高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第1节 基因指导蛋白质的合成优秀ppt课件

这是一份高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第1节 基因指导蛋白质的合成优秀ppt课件，共40页。PPT课件主要包含了蛋白质，情景导入，原因一，原因二，原因三，DNA的遗传信息，RNA的遗传信息，过程如何呢，二遗传信息的转录，遗传信息的转录等内容，欢迎下载使用。
生物体所有特征的总和我们称之为性状，性状的主要承担者或体现者是谁?
生物体性状主要是由谁决定的?
为什么将苏云金杆菌抗虫蛋白基因（Bt抗虫蛋白基因）转入普通棉花，培育的棉花植株产生Bt抗虫蛋白?
1.RNA的结构单位是什么？由哪些成分组成？
4.RNA的种类有哪几种？
【活动1】：2分钟自主阅读教材P64-65，小组合作思考讨论完成问题。
2.RNA为什么适合作DNA的信使？
3.RNA与DNA在化学组成和结构上的区别有哪些？
一.RNA的结构和功能
2.RNA适合于做信使的原因
它是由基本单位——核苷酸连接而成，由核糖、磷酸、碱基(C、G、A、U(尿嘧啶))共同组成4种核苷酸，它也能储存遗传信息。
RNA一般是单链，而且比DNA短，因此能够通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。
在RNA与DNA的关系中，也遵循“碱基互补配对原则”，但由于RNA中没有T，DNA中没有U，所以当RNA与DNA有关系时，U与A配对。
一.RNA适于作为DNA的信使
3.RNA与DNA的主要区别：
4.RNA的分类和功能
信使RNA（mRNA）
核糖体RNA（rRNA）
转运RNA（tRNA）
携带遗传信息，蛋白质合成的模板
一、RNA的结构和功能
作为某些病毒的遗传物质（烟草花叶病毒、新冠病毒）
某些RNA具有催化作用（酶）
【活动2】：结合教材P64的文字，和图4-4小组合作探究下列问题。小组合作思考讨论完成问题。
1.DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的？2.什么是转录？模板？原料？场所？具体过程？结果？3.遗传信息的流动方向？
1.概念：在细胞核中，以DNA的 为模板合成 的过程。2.场所：主要是_______，细胞质中的_______、_______中也能发生。3.产物： 。 4.过程： 。
解旋 → 配对 → 连接 → 释放
mRNA tRNA rRNA
转录的起始（以mRNA为例)
RNA聚合酶结合到基因的启动子（编码蛋白质一段DNA上）位置，转录就开始。
⑴解旋：在ATP的驱动下，RNA聚合酶将DNA双螺旋的两条链解开。
该过程不需要解旋酶，RNA聚合酶有解旋作用；
⑵配对：游离的核糖核苷酸按碱基互补配对原则随机地与DNA模板链上的碱基配对，确定RNA的核糖核苷酸排列顺序。
⑶ （连接）mRNA的延伸:在RNA聚合酶的催化下从子链的5‘端把子链的核糖核苷酸聚合成核糖核苷酸链。
合成方向： 子链的5’端→ 3’端
⑷释放：mRNA释放，DNA双链恢复。
RNA聚合酶与编码蛋白质的一段DNA结合，使DNA双链解开，碱基暴露出来。
游离的核糖核苷酸与DNA模板链上的碱基互补配对，在RNA聚合酶的作用下开始mRNA的合成。
新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上。（5’端-3’端延伸）
合成的mRNA从DNA链上释放(核孔）。而后，DNA双螺旋恢复。
mRNA合成以后，通过核孔进入细胞质中。游离在细胞质中的各种氨基酸，就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质。
将mRNA的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列。
4种碱基是怎样决定21种氨基酸的呢?
