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文檔簡介
1第四章基因的表達【溫馨提示】請拿出你的導學案、課本、雙色筆,還有最最重要的激情!!第1節基因指導蛋白質的合成本節聚焦:遺傳信息的轉錄遺傳信息的翻譯1第四章基因的表達【溫馨提示】請拿出你的導學案、課本、雙色蛋白質是生命活動的______者和_____者性狀的形成離不開________(特別是酶)的作用____控制生物體的性狀基因_________蛋白質_______來_____性狀!體現承擔蛋白質基因通過指導的合成控制蛋白質是生命活動的______者和_____者性狀的形成離不基因蛋白質的合成指導______指導蛋白質的合成基因是有_________的_____片段;DNA主要存在于________中,而蛋白質的合成是在_______中進行的。場所矛盾:細胞核中的DNA如何指導細胞質中的蛋白質的合成?基因遺傳效應DNA細胞核細胞質以_____為媒介RNA結構與功能相互適應,RNA結構如何?基因蛋白質的合成指導______指導蛋白質的合成基因是有__【聚焦】RNA的基本單位、組成元素核糖核苷酸核糖含氮堿基磷酸A腺嘌呤G鳥嘌呤C胞嘧啶U尿嘧啶AGCU基本組成單位:核糖核苷酸組成元素:CHONP一分子核糖核苷酸=一分子
+一分子
+一分子
。核糖含氮堿基磷酸G1【聚焦】RNA的基本單位、組成元素核糖核苷酸核糖含氮堿基磷酸【聚焦】RNA的結構和存在場所結構:ACGU通常呈單鏈結構場所:主要存在于細胞質中,細胞核也有。【聚焦】RNA的結構和存在場所結構:ACGU通常呈單鏈結構場【聚焦】RNA的種類信使RNA(mRNA):轉運RNA(tRNA)核糖體RNA(rRNA)——傳遞遺傳信息——氨基酸的運載工具——與蛋白質構成核糖體,在核仁中合成與煙草花葉病毒化學成分相似的細胞器是?【聚焦】RNA的種類信使RNA(mRNA):——傳遞遺傳信息DNARNA中文全稱基本單位(單體)成分五碳糖含氮堿基磷酸結構存在部位顯色反應功能DNA、RNA的主要區別脫氧核糖核苷酸脫氧核糖A、C、G、T一般為雙鏈
細胞核(少數線粒體、葉綠體)遇甲基綠呈綠色遇吡羅紅呈紅色脫氧核糖核酸相同主要的遺傳物質核糖核苷酸核糖一般為單鏈細胞質(少數細胞核)A、C、G、U核糖核酸部分病毒的遺傳物質;輔助蛋白質的合成;催化功能。DNARNA中文全稱基本單位(單體)成分五碳糖含氮堿基磷酸結【聚焦】為什么RNA適于作DNA的信使?RNA是由基本單位——核苷酸連接而成,跟DNA一樣能儲存遺傳信息。RNA一般為單鏈,比DNA短,能通過核孔,從細胞核轉移到細胞質中。RNA與DNA一樣,也遵循“堿基互補配對原則”。DNA的遺傳信息是怎么傳給mRNA的?G3【聚焦】為什么RNA適于作DNA的信使?RNA是由基本單位—【聚焦】遺傳信息的轉錄——以DNA雙鏈中的一條鏈為模板,合成mRNA的過程。——場所:細胞核內【聚焦】遺傳信息的轉錄——以DNA雙鏈中的一條鏈為模板,合成轉錄1鏈2鏈①解旋:DNA雙鏈解開,DNA雙鏈的堿基得以暴露②配對游離的核糖核苷酸隨機地與DNA鏈上的堿基碰撞,當核糖核苷酸與DNA的堿基互補時,兩者以氫鍵結合③連接:新結合的核糖核苷酸鏈接到正在合成的mRNA分子上④釋放:合成的mRNA從DNA鏈上釋放,DNA雙鏈恢復成雙螺旋結構【聚焦】遺傳信息的轉錄解旋酶RNA聚合酶轉錄1鏈2鏈①解旋:②配對③連接:④釋放:【聚焦】遺傳信息的(1)DNA的兩條鏈都能轉錄嗎?(2)對于某一個基因而言,DNA雙鏈需要完全解開嗎?