第四章第一节--基因指导蛋白质的合成PPT课件
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高中生物《第四章 第一节 基因指导蛋白质的合成》课件4 新人教版必修2
基因
细胞核
蛋白质
细胞质
RNA
探究二：RNA为何适于作DNA信使？
一、RNA的组成及分类
1.基本单位：核糖核苷酸 2.组成成分： 3.结构：一般是单链，长度比DNA短；能 通过核孔从细胞核转移到细胞质
磷酸 核糖
碱基
A G C U
4.RNA种类、作用及结构
种类 信使RNA （mRNA） 转运RNA （tRNA） 核糖体RNA （rRNA） 作用 蛋白质合成 的直接模板 运载氨基酸 核糖体的 组成成分 结构
4.翻译的要点
主要场所：细胞质的核糖体
模板：mRNA
原料：游离的氨基酸
产物：多肽或蛋白质
原则：碱基互补配对、脱水缩合
5.翻译的特点
①一个mRNA分子 结合多个核糖体， 可以同时合成多条 肽链。 ②少量的mRNA分 子可以迅速合成大 量的蛋白质。P67
四、基因表达的计算
DNA （基因） G C A 模板链 C G T DNA 碱基数目 mRNA G C U 氨基酸 精氨酸
9.某DNA分子中有1000个碱基对，则由 它所控制形成的信使RNA中含有的密码 子个数和合成的蛋白质中氨基酸种类 最多不超过 ( )
A.166和55
C.333和111
B.166和20
D.333和20
D
10.一条DNA分子上的 ） A、99个
： mRNA ：氨基酸
碱基数目 数目
=
6
： 3
： 1
练习
1.下列关于转录的叙述不正确的是( ) A．发生在细胞核 B．以核糖核苷酸为原料 C．DNA的两条链都可做模板 D．边解旋边转录 2.组成人体蛋白质的20种氨基酸对应的密 码子共有( ) A.4个 B.20个 C.61个 D.64个
基因指导蛋白质的合成(共72张PPT)
天门冬 氨酸
异亮氨酸
UAG U U A G AU AUC
U U A G AU AUC
一个mRNA分子上结合多个核糖体，同时合成多条多肽链
在细胞质中，翻译是一个快速的过程。在370C时，细菌细胞内合成肽链的速
度约为每秒连接15个氨基酸。通常，一个mRNA分子上可以相继结合多个核
糖体，同时进行多条肽链的合成，因此，少量的mRNA分子就可以迅速合成出大 量的蛋白质。
较成熟的蛋再加工 白质
成熟的 蛋白质
细胞核
核糖体
内质网
高尔基体
细胞质
DNA的两大功能比较
DNA 的功能
时间
场所 模板
条 原料 件
酶
能量 碱基配 对原则
复制遗传信息
表达遗传信息
转录
翻译
减数第一次分裂间 在生长发育的连续 在生长发育的
C.核糖﹑碱基和磷酸
D.核糖﹑嘧啶和核酸
3.DNA分子的解旋发生什么过程中( D)
A.复制
B.转录
C.翻译
D.复制和转录
4.一个DNA分子转录出多少种多少个mRNA( ) C
A.一种一个
B.一种多个
C.多种多个
D.无数种无数个
转录得到的RNA仍是碱基序列，而不是 蛋白质。那么，RNA上的碱基序列如何能 变成蛋白质中氨基酸的种类、数量和排列 顺序呢？
CUA
一共有多少种tRNA?
有61种
反密码子
反密码子与密码子相互配对, 转运的氨基酸由配对的密 码子决定.
