高中人教版 (2019)第1节 基因指导蛋白质的合成课文配套课件ppt

这是一份高中人教版 (2019)第1节 基因指导蛋白质的合成课文配套课件ppt，共42页。PPT课件主要包含了遗传信息的翻译，甲硫氨酸－，谷氨酸－，丙氨酸－，半胱氨酸－，脯氨酸－，丝氨酸－，赖氨酸－，脯氨酸，二遗传信息的翻译等内容，欢迎下载使用。
翻译：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序列的蛋白质，这一过程叫作翻译。
4种碱基如何决定蛋白质的21种氨基酸呢？
如果1个碱基决定1个氨基酸就只能决定___种      
如果3个碱基决定1个氨基酸就可决定 种  
如果2个碱基决定1个氨基酸就只能决定___种
mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸，每3个这样的碱基叫做1个密码子。
密码子认读是从mRNA的5'→3',相邻的密码子无间隔、不重叠
例:CCG
第1个字母 第2个字母 第3个字母 密码子苯丙氨酸 U U U UUU
精氨酸 A G G AGG
21种氨基酸的密码子表
①2个起始密码子(起始翻译过程)
一般情况下3个终止密码子（UAA、UAG、UGA）不决定氨基酸，特殊情况下UGA可以编码硒代半胱氨酸。
AUG（编码甲硫氨酸）
GUG（编码甲硫氨酸,如果该密码子不作为起始密码子时，其编码缬氨酸）
②3个终止密码子（终止翻译过程）
③59个普通密码子：只编码对应的氨基酸
（6）共有64种遗传密码子，其中能编码氨基酸的密码子只有61种或者62种；（7）一种密码子只能编码一种或0个氨基酸，但一种氨基酸可以对应一种或多种密码子。
已知一段mRNA的碱基序列是AUGGAAGCAUGUCCGAGCAAGCCG,你能写出对应的氨基酸序列吗?
1.专一性：一个密码子只决定一种氨基酸。2.简并性：绝大多数氨基酸具有两个及以上不同密码子。 意义：当密码子中有一个碱基改变时，由于密码的简并性，可能并不会改变其对应的氨基酸，增强密码子的容错性。当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码一种氨基酸，可以保证翻译的速度。 3.通用性：地球上几乎所有生物都共用一套密码子，说明所有生物可能有共同的起源或生命在本质上是统一的。
mRNA进入细胞质后与核糖体结合，合成生产蛋白质的“生产线”。 游离在细胞之中的氨基酸是如何运到合成蛋白质的“生产线”上的呢？
2.2 运输氨基酸的工具——tRNA
RNA链经过折叠，形成三叶草形。
比mRNA小，RNA单链经过折叠形成4环4臂，环的部分没有碱基互补配对，臂的部分由于碱基互补配对形成氢键。
识别氨基酸 转运氨基酸
位于tRNA上，其实质是与密码子发生碱基互补配对的3个相邻的碱基。
氨基酸与tRNA是一一对应的吗？
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
位于tRNA上，其实质是与密码子发生碱基互补配对的3个相邻的碱基，有61或62种。（终止密码子不决定氨基酸，不需转运，无对应的反密码子）
遗传信息、密码子和反密码子
第1步：mRNA进入细胞质，与核糖体结合；携带甲硫氨酸的tRNA通过与mRNA上的碱基互补配对进入位点1。
第2步：携带某个氨基酸的tRNA以同样的方法进入位点2。
第3步：通过脱水缩合形成肽键，甲硫氨酸被转移到位点2的tRNA上。
第4步：核糖体沿mRNA移动，读取下一个密码子，原占位点1的tRNA离开核糖体，原位点2的tRNA进入位点1，一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点2，继续肽链的合成。
直至核糖体读取到mRNA上的终止密码子，合成才告终止。
肽链合成后，从核糖体上脱离，盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质分子。
21种氨基酸、tRNA、ATP、肽基转移酶
A-U，U-A，C-G，G-C
翻译：细胞质游离的各种氨基酸以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程
产物：多肽，经加工后成为成熟的蛋白质
翻译场所：细胞质中的核糖体上
能量：ATP模板：mRNA原料：21种氨基酸工具：tRNA
原则：碱基互补配对原则。
A－U、U－A、G－C、C－G
遗传信息传递的方向：RNA 蛋白质
2.4 翻译高效的原因分析
多聚核糖体：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（如下图），少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质。
（1）如何快速高效地进行翻译呢？
（3）翻译能够精确进行的原因是什么？
（4）翻译合成的肽链就具有相应的生物学功能吗？
①mRNA为翻译提供了精确的模板；②通过mRNA上的密码子和tRNA上的反密码子的碱基互补配对，保证了翻译能够准确地进行。
（2）多条肽链的氨基酸序列是否相同？
相同，因为其模板相同。
（5）翻译的方向？（即核糖体移动的方向）
由肽链_____→肽链_____的方向进行
2.5 真核、原核细胞翻译的特点
先在细胞核内转录，后在细胞质翻译。线粒体/叶绿体内转录、翻译同时进行。
A—C—T—G—G—A—T—C —TT—G—A—C—C—T—A—G—A
2.6 基因表达的相关计算
基因表达的过程中，DNA的碱基数、mRNA的碱基数、蛋白质中氨基酸数三者之间有何数量关系？
A—C—U—G—G—A—U—C —U
UGA CCU AGA
苏氨酸——甘氨酸——丝氨酸