(3)在轉錄過程中堿基互補配對原則有什么特殊情況?A—U、T—A、G—C、C—G……A-T-T-C-A-G-A-T-G…………T-A-A-G-T-C-T-A-C……DNAa鏈b鏈……A-U-U-C-A-G-A-U-G……假設以b鏈為模板,則轉錄出的RNA堿基排列為只有一條鏈有轉錄功能以基因為單位;邊解旋邊轉錄(1)DNA的兩條鏈都能轉錄嗎?A—U、T—A、G—C、【聚焦】遺傳信息的轉錄探究點二:1)轉錄成的RNA的堿基序列,與作為模板的DNA單鏈的堿基序列之間的堿基是互補配對的關系。與DNA雙鏈間互補配對方式不同的是:RNA鏈中與DNA鏈的A配對的是U,不是T;2)與DNA另一條鏈的堿基序列基本相同,只是DNA鏈上T的位置,RNA鏈是U.DNA與RNA的堿基互補配對:A—U;T—A:C—G;G—C【聚焦】遺傳信息的轉錄探究點二:DNA與RNA的堿基互補配對TCATGATTAAG
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DNA解螺旋【聚焦】遺傳信息的轉錄TCATGATTAAGTACAAATDNA解螺AG
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AGCUGACGGUUUDNA游離的核糖核苷酸以DNA的一條鏈為模板合成RNA【聚焦】遺傳信息的轉錄AGTACAAATAGCUGACGGUUUDNAAG
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AGCUGACGGUUUDNA與RNA的堿基互補配對:A—U;T—A:C—G;G—CRNA聚合酶【聚焦】遺傳信息的轉錄AGTACAAATAGCUGACGGUUUDNAAG
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RNA的核糖核苷酸一個個連接起來RNA聚合酶【聚焦】遺傳信息的轉錄AGTACAAATAGCGACGGUUUU組成AG
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GGCGGUUAUUAUC形成的
mRNA鏈,DNA上的遺傳信息就傳遞到mRNA上RNADNA【聚焦】遺傳信息的轉錄AGTACAAATGGCGGUUAUUAUC形成AG
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UCAUGAUUAmRNA
細胞質
細胞核
核孔DNAmRNA在細胞核中合成AGTACTAATUCAUGAUUAmRNAAG
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UCAUGAUUAmRNA
細胞質
細胞核mRNA通過核孔進入細胞質AGTACTAATUCAUGAUUAmRNA細轉錄1鏈2鏈①解旋:酶:解旋酶結果:雙鏈解開,DNA雙鏈的堿基得以暴露②配對原則:堿基互補配對原則模板:原料:游離的核糖核苷酸③連接:酶:RNA聚合酶結果:形成一個mRNA④釋放:合成的mRNA從DNA鏈上釋放,DNA雙鏈恢復成雙螺旋結構【聚焦】遺傳信息的轉錄轉錄1鏈2鏈①解旋:②配對③連接:④釋放:【聚焦】遺傳信息的場所:產物:模板:原料:條件:堿基互補配對:主要在細胞核四種游離的核糖核苷酸(ATCU)DNA的一條鏈主要是mRNA酶(解旋酶、RNA聚合酶等)、ATPG-C、C-G、T-A、A-U遺傳信息流動:DNA