比较遗传信息、遗传密码和反密码子
3、翻译的过程
翻译 的动画演示过程
细胞质
U U A GAU AUC mRNA
核糖体
人教版教学课件高中生物人教版必修二第4章第1节：《基因指导蛋白质的合成》课件
2、遗传密码：
遗传学上把mRNA中决定氨基酸的不同碱基排列顺序， 叫做“遗传密码”。把其中决定一个氨基酸的相邻的三个 碱基成为密码子。
密码子 密码子 密码子
A U G G A U A U C mRNA
a、氨基酸的 种类；20种 密码子的种 类：64种
b、一种氨 基酸可以和 多个密码子 相对应 c、三个终止 密码： UAA、UAG、 UGA d、一般一个 密码子只和一 种氨基酸相对 应
肽键
甲硫氨 酸
天冬
异亮氨酸
氨酸
U A
U A G A U G G A U A U C
甲硫氨 酸
天冬
氨酸
异亮氨酸
U A G
A U G G A U A U C
A U G G A U A U C
4、翻译过程：
翻译小结 •场所: •模板: •原料: •条件: •产物: •原则:
细胞质的核糖体上
以信使RNA为模板 二十种氨基酸 需要酶和ATP
2、地球上几乎所有的生物体都共用上述密码子表。根据这 一事实说明什么？
说明地球上所有的生物都有着或远或近的亲缘关 系，或者生物都具有共同的遗传语言，或者生命在 本质上是统一的。
思考和讨论
3、生物表现出多样性的根本原因和直接原因是什 么？
根本原因：DNA分子上的脱氧核苷酸的
排列顺序不同。 直接原因：氨基酸的种类，数目和排列顺 序不同，肽链的空间结构不同。
多个多肽或蛋白质
密码子与反密码子配对, 既碱基互补配对原则（A=U，G=C）
mRNA(密码子)
翻译
蛋白质
转录
场所
模板 原料 条件
翻译
细胞质的核糖体
细胞核
DNA的一条链 四种核糖核苷酸
必修2人教版 第四章第一节 基因指导蛋白质的合成ppt(34张ppt)
亮氨酸
天门冬 氨酸
异亮氨酸
UAG U U A G AU AUC
U U A G AU AUC
遗传信息的转录与翻译的比较
转录
翻译
场所
细胞核
细胞质
原料
4种核糖核苷酸 氨基酸
配对 DNA－mRNA
mRNA－tRNA
解旋Leabharlann A—U、T—A、C—G A—U、C—G
有
无
产物
RNA
多肽（还需加工）
总结：基因指导蛋白质的合成
转录的原料 4种核糖核苷酸
转录的条件 ATP、酶 原料 模板
转录时碱基是如何配对的？
转录的产物 mRNA
DNA的平面结构图
A A T C AA T AG T T A G AT AT C
以DNA的一条链为模板合成RNA
DNA
A A T C AA T AG
G
游离的核糖核苷酸
A A T C AA T AG
G
A A T C AA T AG U UA G UU
G
A A T C AA T AG U UA G UU A
G
A A T C AA T AG U UA G UU AU
G
A A T C AA T AG U UA G UU AUC
G
DNA
A A T C AA T AG U UA G UU AUC
RNA 聚合酶
G
DNA与RNA的碱基互补配对：A——U；T——C；C——G；T—A
A A T C AA T AG UU
G
组成 RNA 的核糖核苷酸一个个连接起来
A A T C AA T AG U UA
G
A A T C AA T AG U UA G
高中生物必修二第四章第一节基因指导蛋白质的合成(共67张PPT)(完美版课件)
第3步： 新结合
A A T C AA T AG U UA G UU AUC
的核糖核苷
酸连接到正
mRNA
在合成的
G
mRNA 分
子上。
形成的mRNA链，DNA上的遗传信息就传递到mRNA上。
第4步 合成
的 mRNA 从 DNA 链 上释放。而 后 ， DNA 双链恢复。
