等原料：四種原料：四種核糖核苷酸核糖核苷酸能量：能量： ATP形成一條形成一條mRNA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3.過程過程：5.結(jié)果：結(jié)果： 在在_內(nèi)，以內(nèi)，以DNADNA的的_為為_， 按照按照_的原則合成的原則合成_的過程。的過程。細(xì)胞核細(xì)胞核一條鏈一條鏈模板模板堿基互補(bǔ)配對堿基互補(bǔ)配對RNARNA轉(zhuǎn)錄小結(jié)轉(zhuǎn)錄小結(jié)1.概念概念：在細(xì)胞質(zhì)中在細(xì)胞質(zhì)中, ,以以mRNAmRNA為模板為模板, ,合成具有合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程。一定

5、氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程。 （二）（二）翻譯翻譯思考：思考： 組成蛋白質(zhì)的氨基酸：組成蛋白質(zhì)的氨基酸： 信使信使RNARNA的堿基：的堿基：4 4種堿基如何決定蛋白質(zhì)的種堿基如何決定蛋白質(zhì)的2020種氨基酸呢？種氨基酸呢？2020種種4 4種種如果如果1 1個堿基決定個堿基決定1 1個氨基酸就只能決定個氨基酸就只能決定_種，即種，即 如果如果3 3個堿基決定個堿基決定1 1個氨基酸就可決定個氨基酸就可決定_種，即種，即 如果如果2 2個堿基決定個堿基決定1 1個氨基酸就只能決定個氨基酸就只能決定_種，即種，即4 416166464實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：19611961年英國的克里克和同事用實(shí)驗(yàn)證

6、明一年英國的克里克和同事用實(shí)驗(yàn)證明一個氨基酸是由個氨基酸是由m mRNARNA的的3 3個堿基決定，即個堿基決定，即三聯(lián)體密碼子三聯(lián)體密碼子信使信使RNARNA上決定一個氨基酸的上決定一個氨基酸的3 3個相鄰的堿基個相鄰的堿基密碼子密碼子: :決定氨基酸的密碼子共有多少種？決定氨基酸的密碼子共有多少種？氨基酸有多少種氨基酸有多少種? ?UCAUG A UUAmRNAmRNA密碼子密碼子密碼子密碼子密碼子密碼子 c、一種一種氨氨基酸可以和基酸可以和多個多個密碼子密碼子相對應(yīng)相對應(yīng) a、氨基酸的氨基酸的種類；種類；20種種密碼子的種密碼子的種類：類：64種。種。決定氨基酸決定氨基酸的密碼子：的密碼

7、子：61種種b、三個終止三個終止密碼：密碼：UAA、UAG、UGA密碼子與反密碼子密碼子與反密碼子A A U亮氨酸亮氨酸AC U天冬氨酸天冬氨酸一種一種tRNAtRNA只能攜帶一種氨基酸只能攜帶一種氨基酸? ?一種氨基酸只能由一種一種氨基酸只能由一種tRNAtRNA攜帶攜帶? ?AUG異亮氨酸異亮氨酸翻翻 譯譯翻譯小結(jié)翻譯小結(jié)定義：游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸，以定義：游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸，以mRNAmRNA為模板為模板合合 成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程。成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程。原料：原料：_多種氨基酸多種氨基酸場所：場所：_過程：過程：_細(xì)胞質(zhì)中的核糖體細(xì)胞質(zhì)中的核糖體