mRNA【聚焦】遺傳信息的轉錄場所:產物:模板:原料:條件:堿基互補配對:主要在細胞核四種【聚焦】遺傳信息的翻譯——游離在細胞質中的各種氨基酸,就以mRNA為模板,合成具有一定氨基酸順序的蛋白質。——場所:細胞質(核糖體)【聚焦】遺傳信息的翻譯——游離在細胞質中的各種氨基酸,就以m【探究】堿基與氨基酸之間的對應關系
情境1:假設1個堿基決定1種氨基酸,那么,RNA有4種堿基(A、U、G、C)最多可以決定___種氨基酸?4
情境2:按上述思路,假設2個堿基決定1種氨基酸,那么,RNA有4種堿基(A、U、G、C)最多可以決定___種氨基酸?16
情境3:按上述思路,假設3個堿基決定1種氨基酸,那么,RNA有4種堿基(A、U、G、C)可以排列出___種組合?足以對應出構成蛋白質的20種氨基酸嗎?64推論:mRNA上
個相鄰的堿基決定1個氨基酸,才足以對應構成蛋白質的20種氨基酸。3【探究】堿基與氨基酸之間的對應關系情境1:假設1個堿基【聚焦】密碼子UCAUGAUUAmRNA密碼子密碼子密碼子密碼子:遺傳學上把信使RNA(mRNA)上決定一個氨基酸的3個相鄰的堿基叫做一個密碼子。【聚焦】密碼子UCAUGAUUAmRNA密碼子密碼子密碼子密【聚焦】20種氨基酸的密碼子表
第1個字母第2個字母 第3個字母密碼子苯丙氨酸UUUUUU精氨酸AGGAGG【聚焦】20種氨基酸的密碼子表【聚焦】20種氨基酸的密碼子表請你觀察:⒈每個密碼子是否都可以編碼氨基酸呢?⒉一個密碼子是否只能編碼一種氨基酸?⒊一種氨基酸只能由一種密碼子進行編碼嗎?【聚焦】20種氨基酸的密碼子表請你觀察:【聚焦】20種氨基酸的密碼子表1.一個密碼子決定___種氨基酸2.有___個終止密碼,(不編碼氨基酸,起終止信號的作用):UAA、UAG、UGA3.有____個起始密碼(可編碼氨基酸):
AUG(甲硫氨酸)、GUG(纈氨酸)4.在___個遺傳密碼子中,能決定氨基酸的只有____個6461132【聚焦】20種氨基酸的密碼子表1.一個密碼子決定___種氨基【聚焦】遺傳信息的翻譯已知一段mRNA的堿基序列是AUGGAAGCAUGUCCGAGCAAGCCG,你能寫出對應的氨基酸序列嗎?甲硫氨酸谷氨酸丙氨酸半胱氨酸脯氨酸絲氨酸賴氨酸脯氨酸思考與討論:請結合密碼子表,討論下列問題:【聚焦】遺傳信息的翻譯已知一段mRNA的堿基序列是AUGG地球上幾乎所有的生物體都是共用上述的密碼子表,這就是密碼子的通用性。根據這一事實,你能想到什么?
生物都具有相同的遺傳語言,生物的蛋白質都是由此20種氨基酸構成,所有生物可能有共同的起源,生命在本質上是統一的等。【聚焦】遺傳信息的翻譯請結合密碼子表,討論下列問題:地球上幾乎所有的生物體都是共用上述的密碼子表,這就是密碼子的【聚焦】遺傳信息的翻譯請結合密碼子表,討論下列問題:從密碼子表上可以看到,一種氨基酸可能有幾個密碼子,這一現象稱做密碼的簡并。你認為密碼的簡并對生物體的生存發展有什么意義?(結合課本P67拓展題1)1.減少變異頻率的發生。2.可以保證翻譯的速度。
遺傳信息與遺傳密碼是一回事嗎?DNA的核苷酸順序mRNA的核苷酸順序【聚焦】遺傳信息的翻譯請結合密碼子表,討論下列問題:從密碼子【聚焦】遺傳信息的翻譯——游離在細胞質中的各種氨基酸,就以mRNA為模板,合成具有一定氨基酸順序的蛋白質。——場所:細胞質(核糖體)【聚焦】遺傳信息的翻譯——游離在細胞質中的各種氨基酸,就以m轉運
RNA(tRNA):識別密碼子&轉運氨基酸ACU天冬氨酸AUG
異亮氨酸