A A T C AA T AG TU UT A G AU TU A TU C
DNA mRNA
转录过程：当细胞开始合成某种蛋白质时，编码这个蛋白
质的一段DNA双链将解开，双链的碱基得以暴露。细胞中游 离的核糖核苷酸与供转录的DNA的一条链上的碱基互补配对， 在RNA聚合酶的作用下，依次连接，形成一个mRNA分子。
转录总结
（1）解旋
酶：RNA聚合酶 结果：双链解开，暴露碱基
比较项目
mRNA
分布部位
细胞核、细胞质 常与核糖体结合
tRNA 细胞质中
rRNA
与蛋白质结合形 成核糖体
空间结构
单链
三叶草
单链
rRNA
功能 共同点
翻译时作模板 翻译时作搬运氨 参与核糖体的组成 基酸的工具
1.组成相同：4种核糖核苷酸 2.来源相同：都由转录产生 3.功能协同：都与翻译有关
3、为什么RNA适于作DNA的信使呢？
（1）RNA是由基本单位——核苷酸连接而成，跟DNA一 样能储存遗传信息。
（2）RNA一般为单链，比DNA短，能通过核孔，从细胞核 转移到细胞质中。
（3）RNA与DNA的关系中，也遵循“碱基互补配对原则”。 因此以RNA为媒介可将遗传信息传递到细胞质中。
4、DNA的遗传信息是怎么传递给mRNA的？
基因指导蛋白质的合成说课课件 (22张PPT)
0538劝 0604危 0517勉00771144大大 1290娆 1207姣11333311学学 11336677家家
1874恰2585会 2589有 2623机
0863尝 1588帘 2706格
3499火 3900瓜 3852瑶 55004455习习 55228811兴兴 66338866起起 66441188跟跟 77555599高高
（1）.真核生物，翻译的具体场所是哪里？
（2）.在翻译过程中，谁在移动？mRNA or核糖体?
（3）.mRNA与核糖体结合后会形成几个位点？
（4）.翻译的原料和产物分别是什么？
（5）.请每个小组派出代表描述翻译的过程
（设计意图：遗传信息的翻译过程是本节的重点与难点，针对我 们的学生对翻译过程的抽象不易理解，教师通过引导、设疑使学 生从密码子联系到氨基酸再引出tRNA，最后说出翻译的过程，渗 透生命观念、理性思维、科学探究等核心素养。）
法 3 1 问题情境教学法
学1 法2
3
自主学习 合作学习 动手制作生物模型
五、教学流程
准备
导入
新授
小结
应用
完制 图
遗传 知 巩
知
成作 文 预模 资
信息
识固 结练
识 拓
习型 料
传递 构 习
展
（一）课前准备
1.提前给学生布置预习课题： ①基因如何指导蛋白质的过程？具体包括哪些步骤？ ②初步了解密码子和反密码子的关系和作用。
C
亮 氨酸 丝氨酸 终
止终
止
A
亮 亮氨 氨酸酸 丝 氨 酸缬氨酸终
止 丝色氨酸氨 酸
G
亮 氨酸 脯氨酸 组 氨酸 精 氨酸
U
基因指导蛋白质的合成ppt12 人教课标版精选教学PPT课件
A.na/6
B.na/3-18(n/3-1)
C.na-18(n-1)
D.na/6-胸腺嘧啶之和占全部
碱基数目的54%，其中一条链中鸟嘌呤与胸腺嘧啶
分别占该链碱基总数的22%和28%，则由该链转录的
信使RNA中鸟嘌呤与胞嘧啶分别占碱基总数的（ A）
A．24%，22%
（2）将从A细胞中提取的核酸，通过基因工程的方法，转
移到另一种细胞B中；当转入 DNA时，其遗传信息在B细胞
中得到表达并能够复制传给下一代，当转入
R时N，A在B
细胞中虽能合成相应的蛋白质，但性状不会遗传。
（3）已知某基因片段碱基排列如下图。由它控制合成的多肽中
含 有“-脯氨酸-谷氨酸-谷氨酸-赖氨酸-”的氨基酸序列。（脯氨
链转录的（以图
中的-C①C或U②G表A示）A ，G 此A mGRANAA的G-碱基排列顺序
是：
。
2）若该基因由于一个碱基被置换而发生突变，所合成的多肽的
氨基酸排列顺序成为“-脯氨酸-谷氨酸-甘氨酸-赖氨酸-”。 写出