ACU GGA UCU
说明：真核生物基因中存在不编码蛋白质的片段（内含子），所以实际上基因（DNA）上所含有的碱基数要大于6n；转录的mRNA中有终止密码子，终止密码子不对应氨基酸；所以实际上mRNA所含的碱基数大于3n。因此一般题目中带有“至少”或“最多”字样。
小结：基因指导蛋白质合成过程，就是遗传信息从 DNA流向RNA，进而流向蛋白质的过程。
河北黄骅中学18级高一
小结：列表比较DNA复制、转录和翻译
提出者：克里克（F.Crick）
遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的复制；也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。
一些RNA病毒（烟草花叶病毒）的遗传信息可以从RNA流向RNA，体内存在RNA复制酶，实现RNA复制；一些RNA病毒（HIV病毒）的遗传信息可以从RNA流向DNA，存在RNA逆转录酶，RNA逆转录合成DNA。
生命是物质、能量和信息的统一体
DNA、RNA是信息的载体；蛋白质是信息的表达产物；ATP为信息的流动提供能量。
同一生物能发生中心法则的所有过程吗？
各种生物的遗传信息传递过程
能分裂的细胞(分生区)及DNA病毒(噬菌体等)遗传信息的传递高度分化的细胞（洋葱表皮细胞、胰岛B细胞）
请写出以下生物的遗传信息的传递过程。
哺乳动物成熟的红细胞（高度分化）无DNA复制、转录、翻译过程。
1. 基因的表达包括遗传信息的转录和翻译两个过程。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，一种氨基酸必然有多个密码子。 （ ）
2.密码子决定了蛋白质的氨基酸种类以及翻译的起始和终止。密码子是指 （ ）A.基因上3个相邻的碱基B.DNA上3个相邻的碱基C.tRNA上3个相邻的碱基D.mRNA上3个相邻的碱基
1.红霉素、环丙沙星、利福平等抗菌药物能够抑制细菌的生长，它们的抗菌机制如下表所示， 请结合本节内容说明这些抗菌药物可用于治疗疾病的道理。
三种抗生素都是通过阻止遗传信息的传递和表达，来干扰细菌蛋白质的合成，进而抑制细菌生长的。具体而言，红霉素影响翻译过程，环丙沙星影响复制过程，利福平影响转录过程。
2．一段原核生物的mRNA通过翻译可合成一条含有11个肽键的多肽，则此mRNA分子至少含有的碱基个数及合成这段多肽需要的tRNA个数以及转录此mRNA的基因中至少含的碱基数依次为（ ）A．33、11、66 B．36、12、72 C．12、36、24 D．11、36、72
In-class practice
1．如图为某生物细胞中转录、翻译的示意图。据图判断，下列描述中正确的是（ ）A．图中表示4条多肽链正在合成B．一个基因在短时间内可表达出多条完全相同的多肽链C．核糖体的移动方向为从左向右D．多个核糖体共同完成一条肽链的合成
解析：氨基酸数目=肽键数目+肽链数目=11+1=12个；基因中碱基数∶mRNA上碱基数∶氨基酸个数=6∶3∶1，该肽链含有12个氨基酸，则控制其合成的mRNA分子至少含有的碱基个数为12×3=36个；每个氨基酸都需要一个tRNA来运载，因此合成该多肽需要12个tRNA；转录此mRNA的基因中碱基数至少为12×6=72个。
4．图中的a、b、c分别代表人体内的三种大分子化合物，下列说法不正确的是（ ）A．分子c约有64种，只含3个碱基，分子量比b小得多B．b、c的合成离不开化合物a，这三种大分子化合物的主要合成场所都是细胞核C．b、c两种化合物能同时存在于同一个细胞器中D．a、b彻底水解后可得到四种不同的化合物，四种相同的化合物
3．（11安徽）甲、乙图示真核细胞内两种物质的合成过程，下列叙述正确的是（ ）A．甲、乙所示过程通过半保留方式进行，合成的产物是双链核酸分子B．甲所示过程在细胞核内进行，乙在细胞质基质中进行C．DNA分子解旋时，甲所示过程不需要解旋酶，乙需要解旋酶D．一个细胞周期中，甲所示过程在每个起点只起始一次，乙可起始多次
6．如图是真核细胞染色体上基因表达过程示意图。有关叙述正确的是（ ）A．基因的转录需要DNA解旋酶、RNA聚合酶参与B．翻译过程中tRNA和运载的氨基酸依据碱基互补配对结合C．“拼接”时在核糖和磷酸之间形成化学键D．成熟mRNA上具有启动子等才能表达，其上的碱基数与多肽链中的氨基酸之比为3:1
5．下图①②③表示了真核细胞中遗传信息的传递方向，有关说法正确的是（ ）A．③是翻译过程，方向是从b到aB．每种氨基酸均可由不止一种tRNA来转运C．①②③也能在线粒体、叶绿体及原核细胞中进行D．一条mRNA可与多个核糖体结合，多个核糖体共同合成一条多肽链，加快了翻译速率
7．某DNA片段所转录的mRNA中U%＝28%，A%＝18%，则该DNA片段中T%和G%分别占（ ）A．46%，54% B．23%，27% C．27%，23% D．46%，27%
① 1链碱基数=2链碱基数=3链碱基数=1/2DNA碱基总数
② A1+T1 = T2+A2 = A3+U3 ；
G1+C1 = C2+G2 = G3+C3
③ （A1+T1）%（占1链的碱基比例） =（A2+T2）%（占2链的碱基比例） =（A3+U3）%（占3链的碱基比例） =（A+T）% （占整个DNA分子中的碱基总数比例）
2．已知一段信使RNA上有12个A和G，该信使RNA上共有30个碱基，那么转录成信使RNA的这一段DNA分子中应有C和T（ ）A．12 B．18 C．24 D．30
1．一个双链DNA分子中碱基A占30%，其转录成的信使RNA上的U为35%，则信使RNA上的碱基A为（ ）A．30% B．35% C．40% D．25%
DNA : A=30%
mRNA：Um = 35%
mRNA：Am = ?