反密碼子注意:一種tRNA只能識別并攜帶一種氨基酸思考:一共有多少種tRNA?61種【聚焦】tRNA和反密碼子識別密碼子的作用;在轉運RNA上,與密碼子互補配對的三個堿基。反密碼子種數?思考:一種氨基酸只能由一種tRNA攜帶?轉運RNA(tRNA):識別密碼子&轉運氨基酸ACU場所:產物:模板:原料:條件:堿基互補配對:細胞質20種游離的氨基酸mRNA多肽鏈(蛋白質)酶、ATP、tRNAA-U、U-A、G-C、C-G遺傳信息流動:mRNA蛋白質【聚焦】遺傳信息的翻譯場所:產物:模板:原料:條件:堿基互補配對:細胞質20種游離【聚焦】遺傳信息的翻譯【聚焦】遺傳信息的翻譯ACGUGAUUAUAC甲硫氨酸ACU天冬氨酸
核糖體mRNA與核糖體結合1.mRNA進入細胞質,與核糖體結合,形成兩個tRNA的結合位點.(位點一和位點二)位點1
位點2【聚焦】遺傳信息的翻譯ACGUGAUUAUAC甲硫氨酸ACU天冬氨酸核糖體mRNACGUGAUUAUAC甲硫氨酸
核糖體tRNA上的反密碼子與mRNA上的密碼子互補配對ACU天冬氨酸位點1
位點2【聚焦】遺傳信息的翻譯2.攜帶一個特定氨基酸的tRNA,通過與mRNA上的密碼子互補配對,進入位點1.ACGUGAUUAUAC甲硫氨酸核糖體tRNA上的反密碼子ACGUGAUUAUAC
甲硫氨酸
核糖體ACU天冬氨酸3.攜帶另一個特定氨基酸的tRNA以同樣的方式進入位點2AUG異亮氨酸位點1
位點2【聚焦】遺傳信息的翻譯ACGUGAUUAUAC甲硫氨酸核糖體ACU天冬氨酸3.ACGUGAUUAUAC
甲硫氨酸
核糖體ACU天冬氨酸AUG
異亮氨酸
兩個氨基酸脫水縮合脫水縮合位點1
位點2【聚焦】遺傳信息的翻譯4.位點1位點2相應的氨基酸脫水縮合形成肽鍵,位點1的氨基酸轉移到占據位點2的tRNA上ACGUGAUUAUAC甲硫氨酸核糖體ACU天冬氨ACGUGAUUAUAC甲硫氨酸ACU
天冬氨酸AUG
異亮氨酸5.核糖體讀取下一個密碼子,原占據位點1的tRNA離開核糖體,再去轉運新的氨基酸;占據位點2的tRNA進入位點1,一個新的攜帶氨基酸的tRNA進入位點2,繼續肽鏈的合成。重復進行,直到讀取到mRNA的終止密碼。位點1
位點2
核糖體沿著
mRNA滑動【聚焦】遺傳信息的翻譯ACGUGAUUAUAC甲硫氨酸ACU天冬氨酸AUG異ACUAUG
甲硫氨酸天冬氨酸
異亮氨酸以mRNA為模板合成了有一定氨基酸順序的多肽鏈
ACGUGAUUAUAA【聚焦】遺傳信息的翻譯終止階段:識別終止密碼子,多肽鏈合成終止并被釋放。ACUAUG甲硫氨酸天冬氨酸異亮氨酸以mRNA為模板合成
6.多肽鏈合成之后,從核糖體與mRNA的復合體上脫離,再經過一系列步驟,盤曲折疊形成具有一定特定空間結構和功能的蛋白質分子,開始承擔細胞生命活動的各項職責。【聚焦】遺傳信息的翻譯一個mRNA分子上結合多個核糖體,短時間內形成多條相同的肽鏈,提高翻譯的速度。6.多肽鏈合成之后,從核糖體與mRNA的復合體上脫離第50頁多肽鏈(蛋白質)項目DNA復制轉錄翻譯場所模板原料能量酶堿基配對產物細胞核(主要)細胞核(主要)細胞質中的核糖體DNA的兩條鏈DNA的一條鏈mRNA四種游離的脫氧核苷酸四種游離的核糖核苷酸20種氨基酸ATP解旋酶DNA聚合酶等RNA聚合酶等各種酶A—TT—AC—GG—CA—UT—AC—GG—CA—UU—AC—GG—CDNAmRNA多肽鏈(蛋白質)第50頁多肽鏈(蛋白質)項目DNA復制轉錄翻譯場所模板原料能【探究點三】基因指導蛋白質合成中基因的堿基數(雙鏈):mRNA中的堿基數:合成蛋白質的氨基酸數=6:3:1【探究點三】基因指導蛋白質合成中在堿基數的計算中,對“最多”和“最少”的分析1、翻譯時,mRNA上的終止密碼不決定氨基酸數目,因此準確地說,mRNA上的堿基數目比蛋白質中氨基酸數目的3倍還要多一些。2、基因或DNA上的堿基數目比對應的蛋白質中氨基酸數目的6倍還要多一些。3、在回答有關問題時,應加上“最(至)多”或“最(至)少”等字樣。如:mRNA上有n個堿基,轉錄產生的基因中至少有2n個堿基,該mRNA指導合成的蛋白質最多有n/3個氨基酸。練習冊P36在堿基數的計算中,對“最多”和“最少”的分析練習冊P36課堂練習A.mRNA可作為合成蛋白質的直接模板
