高中生物必修2第4章基因的表达PPT【精品课件】
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mRNA
核孔
细胞质
mRNA通过核孔进入细胞质 A A T C A A T A G DNA
U U A G AU AUC mRNA
遗传信息传递的方向？ DNA→mRNA
按照碱基配对原则 1、写出以b链为模板转录形成的mRNA的碱基序列 2、写出b链对应的a链的碱基序列。
DNA双链 a链 G C T T G G A G T G C G 片段 b链 C G A A C C T C A C G C
mRNA
（模板）
读表 方法
密码子表 P65
亮氨酸
A AU
密码的简并性：P65
U U AC C GA
mRNA
密码子
• 密码子有多少种？64
• 一个密码子能编码几种氨基酸？能且仅能1种
• 一种氨基酸可能由几种密码子编码？1或多种
• P55资料分析2，说明不同物种的密码子有何关
系？ 不同生物共用一套遗传密码，暗示进化上的
长，先 图中箭头表示什么？ 合成 肽链长短意味着什么？
• 本图所示的过程最可能发生在哪种生物的细胞内？
• 原核细胞or真核生物的线粒体、叶绿体，边转录边 翻译（∵无核膜）
• 哪些场所会有碱基互补配对？
• 细胞核、拟核，线粒体、叶绿体，核糖体 • 哪些场所会有脱水缩合？
A ABaidu Nhomakorabea CUA
异亮氨酸
判断：
UAG
1种tRNA只能携带1种氨基酸 √
1种氨基酸只能由1种tRNA携带 ×
5、翻译——多肽的合成 5’
P•66核糖体与mRNA 接触
的位点含几个碱基？ 能容纳几个tRNA？
• 6个碱基，相当于2个密码 子的长度。2个tRNA
• 如何理解位点1、位点 2？
• 相对的，并非固定不变
“搬运工” 的3个碱基可以与 mRNA 上的密码子互补 配对。 P66
功能：识别密码子， 转运一种氨基酸
tRNA有多少种？61种
遗传信息位于哪儿？细胞生物：DNA的碱基序列上
病毒：DNA或RNA的碱基序列上
遗传密码位于哪儿？ mRNA的碱基序列上 反密码子位于哪儿？ tRNA一端相邻的3个碱基
亮氨酸 天冬氨酸
（二）转录 1、过程：
P63 图4-4
整个DNA解旋，还是DNA上某一片段解旋？
条件：模板？ 原料？酶？ 2、原则：碱基互补配对原则 • 左侧为DNA，右侧为RNA： • A——U； C——G； • G——C； T——A
3、定义：在细胞核（主要）中以基因的一条 链为模板合成RNA的过程。 P63
如何理解“以基因的一条链为模 板进行转录”
信使（R模N板A 链）G C U U G G A G （U 非G模C板链G）
3、mRNA与DNA上模板链、非模板链的碱基序列 有何异同？转录时一定以某一条链为模板吗？ 4、转录与DNA复制有何共同之处？这对保证遗传 信息的准确转录有什么意义？
4、复制与转录的比较
时间
DNA复制 间期
主要 场所
细胞核
• DNA上所有碱基都转录？
• DNA上只有一部分碱基构成基因，其他 大部分（ e.g. 人98%）的碱基都是非基 因片段
• 转录时，细胞内所有基因都转录？
• 所有体细胞内都含有全部染色体（e.g. 人46条），但不同的组织、器官、细 胞中，转录的基因不同——基因的选 择性表达
mRNA主要在细胞核中合成 A A T C T A T A G DNA 细胞核 U U A G A U A U C
• 资料
• 1955年有人曾用洋葱根尖和变形虫进 行实验，如果加入RNA酶分解细胞中 的RNA，蛋白质合成就停止；而如果 再加入从酵母中提取出来的RNA，则 又可重新合成一定数量的蛋白质。
• 从本实验能得出什么结论？
• 蛋白质的合成与RNA有关，RNA充当了 DNA和蛋白质之间的信使
• RNA为什么适合充当DNA的信使？
第四章 基因的表达
• 什么是基因？ • 什么是基因的选择性表达？ • 蛋白质和核酸各自的作用？ • P61 定义
第1节 基因指导蛋白质的合成
• 基因在细胞中的主要分布位置？蛋白 质的主要合成场所？
• 基因主要存在于细胞核中，而蛋白质 合成主要在细胞质中的核糖体上
• 基因（遗传因子）上携带的遗传信息 是如何从细胞核传到核糖体上，进而 控制蛋白质（性状）的合成的？