转录并-G翻G译A出C此T段T多C肽C的CDTNTAC单-链的碱基排列顺
序：
。
，又何必对未知的前方魂牵梦萦？生活中，其实我们每个人都有目标，并且我们的奋斗，都是为了能离它更近。奋斗努力，快步走行，无可厚非，但是我想，人生在路上行走，本应该走走停停，该歇的则 放慢脚步，看看你的身边，看看你的周围，欣赏一下沿途的美丽风景，也许里面就有会你想要的东西。不要为了追求物质财富，不要忙于到达目的地，只顾疲于奔跑，而错过了身边美丽的风景，不要让你
酸的密码子是CCU、CCC、CCA、CCG；谷氨酸的是GAA、
GAG；赖氨酸的是AAA、AAG；甘氨酸的是GGU、GGC、GGA、
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2021
5
2、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。
2021
6
一、遗传信息的转录： 1、DNA的遗传信息是怎么传递给mRNA的？
在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成mRNA 的过程，称为遗传信息的转录
场所：细胞核 模板：DNA的一条链
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
遗传信息的翻译 场所： 细胞质
原料： 氨基酸 模板： mRNA 结果： 形成蛋白质
实质：将mRNA的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列
2021
13
1、碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的？
碱基序列
决定
氨基酸
4种碱基
20种氨基酸
1个碱基决定一种氨基酸
4种
2个碱基决定一种氨基酸
16种
3个碱基决定一种氨基酸
64种
2021
14
2、密码子:
信使RNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基。
亮氨酸
谷氨酸
缬氨酸
U U A G A A GUC
mRNA
2021
15
20种氨基酸的密码子
第一个
字母
U
第二个字母
C
A
第三个
G
字母
苯丙氨酸
丝氨酸
酪氨酸 半胱氨酸 U
【思考】
1、DNA存在于细胞什么位置？ 细胞核、线粒体、叶绿体
2、蛋白质合成的场所主要在什么位置？ 细胞质中的核糖体上
2021
1
第4章 基因的表达
第1节 基因指导蛋白质的合成
2021
2
核糖体
信使
DNA21
3
1、为什么RNA适于作DNA的信使呢？
RNA：核糖核酸
基本单位 核糖核苷酸
mRNA
2021
11
【思考与讨论】 1、转录与DNA复制有什么共同之处？ 如何保证遗传信息传递的准确性？ 条件，步骤等； 碱基互补配对原则
2、转录出的mRNA与模板DNA有何关系？ 与该DNA的另一条链有何关系？ 与模板链互补；A = U 与另一条链基本相同：T U
2021
12
二、遗传信息的翻译：
终止 遇到终止密码即终止
2021
21
翻 译
2021
22
【翻译总结】
场所：___核__糖__体_____ 模板：___m__R_N__A__ 原料：___多__种__氨__基__酸___ 过程：__起__始__、__延__伸__、__终__止___ 产物：___多__肽__链_____ 遗传信息传递方向：_m_R__N_A______蛋__白__质___
苯丙氨酸
丝氨酸
酪氨酸 半胱氨酸 C
U
亮氨酸
丝氨酸
终止
终止
A
亮氨酸
丝氨酸
终止
色氨酸
G
亮氨酸
脯氨酸 组氨酸
精氨酸
U
亮氨酸
脯氨酸 组氨酸
精氨酸
C
C
亮氨酸
脯氨酸 谷氨酰胺 精氨酸
A
亮氨酸
脯氨酸 谷氨酰胺 精氨酸