B.mRNA上的每三個相鄰的堿基決定一個氨基酸
C.mRNA上有四種核糖核苷酸,代表20種氨基酸的密碼子有64種
D.mRNA只有與核糖體結合后才能發揮作用下列對mRNA的描述,不正確的是()BC解析:mRNA上每三個相鄰的堿基不一定是密碼子,即使是密碼子,也不一定決定氨基酸。課堂練習A.mRNA可作為合成蛋白質的直接模板
B.mR對下圖的說法,不正確的是:①表示DNA復制過程②共有5種堿基③A均代表同一種核苷酸④共有5種核苷酸⑤遵循堿基互補配對原則A、T、G、C、U8種轉錄不同種課堂練習對下圖的說法,不正確的是:①表示DNA復制過程A、T、G、C例題1:一條多肽鏈中有氨基酸1000個,則作為合成該多肽模板的信使RNA分子和用來轉錄信使RNA的DNA分子分別至少要有堿基A.3000個和3000個B.1000個和2000個C.2000個和4000個D.3000個和6000個[解析]:
所以:信使RNA堿基數為1000×3=3000個
DNA分子堿基數為3000×2=6000個,選D例題1:一條多肽鏈中有氨基酸1000個,則作為合成該多肽模板例題2一條DNA分子上的某個基因有300個堿基對,則它控制合成的蛋白質分子中含有肽鍵的個數最多為:A.99個B.100個C.49個D.50個A例題2一條DNA分子上的某個基因有300個堿基對,則它控制合例題3人體血紅蛋白的一條肽鏈有145個肽鍵,形成這條肽鏈的氨基酸分子數及控制這條肽鏈合成的DNA中的堿基數至少為()A.145和876B.146和438C.146和876D.145和438C
例題3人體血紅蛋白的一條肽鏈有145個肽鍵,形成這條肽鏈的氨例題4某一DNA分子含有20%的A+T,那么它轉錄成的信使RNA中的G+C的含量為:A.40%B.80%C.60%D.20%B例題4某一DNA分子含有20%的A+T,那么它轉錄成的信使R例題5設控制某含a條肽鏈的蛋白質合成的基因含X個堿基對,氨基酸的平均分子量為Y,則該蛋白質的分子量約為(X/3)Y—(X/3—a)18
例題5設控制某含a條肽鏈的蛋白質合成的基因含X個堿基對,氨遺傳密碼(密碼子)遺傳密碼(密碼子)例2.下圖為原核細胞中轉錄、翻譯的示意圖。據圖判斷,下列描述中正確的是()A.圖中表示4條多肽鏈正在合成B.最終合成的四條肽鏈的結構相同C.多個核糖體共同完成一條多肽鏈的翻譯D.一個基因在短時間內可表達出多條多肽鏈課堂練習D真核細胞具有核膜屏障,轉錄和翻譯在不同時間、不同地點進行;而原核細胞無核膜,轉錄和翻譯同時同地點進行。例2.下圖為原核細胞中轉錄、翻譯的示意圖。據圖判斷,下列描述人教版高一生物必修二(課件)41基因指導蛋白質的合成63第四章基因的表達【溫馨提示】請拿出你的導學案、課本、雙色筆,還有最最重要的激情!!第1節基因指導蛋白質的合成本節聚焦:遺傳信息的轉錄遺傳信息的翻譯1第四章基因的表達【溫馨提示】請拿出你的導學案、課本、雙色蛋白質是生命活動的______者和_____者性狀的形成離不開________(特別是酶)的作用____控制生物體的性狀基因_________蛋白質_______來_____性狀!