• 一、遗传信息的转录
• 什么是遗传信息？存在于哪儿？
• （一）关于RNA
• 1、基本单位
A
U
核糖核苷酸
G
C
五碳糖 （戊糖）
基本单位？ 五碳糖？ 碱基？ 分子结构？ 种类？
碱基
• 2. RNA结构
• 一般单链，比DNA短，能通过核孔，从细胞核 转移到细胞质
3、RNA种类 P63
mRNA tRNA rRNA
• 核糖体和mRNA 谁在 移动？
• 核糖体
• 翻译过程中，遗传信
3’ 息传递方向？
• mRNA→多肽
翻译得到的多肽有生物活性吗
？
盘曲折叠形成一定 的空间结构→有活
如果转录过程中，DNA上某一个 性的蛋白质
碱基发生突变，可能引起什么样的结果？
• 蛋白质合成的快捷性 P67
短，后 合成
一个mRNA分子上可以结合 多个核糖体，同时进行多条 肽链的合成，因此少量的 mRNA分子可以迅速合成大 量蛋白质。
• （2）密码子特点：
共同起源
• ①64种：起始密码子：2个，编码氨基酸
•
终止密码子：3个，不编码氨基酸
•
编码氨基酸的密码子有61种
• ②1种密码子只能决定1种氨基酸
• ③1种氨基酸可由一or多种密码子决定——简并性
• ④通用性：不同物种共用一套遗传密码
4、tRNA
三叶草形
P66 反密码子：tRNA 一端
模板 DNA两条链均为模板
原料 4种脱氧核苷酸 酶 解旋酶、DNA聚合酶等
能量
ATP
原则 碱基互补配对原则 产物 2条子代DNA分子
转录 生长发育过程中
细胞核
基因的一条链 4种核糖核苷酸 RNA聚合酶等
ATP 碱基互补配对原则
1条RNA
• 二、遗传信息的翻译
• 1、定义： P64
• 在细胞质中以mRNA为模板，以细胞质中游离 的各种氨基酸为原料，合成具有一定氨基酸 顺序的多肽链的过程。
2、mRNA上碱基与氨基酸之间的对应关系 思考与讨论： P64 如果1个碱基编码1种氨基酸，能编码几种氨基 酸？ 如果2个碱基编码1种氨基酸呢？ 如果3个碱基编码1种氨基酸呢？ 如果4个碱基编码1种氨基酸呢？
3、密码子
（1）定义：mRNA上决定1个氨基酸的3个相 邻碱基
密码子
密码子
密码子
U U A GAU AUC
核孔
细胞质
mRNA通过核孔进入细胞质 A A T C A A T A G DNA
U U A G AU AUC mRNA
遗传信息传递的方向？ DNA→mRNA
按照碱基配对原则 1、写出以b链为模板转录形成的mRNA的碱基序列 2、写出b链对应的a链的碱基序列。
DNA双链 a链 G C T T G G A G T G C G 片段 b链 C G A A C C T C A C G C
mRNA
（模板）
读表 方法
密码子表 P65
亮氨酸
A AU
密码的简并性：P65
U U AC C GA
mRNA
密码子
• 密码子有多少种？64
• 一个密码子能编码几种氨基酸？能且仅能1种
• 一种氨基酸可能由几种密码子编码？1或多种
• P55资料分析2，说明不同物种的密码子有何关
系？ 不同生物共用一套遗传密码，暗示进化上的
长，先 图中箭头表示什么？ 合成 肽链长短意味着什么？
• 本图所示的过程最可能发生在哪种生物的细胞内？
• 原核细胞or真核生物的线粒体、叶绿体，边转录边 翻译（∵无核膜）
• 哪些场所会有碱基互补配对？
• 细胞核、拟核，线粒体、叶绿体，核糖体 • 哪些场所会有脱水缩合？
A ABaidu Nhomakorabea CUA
异亮氨酸
判断：
UAG
1种tRNA只能携带1种氨基酸 √
1种氨基酸只能由1种tRNA携带 ×
5、翻译——多肽的合成 5’
P•66核糖体与mRNA 接触
的位点含几个碱基？ 能容纳几个tRNA？
• 6个碱基，相当于2个密码 子的长度。2个tRNA
• 如何理解位点1、位点 2？
• 相对的，并非固定不变
“搬运工” 的3个碱基可以与 mRNA 上的密码子互补 配对。 P66
功能：识别密码子， 转运一种氨基酸
tRNA有多少种？61种
遗传信息位于哪儿？细胞生物：DNA的碱基序列上
病毒：DNA或RNA的碱基序列上
遗传密码位于哪儿？ mRNA的碱基序列上 反密码子位于哪儿？ tRNA一端相邻的3个碱基
亮氨酸 天冬氨酸