G
异亮氨酸
苏氨酸 天门冬酰胺 丝氨酸
U
异亮氨酸
苏氨酸 天门冬酰胺 丝氨酸
C
A
异亮氨酸
苏氨酸 赖氨酸
（2）过程：a.DNA 解旋，以一条链为模板合成RNA b.碱基互补配对：A—U 、T—A、C—G 、G—C c.组成RNA的核糖核苷酸一个个连接起来 d. mRNA释放
（3）条件： 模板：DNA的一条链 酶：RNA聚合酶 原料：四种核糖核苷酸 能量：ATP
（4）结果： 形成一条mRNA
（5）信息传递方向：DNA
5、核糖核苷酸连接成mRNA需要什么酶的作用？RNA聚合酶
6、转录完成后mRNA 和DNA将发生什么变化？ mRNA从DNA上释放，DNA双链恢复双螺旋
7、根据图解，你将如何判断转录的方向？
向左转录；转录方向从释放端到开始合成端
2021
8
转录方向
2021
9
2021
10
2、信息转录总结： （1）场所： 细胞核、线粒体、叶绿体
元素组成： C、 H 、O、 N 、P
磷酸
五碳糖
含氮碱基
核糖
腺嘌呤（A） 腺嘌呤核糖核苷酸
鸟嘌呤（G） 鸟嘌呤核糖核苷酸 胞嘧啶（C） 胞嘧啶核糖核苷酸
尿嘧啶（U） 尿嘧啶核糖核苷酸
2021
4
特点:
单链 比DNA短,易通过核孔
RNA可作为DNA信使的原因： 1、基本结构和DNA相似，也可以储存遗传信息 2、RNA一般为单链，而且比DNA短，易通过核孔。
2021
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3、游离在细胞质中的氨基酸，是怎样被运输到核糖体上
合成多肽链的？ —— tRNA
三叶草模型； 形成局部双链； 一端携带氨基酸，一端三 个碱基形成反密码子。
与mRNA上的密码子互补配对
2021
18
自主学习，结合P66中图4-6，回答下列问题；
1、图中翻译是从什么氨基酸开始的？起始密码是什么？
5、翻译过程如何终止？读取到终止密码
6、翻译时碱基是如何配对的？ A—U;G—C
7、概括蛋白质合成的基本过程？ 起始——延伸——终止
2021
19
12
【翻译的过程】
甲硫氨酸进入位点1 起始
延伸
携带第二个氨氨基酸的tRNA 进入位点2
2021
20
氨基酸之间脱水缩合形成肽键
核糖体移动，读取下一个密码子， 位点2移向位点1，继续合成
2021
7
自主学习：阅读P63图4-4，回答下列问题：
1、转录过程可以分为哪几步？ 解旋、碱基配对、核糖核苷酸连接、释放
2、转录的模板是什么？原料是什么？ DNA的一条链；四种游离的核糖核苷酸
3、氢键是如何形成的？ 核糖核苷酸随机碰撞
4、碱基之间是如何配对的？A-U ; G-C ; C-G ; T-A
精氨酸
A
甲硫氨酸（起始） 苏氨酸 赖氨酸
精氨酸
G
缬氨酸
丙氨酸 天门冬氨酸 甘氨酸
U
缬氨酸
丙氨酸 天门冬氨酸 甘氨酸
C
G
缬氨酸
丙氨酸 谷氨酸
甘氨酸
A
缬氨酸（起始） 丙氨酸 2021谷氨酸
甘氨酸
G
16
【思考与讨论】
1、请写出AUGGAAGCAUGUCCGAGC所代表的氨基酸序列？
甲硫氨酸-谷氨酸-丙氨酸-半胱氨酸-脯氨酸-丝氨酸
甲硫氨酸
AUG
2、一个核糖体可以与几个密码子结合？形成几个位点？
2个
2个
3、氨基酸之间通过什么键连接而成？肽键
4、读取下一个密码子时，是核糖体移动还是mRNA在移动？ 移动后两个位点发生了什么变化？ 核糖体移动
原位点1的tRNA离开核糖体，位点2的tRNA进入位点1， 新的tRNA进入位点2，重复合成。
2、密码子和氨基酸之间是一对一生对物应体的关发系展吗？ 一个密码子对应一种氨基有酸何意义？
一种氨基酸可以有多种密码子（遗传密码的简并性）
3、你能写出缬氨酸-苏氨酸-亮氨酸-甘氨酸的mRNA序列吗？ 不能，因为同一个氨基酸可能有多个密码子与之对应
4、氨基酸通过什么方式形成蛋白质？场所在哪儿？ 脱水缩合； 核糖体