8、起始、延伸、中止起始、延伸、中止模板：模板：_產(chǎn)物：產(chǎn)物：_遺傳信息傳遞方向：遺傳信息傳遞方向：_mRNAmRNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)mRNAmRNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)一個一個mRNA分子上結(jié)合多個核糖體，分子上結(jié)合多個核糖體，同時同時合成多條肽鏈合成多條肽鏈真核細(xì)胞中復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯的真核細(xì)胞中復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯的比較比較DNA復(fù)制復(fù)制轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄翻譯翻譯時間時間場所場所模板模板原料原料酶酶能量能量原則原則特點(diǎn)特點(diǎn)產(chǎn)物產(chǎn)物（遺傳信息）（遺傳信息）（遺傳密碼）（遺傳密碼）（生物性狀）（生物性狀）細(xì)胞分裂間期細(xì)胞分裂間期細(xì)胞核細(xì)胞核DNA的兩條鏈均為模板的兩條鏈均為模板四種脫氧核苷酸四種脫氧核苷酸DNA聚合酶等聚合

9、酶等ATPA-T、G-C半保留復(fù)制半保留復(fù)制邊解旋邊復(fù)制邊解旋邊復(fù)制2個子代個子代DNA分子分子生長發(fā)育過程生長發(fā)育過程細(xì)胞核細(xì)胞核基因的一條鏈為模板基因的一條鏈為模板四種核糖核苷酸四種核糖核苷酸RNA聚合酶等聚合酶等ATPA-U、T-AG-C ，C-G邊解旋邊轉(zhuǎn)錄邊解旋邊轉(zhuǎn)錄1個信使個信使RNA生長發(fā)育過程生長發(fā)育過程細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)mRNA為模板為模板二十種氨基酸二十種氨基酸特定的酶等特定的酶等ATPmRNA與與tRNA配對配對 A-U, G-C多個特定氨基酸順序的蛋多個特定氨基酸順序的蛋白質(zhì)白質(zhì)1 DNA、RNA的堿基和氨基酸的數(shù)量關(guān)系的堿基和氨基酸的數(shù)量關(guān)系結(jié)論結(jié)論:C G TGCAC A

10、 TG C A C TG G TADNA谷氨酸谷氨酸組氨酸組氨酸精氨酸精氨酸氨基酸氨基酸C G UGGAC A UmRNAG C A C U G G U AtRNA遺傳信息遺傳信息遺傳密碼遺傳密碼反密碼子反密碼子氨基酸序列氨基酸序列基因的堿基基因的堿基 信使信使RNARNA的堿基的堿基 氨基酸氨基酸 = =6 3 1信息鏈信息鏈小結(jié)小結(jié):二、基因?qū)π誀畹目刂贫?、基因?qū)π誀畹目刂芌NADNA 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄翻譯翻譯復(fù)制復(fù)制以上中心法則是否完善呢？以上中心法則是否完善呢？RNARNA資料分析資料分析 2 2：結(jié)論：結(jié)論：RNARNA病毒中，在病毒中，在 作用下，能以作用下，能以 為模板為模板

11、合成合成 。這個過程叫。這個過程叫 過程。過程。病毒的病毒的RNARNA能以能以 為模板，進(jìn)行為模板，進(jìn)行 。資料分析資料分析 1 1：結(jié)論：結(jié)論：復(fù)制復(fù)制逆轉(zhuǎn)錄酶逆轉(zhuǎn)錄酶RNARNADNADNA逆轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄 1 中心法則及發(fā)展中心法則及發(fā)展RNADNA 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄翻譯翻譯復(fù)制復(fù)制 逆轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄復(fù)制復(fù)制中心法則和中心法則和中心法則的發(fā)展中心法則的發(fā)展 基因通過控制基因通過控制_合成來控制代謝過程，進(jìn)而控合成來控制代謝過程，進(jìn)而控 制生物體的制生物體的_酶的酶的性狀性狀 基因還能通過控制蛋白質(zhì)的基因還能通過控制蛋白質(zhì)的_而而_ 控制生物體的控制生物體的_性狀性狀結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)直接直接以上實(shí)例涉及的都是以上實(shí)例涉及的都是 基因?qū)ι矬w性狀的控制基因?qū)ι矬w性狀的控制單個單個基因和性狀的關(guān)系都是簡單的線性關(guān)系嗎？基因和性狀的關(guān)系都是簡單的線性關(guān)