高一生物学人教版必修2基因指导蛋白质的合成课件.pptx

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1、,4.1 基因指导蛋白质的合成 第1课时高一年级 生物学,基因如何指导蛋白质的合成？,基因如何指导蛋白质的合成？,基因,蛋白质,信使物质,（一）核基因携带的遗传信息是怎样传递到细胞质中？,（二）遗传信息到达细胞质后，细胞又是怎样解读的？,（一）核基因携带的遗传信息是怎样传递到细胞质中？,1.信使物质是RNA的证据,假设：克里克提出了RNA是信使物质的假设,基因如何指导蛋白质的合成？,基于克里克的假设，请同学们提出RNA与蛋白质的合成是否有关的实验设计思路。,（一）核基因携带的遗传信息是怎样传递到细胞质中？,1.信使物质是RNA的证据,假设：克里克提出了RNA是信使物质的假设,实验1：1955年

2、Brachet用洋葱根尖和变形虫进行了实验；发现若加入RNA酶降解细胞中的RNA，则蛋白质合成就停止，若再加入从酵母中提取的RNA，则又可以重新合成一些蛋白质。,基因如何指导蛋白质的合成？,得出结论1：蛋白质的合成依赖于RNA。,（一）核基因携带的遗传信息是怎样传递到细胞质中？,1.信使物质是RNA的证据,基因如何指导蛋白质的合成？,实验2：1961年南非生物学家布伦纳等科学家经过实验发现，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，把细菌裂解离心，分离出RNA与核糖体。分离出来的RNA有14C标记，将分离得到的RNA分别与细菌的DNA和噬菌体的DNA杂交，发现RNA

3、只能与噬菌体DNA形成双链杂交分子。,（一）核基因携带的遗传信息是怎样传递到细胞质中？,1.信使物质是RNA的证据,基因如何指导蛋白质的合成？,请同学们结合实验2思考以下问题：（1）本实验为什么选择14C的尿嘧啶作为标记物？（2）细菌中新合成的含14C标记的RNA,能与噬菌体的DNA分子形成杂交分子，不能与细菌的DNA结合，说明什么问题？,（一）核基因携带的遗传信息是怎样传递到细胞质中？,1.信使物质是RNA的证据,基因如何指导蛋白质的合成？,得出结论2：说明新合成的RNA与噬菌体的DNA具有很高的同源性，新合成的RNA是以噬菌体的DNA为模板合成的。,综合以上实验我们能够得出结论，RNA在D

4、NA和蛋白质合成中起到媒介作用。,（一）核基因携带的遗传信息是怎样传递到细胞质中？,2.为什么RNA适于作DNA的信使呢？,基因如何指导蛋白质的合成？,重点关注：（1）RNA分子与DNA分子的结构有哪些相似，便于分子之间传递信息。（2）RNA分子与DNA分子的结构有哪些不同，有利于RNA通过核孔向外传递信息。,（一）核基因携带的遗传信息是怎样传递到细胞质中？,基因如何指导蛋白质的合成？,3.核基因是怎样将遗传信息准确传递给mRNA的？,资料,（一）核基因携带的遗传信息是怎样传递到细胞质中？,基因如何指导蛋白质的合成？,3.核基因是怎样将遗传信息准确传递给mRNA的？,任务：请阅读教材65页图4

5、-4以DNA为模板转录RNA的示意图。回答以下问题：（1）转录过程是如何实现的？（2）遗传信息的准确传递是如何保证的？,（一）核基因携带的遗传信息是怎样传递到细胞质中？,基因如何指导蛋白质的合成？,3.核基因是怎样将遗传信息准确传递给mRNA的？,RNA是在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的，这一过程叫作转录。,基因的转录过程小结,基因如何指导蛋白质的合成？,转录的场所：,转录的原料：,转录的条件：,转录时的碱基配对：,转录的产物：,GC、CG、TA、AU,主要在细胞核。,四种游离核糖核苷酸。,RNA,模板（DNA分子的一条链）、能量、酶。,小结,基因如何指导蛋白质的合成？