1个碱基决定1个氨基酸，则4种碱基只能决定____种氨基酸；2个碱基决定1个氨基酸，则4种碱基只能决定____种氨基酸；3个碱基决定1个氨基酸，则4种碱基只能决定____种氨基酸，
第三种方式能满足组成蛋白质的21种氨基酸的需要
【活动3】请同学们自主阅读教材P66-68，图4-5、表4-1,思考并回答问题：
1.什么是密码子？2.决定氨基酸的密码子有多少种？3.起始密码子是什么？起始密码子编码什么氨基酸？终止密码子有几个？4.一种密码子决定几种氨基酸？一种氨基酸酸有几种密码子？
mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基
密码子认读是从mRNA的5'→3',相邻的密码子无间隔、不重叠
后来科学家又通过一步步的推测和实验，证明了确实是mRNA上三个相邻的碱基决定一个氨基酸，最终破解了64个遗传密码子。
第1个碱基 第2个碱基 第3个碱基 密码子苯丙氨酸 U U U UUU
精氨酸 A G G AGG
终止密码子（3种）： 、 、____ __ 种类 不编码氨基酸 起始密码子(2种）： （甲硫氨酸）、（ 种） 编码氨基酸 _____（缬氨酸、甲硫氨酸） 编码氨基酸的密码子______ 种
UGA（硒代半胱氨酸）
1.从密码子表可以看出：一种密码子决定几种氨基酸？色氨酸有几种密码子？苯丙氨酸、亮氨酸等有几种密码子？一种氨基酸酸有几种密码子？
①1种密码子只能决定1种氨基酸（正常情况下）。②色氨酸色氨酸只有UGG一种密码子，苯丙氨酸、亮氨酸分别有2种、种密码子。总结：1种氨基酸可以由1种或几种密码子决定。
当密码子中有一个碱基改变时，可能并不会改变其对应的氨基酸,提高密码子容错率；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，可以保证遗传信息的翻译速度。
2.从密码子表中可以看出，一种氨基酸可能有几个密码子，这一现象称作 密码的简并。你认为密码的简并对生物体的生存发展有什么意义？
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。
3.地球上几乎所有的生物体都共用同一个密码子表。根据这一事实，你能想到什么？
一种密码子只决定一种氨基酸
一种氨基酸可由一种或多种密码子决定，可以减少有害突变。简并性使得那些由于基因突变造成的使密码子中碱基被改变，仍然能编码原来氨基酸的可能性大为提高。
地球上几乎所有生物都共用一套密码子。
根据密码子的通用性这一事实，你能想到什么？
说明当今生物可能有着共同的起源。
知道碱基和氨基酸的对应关系后，游离在细胞质中的氨基酸,是怎样被运送到合成蛋白质的“生产线”上的呢?
tRNA链经过折叠，像三叶草的叶形，其一端是携带氨基酸的部位，另一端有3个相邻的碱基，这3个碱基可以与mRNA上的密码子配对，叫作反密码子。
1种tRNA只能识别并转运1种氨基酸
1种氨基酸可有1种或多种tRNA识别并转运
62种，与决定氨基酸的密码子一 一对应。
3.转运RNA、反密码子
①mRNA上的什么信息决定翻译的起始和终止?
【活动4】请结合以下问题阅读教材图4-7及相关内容，概述翻译过程。
②根据遗传密码的阅读方式分析，图中mRNA上共有几个密码子?
③翻译合成的肽链的氨基酸序列是怎样的?
mRNA进入细胞质，与 结合；携带 的tRNA通过与mRNA上的碱基AUG互补配对进入 。
携带 的tRNA以同样的方法进入 。
通过脱水缩合形成 ，甲硫氨酸被转移到 上。
沿 移动，读取下一个密码子，原占位点1的 离开核糖体，原位点2的tRNA进入 ，一个新的携带氨基酸的tRNA进入 ，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 上脱离， 成具有特定 的蛋白质分子。
碱基互补配对A-T T-A G-C C-G
碱基互补配对A-U T-A G-C C-G
碱基互补配对 A-U U-A G-C C-G
DNA的复制、转录和翻译的比较
1.如何快速高效地进行翻译呢？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。2.图中①、⑥分别是什么分子或结构？最终合成的多肽链②、③、④、⑤的氨基酸序列相同吗？为什么？3.核糖体移动的方向是怎样的？
相同。因为它们的模板是同一条mRNA。
由肽链_____→肽链_____的方向进行
1957年，克里克率先提出遗传信息传递的一般规律——中心法则。
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。
随着研究的深入，科学家对中心法则进行补充：
资料：1.1965年，科学家在某种RNA病毒中发现了RNA复制酶，RNA复制酶 能催化RNA的复制。
2.1970年，科学家在致癌的RNA病毒中发现了逆转录酶，它能 以RNA为模板合成DNA。
在遗传信息的流动过程中，DNA、RNA是信息的载体，蛋白质是信息的表达产物，而ATP为信息的流动提供能量，可见，生命是物质、能量和信息的统一体。
各种生物的遗传信息传递过程