體現承擔蛋白質基因通過指導的合成控制蛋白質是生命活動的______者和_____者性狀的形成離不基因蛋白質的合成指導______指導蛋白質的合成基因是有_________的_____片段;DNA主要存在于________中,而蛋白質的合成是在_______中進行的。場所矛盾:細胞核中的DNA如何指導細胞質中的蛋白質的合成?基因遺傳效應DNA細胞核細胞質以_____為媒介RNA結構與功能相互適應,RNA結構如何?基因蛋白質的合成指導______指導蛋白質的合成基因是有__【聚焦】RNA的基本單位、組成元素核糖核苷酸核糖含氮堿基磷酸A腺嘌呤G鳥嘌呤C胞嘧啶U尿嘧啶AGCU基本組成單位:核糖核苷酸組成元素:CHONP一分子核糖核苷酸=一分子
+一分子
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。核糖含氮堿基磷酸G1【聚焦】RNA的基本單位、組成元素核糖核苷酸核糖含氮堿基磷酸【聚焦】RNA的結構和存在場所結構:ACGU通常呈單鏈結構場所:主要存在于細胞質中,細胞核也有。【聚焦】RNA的結構和存在場所結構:ACGU通常呈單鏈結構場【聚焦】RNA的種類信使RNA(mRNA):轉運RNA(tRNA)核糖體RNA(rRNA)——傳遞遺傳信息——氨基酸的運載工具——與蛋白質構成核糖體,在核仁中合成與煙草花葉病毒化學成分相似的細胞器是?【聚焦】RNA的種類信使RNA(mRNA):——傳遞遺傳信息DNARNA中文全稱基本單位(單體)成分五碳糖含氮堿基磷酸結構存在部位顯色反應功能DNA、RNA的主要區別脫氧核糖核苷酸脫氧核糖A、C、G、T一般為雙鏈
細胞核(少數線粒體、葉綠體)遇甲基綠呈綠色遇吡羅紅呈紅色脫氧核糖核酸相同主要的遺傳物質核糖核苷酸核糖一般為單鏈細胞質(少數細胞核)A、C、G、U核糖核酸部分病毒的遺傳物質;輔助蛋白質的合成;催化功能。DNARNA中文全稱基本單位(單體)成分五碳糖含氮堿基磷酸結【聚焦】為什么RNA適于作DNA的信使?RNA是由基本單位——核苷酸連接而成,跟DNA一樣能儲存遺傳信息。RNA一般為單鏈,比DNA短,能通過核孔,從細胞核轉移到細胞質中。RNA與DNA一樣,也遵循“堿基互補配對原則”。DNA的遺傳信息是怎么傳給mRNA的?G3【聚焦】為什么RNA適于作DNA的信使?RNA是由基本單位—【聚焦】遺傳信息的轉錄——以DNA雙鏈中的一條鏈為模板,合成mRNA的過程。——場所:細胞核內【聚焦】遺傳信息的轉錄——以DNA雙鏈中的一條鏈為模板,合成轉錄1鏈2鏈①解旋:DNA雙鏈解開,DNA雙鏈的堿基得以暴露②配對游離的核糖核苷酸隨機地與DNA鏈上的堿基碰撞,當核糖核苷酸與DNA的堿基互補時,兩者以氫鍵結合③連接:新結合的核糖核苷酸鏈接到正在合成的mRNA分子上④釋放:合成的mRNA從DNA鏈上釋放,DNA雙鏈恢復成雙螺旋結構【聚焦】遺傳信息的轉錄解旋酶RNA聚合酶轉錄1鏈2鏈①解旋:②配對③連接:④釋放:【聚焦】遺傳信息的(1)DNA的兩條鏈都能轉錄嗎?(2)對于某一個基因而言,DNA雙鏈需要完全解開嗎?(3)在轉錄過程中堿基互補配對原則有什么特殊情況?A—U、T—A、G—C、C—G……A-T-T-C-A-G-A-T-G…………T-A-A-G-T-C-T-A-C……DNAa鏈b鏈……A-U-U-C-A-G-A-U-G……假設以b鏈為模板,則轉錄出的RNA堿基排列為只有一條鏈有轉錄功能以基因為單位;邊解旋邊轉錄(1)DNA的兩條鏈都能轉錄嗎?A—U、T—A、G—C、【聚焦】遺傳信息的轉錄探究點二:1)轉錄成的RNA的堿基序列,與作為模板的DNA單鏈的堿基序列之間的堿基是互補配對的關系。與DNA雙鏈間互補配對方式不同的是:RNA鏈中與DNA鏈的A配對的是U,不是T;2)與DNA另一條鏈的堿基序列基本相同,只是DNA鏈上T的位置,RNA鏈是U.DNA與RNA的堿基互補配對:A—U;T—A:C—G;G—C【聚焦】遺傳信息的轉錄探究點二:DNA與RNA的堿基互補配對TCATGATTAAG