6、,基因,蛋白质,信使物质,基因,蛋白质,RNA,转录,1.转录与DNA复制有什么共同之处，这对保证遗传信息的准确转录有什么意义？2.与DNA复制相比，转录所需的原料和酶有什么不同？3.转录的RNA的碱基序列，与DNA的两条单链的碱基序列各有哪些异同?,思考讨论（教材第66页）,DNA转录示意图,遗传信息的转录过程,下图是某种Bt蛋白基因编码链4到62号碱基序列，请写出该片段转录的mRNA的碱基序列。,练习：,（二）遗传信息到达细胞质后，细胞又是怎样解读的？,基因如何指导蛋白质的合成？,翻译需要解决的问题：1.mRNA上的碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的？2.游离在细胞质中的氨基酸，是怎样运送

7、到合成蛋白质的“生产线”上的？,3.在生产线上蛋白质是如何合成的？,（二）遗传信息到达细胞质后，细胞又是怎样解读的？,基因如何指导蛋白质的合成？,1.mRNA上的碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的？,1954年，美籍理论物理学家伽莫夫（GGamow）数学推理(1)如果一个碱基决定一种氨基酸：,41=4,（二）遗传信息到达细胞质后，细胞又是怎样解读的？,基因如何指导蛋白质的合成？,1.mRNA上的碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的？,(2)如果两个碱基决定一种氨基酸：,A,AA,AU,AC,AG,U,UA,UU,UC,UG,C,CA,CU,CC,CG,G,GA,GU,GC,GG,44=16,（二

8、）遗传信息到达细胞质后，细胞又是怎样解读的？,基因如何指导蛋白质的合成？,1.mRNA上的碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的？,(3)如果三个碱基决定一种氨基酸：,AA,AU,AC,AG,AUA,AUU,AUC,AUG,444=64,（二）遗传信息到达细胞质后，细胞又是怎样解读的？,基因如何指导蛋白质的合成？,1.mRNA上的碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的？,寻找证据：克里克以T4噬菌体为实验材料研究其中某个基因的碱基的增加或减少对其所编码的蛋白质的影响实验，在相关碱基序列中增加或删除1个或2个碱基，无法产生正常功能的蛋白质，但是当增加或删除3个碱基时，却合成了正常功能的蛋白质。,（二）遗

9、传信息到达细胞质后，细胞又是怎样解读的？,基因如何指导蛋白质的合成？,1.mRNA上的碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的？,（二）遗传信息到达细胞质后，细胞又是怎样解读的？,基因如何指导蛋白质的合成？,1.mRNA上的碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的？,（二）遗传信息到达细胞质后，细胞又是怎样解读的？,基因如何指导蛋白质的合成？,1.mRNA上的碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的？,。,问题：（1）如何从密码子表中找出某一氨基酸对应的密码子?（2）密码子具有哪些特点？结合教材67页思考讨论回答。,思考讨论：（教材67页）,2.几乎所有的生物体都共用上述密码子，根据这一事实，你能想到什么？,分

10、析密码子的特点,1.从密码子表可以看出，像苯丙氨酸、亮氨酸这样，绝大多数氨基酸都有几个密码子。这一现象称为密码子的简并。你认为密码子简并对生物体的生存发展有什么意义？,（二）遗传信息到达细胞质后，细胞又是怎样解读的？,基因如何指导蛋白质的合成？,1.mRNA上的碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的？,（1）遗传密码的专一性,（2）遗传密码的简并性,（3）遗传密码的通用性,。,密码子的特点：,练习与应用（教材69页）,X,X,一、概念检测1.基因的表达包括遗传信息的转录与翻译过程。判断下列相关表述是否正确。（1）DNA转录形成的mRNA,与母链碱基的组成、排列顺序都是相同的（）（2）一个密码子只能对应一种氨基酸，一种氨基酸必然对应多个密码子。（）,？,小结,