4.1 基因指导蛋白质的合成 课件 2023—2024学年高一下学期生物人教版必修2

第四章 基因的表达 第一节 基因指导蛋白质的合成 美国科幻电影《侏罗纪公园》曾轰动一时。影片围绕着虚构的“侏罗纪公园”，展现了丰富而新奇的科学幻想：各种各样的恐龙飞奔跳跃、互相争斗，而这些复活的恐龙是科学家利用提取的恐龙DNA还原而来的。 从原理上分析，利用已灭绝生物的DNA，真的能够使它们复活吗？ 一种生物的整套DNA中储存着该种生物生长、发育等生命活动所需的全部遗传信息，也可以说是构建生物体的蓝图。但是，从DNA到具有各种性状的生物体，需要通过极其复杂的基因表达及调控过程才能实现。因此，在可预见的将来，利用DNA来使灭绝的生物复活仍是难以做到的。 问题探讨 电影《侏罗纪公园》中的恐龙 核糖体 ？ 蛋白质 合成 问题探讨 DNA(基因） 主要存在于细胞核中 蛋白质的合成 在细胞质中的核糖体上进行 信使 基因通常是有遗传效应的DNA片段 核孔 碱基的排列顺序 氨基酸的排列顺序 ？ RNA 核糖体 DNA 蛋白质 问题探讨 信使 资料1： 1955年，戈德斯坦和普劳特观察到放射性物质标记的RNA从细胞核转移到细胞质。 资料2：1955年，布拉切特以洋葱根尖和变形虫为材料，用RNA酶分解细胞中的RNA，蛋白质的合成就停止。如果再加入酵母中提取的RNA，蛋白质又开始合成。 资料3：1961年，布伦纳、雅各布、梅瑟生，用噬菌体侵染细菌，在培养基中添加含14C标记的尿嘧啶，培养一段时间后，裂解细菌分离出RNA与核糖体，分离的RNA含有14C标记，把得到的RNA分子分别与细菌的DNA和噬菌体的DNA杂交，发现RNA可与噬菌体的DNA形成DNA-RNA双链杂交分子，不能与细菌的DNA结台。 新合成的RNA是以噬菌体的DNA为模板合成的 RNA充当了DNA的信使 一.遗传信息的转录 1.RNA（核糖核酸） 元素组成： 基本单位： C、H、O、N、P RNA(核糖核酸) 聚合 脱氧核糖 核糖 腺嘌呤核糖核苷酸（A） 鸟嘌呤核糖核苷酸（G） 胞嘧啶核糖核苷酸（C） 尿嘧啶核糖核苷酸（U） O O O O (4种)核糖核苷酸 磷酸 核糖 碱基 项目 名称 组成 元素 磷酸 五碳糖 碱基 基本单位 结构 存在部位 功能 核糖核酸 脱氧核糖核酸 核糖核苷酸 脱氧(核糖)核苷酸 一般为单链 一般为双链 主要存在于细胞质中 主要存在于细胞核中 传递遗传信息 携带遗传信息 RNA和DNA的区别 DNA RNA 一.遗传信息的转录 C、H、O、N、P 磷酸 核糖 脱氧核糖 A(腺嘌呤)G(鸟嘌呤)C(胞嘧啶) T(胸腺嘧啶) U(尿嘧啶) 一.遗传信息的转录 从结构上分析RNA适于作DNA的信使的条件是什么? ① 能够储存遗传信息 它的分子结构与DNA很相似，也是由基本单位——核苷酸连接而成 ② 容易转移到细胞质 RNA一般是单链，而且比DNA短，因此能够通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。 RNA 蛋白质 DNA ③ RNA也遵循“碱基互补配对原则’’ ④ RNA不稳定,完成使命迅速分解 mRNA——信使RNA 携带遗传信息，蛋白质合成的模板 tRNA——转运RNA rRNA——核糖体RNA 识别并运载氨基酸 核糖体的组成成分 一.遗传信息的转录 氨基酸 氢键 (局部双链) 一.遗传信息的转录 2.转录 真核生物： 通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。 (1)概念： (2)场所： 细胞核(主要) 叶绿体和线粒体(基质) 原核生物 细胞质 (主要) 拟核 U A A G U C C C T T G G A A A RNA聚合酶 1 解旋 在ATP的驱动下,RNA聚合酶(破坏氢键)与编码蛋白质的一段DNA结合,使DNA双链解开,碱基暴露出来。 游离的核糖核苷酸与DNA模板链上的碱基互补配对，在RNA聚合酶(形成磷酸二酯键)的作用下开始mRNA的合成。 新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上。 4 释放 3 连接 合成的mRNA从DNA链上释放。而后，DNA双螺旋恢复。 2 配对 一.遗传信息的转录 2.转录 (3)过程： A=U、T=A G≡C、C≡G RNA链合成方向: 5’→3’端 DNA模板链 一.遗传信息的转录 2.转录 (4)条件: 模版 原料 能量 酶 DNA的一条链的片段 RNA聚合酶 破坏氢键 形成磷酸二酯键 ATP 4种游离的核糖核苷酸 (5)原则: 碱基互补配对原则 (A=U、G≡C) (6)特点: 边解旋边转录 (7)实质: 遗传信息从DNA传递到mRNA (8)结果: 产生mRNA、 tRNA、 rRNA 注意： ①转录不是转录整个DNA，是转录要表达的基因. ②转录以基因为单位,一个基因只以一条链为模板,不