4.1基因指导蛋白质的合成 课件（共45张PPT）人教版高中生物学必修2.pptxVIP

基因指导蛋白质的合成;

染色体

→个←—每条染色体上含有一个或两个DNA分子

DNA—是主要的遗传物质

→个每个DNA分子含有许多个基因

基因—是遗传物质的结构和功能单位

人—每个基因中含有许多脱氧核苷酸

脱氧核苷酸;

基因如何指导蛋白质合成?

基因(DNA)的分布：

主要在细胞核(真核生物);拟核(原核生物)

蛋白质的合成场所：

细胞质

分布和合成场所不同，那么遗传信息如何传递?如何解读?

科学家推测：

在DNA和蛋白质之间，还有一种中间物质充当信使。;

DNA为什么不能出细胞核指导蛋白质的合成?

DNA是遗传物质；

细胞核控制细胞的遗传和代谢。

核糖体为何不进入细胞核合成蛋白质?

细胞核的核孔通道直径为9nm,核糖体为圆形颗粒状，直径约为23nm;

DNA水解产物：脱氧核糖核苷酸

RNA水解产物：核糖核苷酸

DNA完全水解产物：脱氧核糖、磷酸、A、T、C、G(4种碱基)

RNA完全水解产物：核糖、磷酸、A、U、C、G(4种碱基);

RNA的分子组成与DNA很相似，

一般是单链，比DNA短，因此能够通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。;;

方法一：根据五碳糖种类判断

有脱氧核糖的是DNA;有核糖的是RNA

方法二：根据碱基种类来判断

有胸腺嘧啶(T)的是DNA;有尿嘧啶(U)的是RNA(用放射性同位素标记法，可探知DNA或RNA)

方法三：根据碱基含量/比例来判断

若嘌呤数≠嘧啶数，则一定不是双链DNA分子;

RNA分为3种

1、信使RNA(mRNA)蛋白质合成的模板。

2、转运RNA(tRNA)氨基酸的运载工具。

3、核糖体RNA(rRNA)核糖体的组成部分。;

遗传信息的转录

科学家通过研究发现：

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。这个过程称为转录。

转录的条件：

①模板：DNA的一条链

②原料：4种核糖核苷酸(A/U/C/G)

③酶：RNA聚合酶(磷酸二酯键)

④能量：ATP;

转录的基本过程：

①RNA聚合酶与编码这个蛋白质的一段DNA结合，使DNA双链解开。

②细胞中游离的核糖核苷酸与DNA模板链上的碱基互补配对。

③在RNA聚合酶的作用下，依次连接(磷酸二酯键),形成一个mRNA分子。

④mRNA??过核孔进入细胞质指导翻译过程，原DNA恢复双链结构。;

以mRNA为例说明转录的基本过程

RNA聚合酶

AATCAATAG

GC

U

GCG;

G

U

GC;

A;

CAATAG

G

C;

C

GY;

AG

C

GY;

A

U

C;

AATCTA

UUAGAU

核孔;

转录的结果：

形成一个mRNA分子DNA

RNA聚台酶

转录的意义：游离的核塘核查配mPJA

将DNA上的遗传信息传递到mRNA上;

遗传信息的翻译：

游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成

具有一定氨基酸顺序的蛋白质，这个过程叫作翻译。

蛋白质

翻译的实质：

将mRNA的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列。

翻译的场所：

主要在细胞质中的核糖体上，线粒体和叶绿体中也发生翻译。;

碱基与氨基酸的对应关系

早先猜测：

1个碱基决定1个氨基酸(4种碱基只能决定4种氨基酸21种氨基酸)

2个碱基决定1个氨基酸(4种碱基只能决定42=16种氨基酸21种氨基酸)3个碱基决定1个氨基酸(4种碱基只能决定43=64种氨基酸21种氨基酸)推测：3个碱基决定1个氨基酸。;

1954年科普作家伽莫夫

最开始运用排列组合的方式研究遗传密码，

并在《自然Nature》杂志首次发表了遗传密码的理论研究的文章，提出三个碱基编码一个氨基酸的设想。;

遗传密码子的破译

1961年克里克实验

实验材料：T4噬菌体

实验思路：研究其中某个基因的碱基增加或减少对其编码蛋白质的影响实验过程：增加或删除1个/2个/3个碱基，观察是否能正常产生蛋白质。

实验结果：

①增加或删除1个/2个碱基，无法正常产生蛋白质；

②增加或删除3个碱基，可以正常产生蛋白质。

实验结论：遗传密码