（二）转录 1、过程：
P63 图4-4
整个DNA解旋，还是DNA上某一片段解旋？
条件：模板？ 原料？酶？ 2、原则：碱基互补配对原则 • 左侧为DNA，右侧为RNA： • A——U； C——G； • G——C； T——A
3、定义：在细胞核（主要）中以基因的一条 链为模板合成RNA的过程。 P63
如何理解“以基因的一条链为模 板进行转录”
信使（R模N板A 链）G C U U G G A G （U 非G模C板链G）
3、mRNA与DNA上模板链、非模板链的碱基序列 有何异同？转录时一定以某一条链为模板吗？ 4、转录与DNA复制有何共同之处？这对保证遗传 信息的准确转录有什么意义？
4、复制与转录的比较
时间
DNA复制 间期
主要 场所
细胞核
• DNA上所有碱基都转录？
• DNA上只有一部分碱基构成基因，其他 大部分（ e.g. 人98%）的碱基都是非基 因片段
• 转录时，细胞内所有基因都转录？
• 所有体细胞内都含有全部染色体（e.g. 人46条），但不同的组织、器官、细 胞中，转录的基因不同——基因的选 择性表达
mRNA主要在细胞核中合成 A A T C T A T A G DNA 细胞核 U U A G A U A U C
• 资料
• 1955年有人曾用洋葱根尖和变形虫进 行实验，如果加入RNA酶分解细胞中 的RNA，蛋白质合成就停止；而如果 再加入从酵母中提取出来的RNA，则 又可重新合成一定数量的蛋白质。
• 从本实验能得出什么结论？
• 蛋白质的合成与RNA有关，RNA充当了 DNA和蛋白质之间的信使
• RNA为什么适合充当DNA的信使？
第四章 基因的表达
• 什么是基因？ • 什么是基因的选择性表达？ • 蛋白质和核酸各自的作用？ • P61 定义
第1节 基因指导蛋白质的合成
• 基因在细胞中的主要分布位置？蛋白 质的主要合成场所？
• 基因主要存在于细胞核中，而蛋白质 合成主要在细胞质中的核糖体上
• 基因（遗传因子）上携带的遗传信息 是如何从细胞核传到核糖体上，进而 控制蛋白质（性状）的合成的？
• 一、遗传信息的转录
• 什么是遗传信息？存在于哪儿？
• （一）关于RNA
• 1、基本单位
A
U
核糖核苷酸
G
C
五碳糖 （戊糖）
基本单位？ 五碳糖？ 碱基？ 分子结构？ 种类？
碱基
• 2. RNA结构
• 一般单链，比DNA短，能通过核孔，从细胞核 转移到细胞质
3、RNA种类 P63
mRNA tRNA rRNA
• 核糖体和mRNA 谁在 移动？
• 核糖体
• 翻译过程中，遗传信
3’ 息传递方向？
• mRNA→多肽
翻译得到的多肽有生物活性吗
？
盘曲折叠形成一定 的空间结构→有活
如果转录过程中，DNA上某一个 性的蛋白质
碱基发生突变，可能引起什么样的结果？
• 蛋白质合成的快捷性 P67
短，后 合成
一个mRNA分子上可以结合 多个核糖体，同时进行多条 肽链的合成，因此少量的 mRNA分子可以迅速合成大 量蛋白质。
• （2）密码子特点：
共同起源
• ①64种：起始密码子：2个，编码氨基酸
•
终止密码子：3个，不编码氨基酸
•
编码氨基酸的密码子有61种
• ②1种密码子只能决定1种氨基酸
• ③1种氨基酸可由一or多种密码子决定——简并性
• ④通用性：不同物种共用一套遗传密码
4、tRNA
三叶草形
P66 反密码子：tRNA 一端
模板 DNA两条链均为模板
原料 4种脱氧核苷酸 酶 解旋酶、DNA聚合酶等
能量
ATP
原则 碱基互补配对原则 产物 2条子代DNA分子
转录 生长发育过程中
细胞核
基因的一条链 4种核糖核苷酸 RNA聚合酶等
ATP 碱基互补配对原则
1条RNA
• 二、遗传信息的翻译
• 1、定义： P64
• 在细胞质中以mRNA为模板，以细胞质中游离 的各种氨基酸为原料，合成具有一定氨基酸 顺序的多肽链的过程。
2、mRNA上碱基与氨基酸之间的对应关系 思考与讨论： P64 如果1个碱基编码1种氨基酸，能编码几种氨基 酸？ 如果2个碱基编码1种氨基酸呢？ 如果3个碱基编码1种氨基酸呢？ 如果4个碱基编码1种氨基酸呢？
3、密码子
（1）定义：mRNA上决定1个氨基酸的3个相 邻碱基
密码子
密码子
密码子
U U A GAU AUC