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細胞質
細胞核mRNA通過核孔進入細胞質AGTACTAATUCAUGAUUAmRNA細轉錄1鏈2鏈①解旋:酶:解旋酶結果:雙鏈解開,DNA雙鏈的堿基得以暴露②配對原則:堿基互補配對原則模板:原料:游離的核糖核苷酸③連接:酶:RNA聚合酶結果:形成一個mRNA④釋放:合成的mRNA從DNA鏈上釋放,DNA雙鏈恢復成雙螺旋結構【聚焦】遺傳信息的轉錄轉錄1鏈2鏈①解旋:②配對③連接:④釋放:【聚焦】遺傳信息的場所:產物:模板:原料:條件:堿基互補配對:主要在細胞核四種游離的核糖核苷酸(ATCU)DNA的一條鏈主要是mRNA酶(解旋酶、RNA聚合酶等)、ATPG-C、C-G、T-A、A-U遺傳信息流動:DNA
mRNA【聚焦】遺傳信息的轉錄場所:產物:模板:原料:條件:堿基互補配對:主要在細胞核四種【聚焦】遺傳信息的翻譯——游離在細胞質中的各種氨基酸,就以mRNA為模板,合成具有一定氨基酸順序的蛋白質。——場所:細胞質(核糖體)【聚焦】遺傳信息的翻譯——游離在細胞質中的各種氨基酸,就以m【探究】堿基與氨基酸之間的對應關系
情境1:假設1個堿基決定1種氨基酸,那么,RNA有4種堿基(A、U、G、C)最多可以決定___種氨基酸?4
情境2:按上述思路,假設2個堿基決定1種氨基酸,那么,RNA有4種堿基(A、U、G、C)最多可以決定___種氨基酸?16
情境3:按上述思路,假設3個堿基決定1種氨基酸,那么,RNA有4種堿基(A、U、G、C)可以排列出___種組合?足以對應出構成蛋白質的20種氨基酸嗎?64推論:mRNA上
個相鄰的堿基決定1個氨基酸,才足以對應構成蛋白質的20種氨基酸。3【探究】堿基與氨基酸之間的對應關系情境1:假設1個堿基【聚焦】密碼子UCAUGAUUAmRNA密碼子密碼子密碼子密碼子:遺傳學上把信使RNA(mRNA)上決定一個氨基酸的3個相鄰的堿基叫做一個密碼子。【聚焦】密碼子UCAUGAUUAmRNA密碼子密碼子密碼子密【聚焦】20種氨基酸的密碼子表
第1個字母第2個字母 第3個字母密碼子苯丙氨酸UUUUUU精氨酸AGGAGG【聚焦】20種氨基酸的密碼子表【聚焦】20種氨基酸的密碼子表請你觀察:⒈每個密碼子是否都可以編碼氨基酸呢?⒉一個密碼子是否只能編碼一種氨基酸?⒊一種氨基酸只能由一種密碼子進行編碼嗎?【聚焦】20種氨基酸的密碼子表請你觀察:【聚焦】20種氨基酸的密碼子表1.一個密碼子決定___種氨基酸2.有___個終止密碼,(不編碼氨基酸,起終止信號的作用):UAA、UAG、UGA3.有____個起始密碼(可編碼氨基酸):
AUG(甲硫氨酸)、GUG(纈氨酸)4.在___個遺傳密碼子中,能決定氨基酸的只有____個6461132【聚焦】20種氨基酸的密碼子表1.一個密碼子決定___種氨基【聚焦】遺傳信息的翻譯已知一段mRNA的堿基序列是AUGGAAGCAUGUCCGAGCAAGCCG,你能寫出對應的氨基酸序列嗎?甲硫氨酸谷氨酸丙氨酸半胱氨酸脯氨酸絲氨酸賴氨酸脯氨酸思考與討論:請結合密碼子表,討論下列問題:【聚焦】遺傳信息的翻譯已知一段mRNA的堿基序列是AUGG地球上幾乎所有的生物體都是共用上述的密碼子表,這就是密碼子的通用性。根據這一事實,你能想到什么?
