4.1 基因指导蛋白质的合成-2023-2024学年高一生物下学期备课小能手优质教学课件（人教版2019必修2）

必修二 第四章 第1节 教师： 第1节 基因指导蛋白质的合成 从蚊子中吸取的恐龙血中提取出恐龙DNA，真的可以使恐龙复活吗？ 电影《侏罗纪公园》中 恐龙复活的场景 2 问题：对真核生物来说，基因主要存在于哪里？蛋白质合成的场所呢？ 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 1955年，布拉舍用RNA酶分解变形虫细胞中的RNA，蛋白质合成停止。 1955年，拉斯特用已标记尿嘧啶核苷酸的培养液变形虫细胞，检测发现该标记先出现在细胞核，随后出现在细胞质。 说明：蛋白质合成与RNA有关 说明：RNA先出现在细胞核，后出现在细胞质 资料1 资料2 阅读思考：能将DNA携带的遗传信息传递到细胞质中的信使分子应有何特点？ ①能储存遗传信息； ②容易通过核孔，转移到细胞质中。 1.RNA的基本单位： 核糖 磷酸 碱基 A G U C 腺嘌呤 鸟嘌呤 尿嘧啶 胞嘧啶 核糖核苷酸 一、RNA的结构和功能 2.RNA的结构： ①RNA是核糖核苷酸连接而成的长链；②一般由一条链构成；③比DNA短。 信使RNA （mRNA） 转运RNA（tRNA） 核糖体RNA(rRNA） 作用: 携带遗传信息，蛋白质合成的模板 识别并运载氨基酸 核糖体的组成成分 3.RNA的种类 6 基因如何指导蛋白质合成？ DNA RNA 蛋白质 转录 翻译 如何设计一个实验验证RNA就是基因与蛋白质之间的信使？ 阅读教材P65（结合图4-4），思考： （1）DNA转录为RNA的场所？产物？ （2）转录所需的条件(模板、原料、能量、酶)？ （3）DNA的碱基与RNA的碱基如何互补配对？ 二、遗传信息的转录过程 在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。 1.定义： 3.连接 1.解旋 2.配对 4.释放 转录的方向是？ 2.过程 从RNA的5’-端到3’-端 不同基因模板链不同 ▲ DNA两条链中只有一条链是转录的模板链，到底哪条链是模板链不是固定不变的。 ▲以基因为单位，作为模板的只是DNA链中的基因片段； 思考1.转录时，DNA链完全解开吗？ 2.一个基因的两条链都能转录吗？ 只以一条链为模板 3.不同基因的模版链是否相同？ 不是，只解旋需要表达的基因片段 1.场所: 3.条件: 4.特点: 5.产物: RNA（mRNA、tRNA、rRNA） 2.时间: 6.碱基配对方式: A—U，T—A，G—C，C—G 二、遗传信息的转录过程 主要是细胞核 模板、原料、能量、酶 边解旋边转录 个体生长发育的整个过程 1.定义： 游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。 DNA携带的遗传信息 mRNA携带的遗传信息 蛋白质 转录 翻译 碱基排序 碱基排序 氨基酸排序 三、遗传信息的翻译 阅读教材P66-P67（结合图4-6），思考： （1）概述翻译的场所是什么？产物？ （2）概述翻译所需的条件(模板、原料、能量、酶)？ （3）mRNA上的什么信息决定翻译的起始和终止？ （4）信使RNA的碱基与转移RNA的碱基如何互补配对？ 1个碱基决定1个氨基酸 2个碱基决定1个氨基酸 3个碱基决定1个氨基酸 决定4种氨基酸 决定16种氨基酸 氨基酸组合64种 2.密码子： mRNA 上 3 个相邻的碱基决定 1 个氨基酸，每 3 个这样的碱基叫作 1 个密码子。 mRNA 5' 3' A 密码子 密码子 密码子 密码子认读是从mRNA的5'→3'，相邻的密码子无间隔、不重叠。 缬氨酸 组氨酸 精氨酸 思考：mRNA的碱基序列与氨基酸序列之间的对应关系是怎样的？ 密码子：共64个 起始密码子：编码氨基酸 UAA、UAG、UGA 因此，能编码氨基酸的密码子共62个 终止密码子：不编码氨基酸 原核生物——AUG、GUG 真核生物——AUG 讨论1.你认为密码子的简并对生物体的生存和发展有什么意义？ 2.根据密码子的通用性这一事实，你能想到什么？ ①增强密码子的容错性。②密码子的使用频率。 说明当今生物可能有着共同的起源。 分析密码子的特性 ①专一性 ②简并性 ③通用性 一种密码子决定一种氨基酸。 绝大多数氨基酸都有几个密码子。 地球上几乎所有的生物都共用同一套密码子。 U A A U C C U C U G G C G C A U A C U G G U G G U C C U A A 3’ 5’ 色 组 甲硫 精 半胱 半胱 脯 谷 丝 如何精准运送过来的？ tRNA 每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸 每种氨基酸可由一种或几种tRNA转运 功能特性