生物都具有相同的遺傳語言,生物的蛋白質都是由此20種氨基酸構成,所有生物可能有共同的起源,生命在本質上是統一的等。【聚焦】遺傳信息的翻譯請結合密碼子表,討論下列問題:地球上幾乎所有的生物體都是共用上述的密碼子表,這就是密碼子的【聚焦】遺傳信息的翻譯請結合密碼子表,討論下列問題:從密碼子表上可以看到,一種氨基酸可能有幾個密碼子,這一現象稱做密碼的簡并。你認為密碼的簡并對生物體的生存發展有什么意義?(結合課本P67拓展題1)1.減少變異頻率的發生。2.可以保證翻譯的速度。
遺傳信息與遺傳密碼是一回事嗎?DNA的核苷酸順序mRNA的核苷酸順序【聚焦】遺傳信息的翻譯請結合密碼子表,討論下列問題:從密碼子【聚焦】遺傳信息的翻譯——游離在細胞質中的各種氨基酸,就以mRNA為模板,合成具有一定氨基酸順序的蛋白質。——場所:細胞質(核糖體)【聚焦】遺傳信息的翻譯——游離在細胞質中的各種氨基酸,就以m轉運
RNA(tRNA):識別密碼子&轉運氨基酸ACU天冬氨酸AUG
異亮氨酸
反密碼子注意:一種tRNA只能識別并攜帶一種氨基酸思考:一共有多少種tRNA?61種【聚焦】tRNA和反密碼子識別密碼子的作用;在轉運RNA上,與密碼子互補配對的三個堿基。反密碼子種數?思考:一種氨基酸只能由一種tRNA攜帶?轉運RNA(tRNA):識別密碼子&轉運氨基酸ACU場所:產物:模板:原料:條件:堿基互補配對:細胞質20種游離的氨基酸mRNA多肽鏈(蛋白質)酶、ATP、tRNAA-U、U-A、G-C、C-G遺傳信息流動:mRNA蛋白質【聚焦】遺傳信息的翻譯場所:產物:模板:原料:條件:堿基互補配對:細胞質20種游離【聚焦】遺傳信息的翻譯【聚焦】遺傳信息的翻譯ACGUGAUUAUAC甲硫氨酸ACU天冬氨酸
核糖體mRNA與核糖體結合1.mRNA進入細胞質,與核糖體結合,形成兩個tRNA的結合位點.(位點一和位點二)位點1
位點2【聚焦】遺傳信息的翻譯ACGUGAUUAUAC甲硫氨酸ACU天冬氨酸核糖體mRNACGUGAUUAUAC甲硫氨酸
核糖體tRNA上的反密碼子與mRNA上的密碼子互補配對ACU天冬氨酸位點1
位點2【聚焦】遺傳信息的翻譯2.攜帶一個特定氨基酸的tRNA,通過與mRNA上的密碼子互補配對,進入位點1.ACGUGAUUAUAC甲硫氨酸核糖體tRNA上的反密碼子ACGUGAUUAUAC
甲硫氨酸
核糖體ACU天冬氨酸3.攜帶另一個特定氨基酸的tRNA以同樣的方式進入位點2AUG異亮氨酸位點1
位點2【聚焦】遺傳信息的翻譯ACGUGAUUAUAC甲硫氨酸核糖體ACU天冬氨酸3.ACGUGAUUAUAC
甲硫氨酸
核糖體ACU天冬氨酸AUG
異亮氨酸
兩個氨基酸脫水縮合脫水縮合位點1
位點2【聚焦】遺傳信息的翻譯4.位點1位點2相應的氨基酸脫水縮合形成肽鍵,位點1的氨基酸轉移到占據位點2的tRNA上ACGUGAUUAUAC甲硫氨酸核糖體ACU天冬氨ACGUGAUUAUAC甲硫氨酸ACU
天冬氨酸AUG
異亮氨酸5.核糖體讀取下一個密碼子,原占據位點1的tRNA離開核糖體,再去轉運新的氨基酸;占據位點2的tRNA進入位點1,一個新的攜帶氨基酸的tRNA進入位點2,繼續肽鏈的合成。重復進行,直到讀取到mRNA的終止密碼。位點1
位點2
核糖體沿著
mRNA滑動【聚焦】遺傳信息的翻譯ACGUGAUUAUAC甲硫氨酸ACU天冬氨酸AUG異ACUAUG
甲硫氨酸天冬氨酸
異亮氨酸以mRNA為模板合成了有一定氨基酸順序的多肽鏈
ACGUGAUUAUAA【聚焦】遺傳信息的翻譯終止階段:識別終止密碼子,多肽鏈合成終止并被釋放。ACUAUG甲硫氨酸天冬氨酸異亮氨酸以mRNA為模板合成
6.多肽鏈合成之后,從核糖體與mRNA的復合體上脫離,再經過一系列步驟,盤曲折疊形成具有一定特定空間結構和功能的蛋白質分子,開始承擔細胞生命活動的各項職責。【聚焦】遺傳信息的翻譯一個mRNA分子上結合多個核糖體,短時間內形成多條相同的肽鏈,提高翻譯的速度。6.多肽鏈合成之后,從核糖體與mRNA的復合
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