高中生物必修二第四章第一节基因指导蛋白质的合成(共67张PPT)(完美版课件)
第3步： 新结合
A A T C AA T AG U UA G UU AUC
的核糖核苷
酸连接到正
mRNA
在合成的
G
mRNA 分
子上。
形成的mRNA链，DNA上的遗传信息就传递到mRNA上。
第4步 合成
的 mRNA 从 DNA 链 上释放。而 后 ， DNA 双链恢复。
A A T C AA T AG TU UT A G AU TU A TU C
DNA mRNA
转录过程：当细胞开始合成某种蛋白质时，编码这个蛋白
质的一段DNA双链将解开，双链的碱基得以暴露。细胞中游 离的核糖核苷酸与供转录的DNA的一条链上的碱基互补配对， 在RNA聚合酶的作用下，依次连接，形成一个mRNA分子。
转录总结
（1）解旋
酶：RNA聚合酶 结果：双链解开，暴露碱基
比较项目
mRNA
分布部位
细胞核、细胞质 常与核糖体结合
tRNA 细胞质中
rRNA
与蛋白质结合形 成核糖体
空间结构
单链
三叶草
单链
rRNA
功能 共同点
翻译时作模板 翻译时作搬运氨 参与核糖体的组成 基酸的工具
1.组成相同：4种核糖核苷酸 2.来源相同：都由转录产生 3.功能协同：都与翻译有关
3、为什么RNA适于作DNA的信使呢？
（1）RNA是由基本单位——核苷酸连接而成，跟DNA一 样能储存遗传信息。
（2）RNA一般为单链，比DNA短，能通过核孔，从细胞核 转移到细胞质中。
（3）RNA与DNA的关系中，也遵循“碱基互补配对原则”。 因此以RNA为媒介可将遗传信息传递到细胞质中。
4、DNA的遗传信息是怎么传递给mRNA的？
一、遗传信息的转录
细胞核中的DNA如何指导细胞质中的蛋白质合成？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。后来发现细胞中的确有这样的物质，它就是RNA。
为什么RNA适于作DNA的信使呢？
1、问世间“RNA”为何物
（1）RNA，即核糖核酸，基本组成单位为核糖核苷酸。五 碳糖为核糖，含氮碱基为A、U、C、G。
原则：碱基互补配对原则
（2）配对
模板：解开的DNA双链中的一条链 原料：游离的核糖核苷酸
4种配对方式：A-U、T-A、G-C 、C－G
（3）连接
酶：RNA聚合酶 结果：形成一个mRNA
（4）释放
合成的mRNA从DNA链上释放 DNA双链恢复成双螺旋结构
地 与 DNA 链 上
的碱基碰撞，
当核苷酸与
DNA 的 碱 基 互
补时，两者以
氢键结合。
G
第3步： 新结合
的核糖核苷 酸连接到正 在合成的 mRNA 分 子上。
组成RNA的核糖核苷酸一个个连接起来
A A T C AA T AG UU
G
第3步： 新结合
的核糖核苷 酸连接到正 在合成的 mRNA 分 子上。
问题探讨
讨论：利用已灭绝的生物DNA分子，真的能够使灭 绝的生物复活吗？
DNA储存生命活动的遗传信息，是构建生物体的蓝图。 但是，从DNA到具有各种性状的生命体，需要极其复杂的基 因表达及其调控过程才能实现。灭绝生物复活之路目前难以 实现。
黄金大米（金色大米)：是一种转基因大米，通过转基因 技术将胡萝卜素转化酶的基因转入到普通大米中可获得外 表为金黄色的转基因大米。
（2）RNA一般呈单链状态。
（3）RNA有三种：mRNA（信使RNA）、 tRNA（转运 RNA）、rRNA（核糖体RNA）
比较项目
RNA
DNA
基本单位 核糖核苷酸 脱氧核苷酸
组成单位
五碳糖 含氮碱基
核糖 AUCG
脱氧核糖 ATCG
无机酸
磷酸
空间结构
通常为单链结构 双螺旋结构
主要存在的部位
细胞质
细胞核
DNA的平面结构图
A A T C AA T AG T T AG TT AT C
第1步：DNA双链解开，DNA的双链得以解开。
DNA
RNA 聚合酶
A A T C A A T AG
游离的核 糖核苷酸
G
第2步：
DNA与RNA的碱基互补配对：A-U、T-C、C-G、T-A
游离的核
糖核苷酸随机 A A T C A A T A G
转录概念：转录是在细胞核内进行的，是以DNA双链中的 一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成mRNA的过程。
转录过程：当细胞开始合成某种蛋白质时，编码这个蛋白
质的一段DNA双链将解开，双链的碱基得以暴露。细胞中游 离的核糖核苷酸与供转录的DNA的一条链上的碱基互补配对， 在RNA聚合酶的作用下，依次连接，形成一个mRNA分子。
第4章 基因的表达
第1节 基因指导蛋白质的合成
课前回顾
1、基因？ 2、核酸种类？组成差异？ 3、蛋白质基本组成单位？蛋白质多样性原因？
前言
1、遗传物质实验证据和DNA双螺旋结构模型的建立，解决 了“基因是什么”的问题。 2、另一个长期悬而未决的问题——“基因是如何起作用的” 3、蛋白质的研究有了长足的发展，人们认识到性状的形成 离不开蛋白质（特别是酶）的作用。 4、于是推测基因通过指导蛋白质的合成来控制性状，并将 该过程称为基因的表达
组成RNA的核糖核苷酸一个个连接起来
A A T C AA T AG U UA
G
第3步： 新结合
的核糖核苷 酸连接到正 在合成的 mRNA 分 子上。
组成RNA的核糖核苷酸一个个连接起来
A A T C AA T AG U UA G U
G
第3步： 新结合
的核糖核苷 酸连接到正 在合成的 mRNA 分 子上。
基因控制酶的合成以控制代谢过程间接控制生物形状
荧光鼠：是一种转基因鼠，通过转基因技术将绿色荧 光蛋白基因转入到小鼠中可获得在紫外光发出绿色 荧光的转基因小鼠。
基因控制蛋白质结构直接控制生物形状
结论：基因指导蛋白质的合成 基因是如何指导蛋白质的呢？我们知道，基因是有遗传 效应的Dห้องสมุดไป่ตู้A片段。 DNA主要存在于细胞核中，而蛋白质的合成是在细胞 质中进行的。 那么，DNA携带的遗传信息是怎样传递到细胞质中去 的呢？当遗传信息到达细胞质后又是怎样解读（翻译）的呢？
组成RNA的核糖核苷酸一个个连接起来
A A T C AA T AG U UA G UU
G
第3步： 新结合
的核糖核苷 酸连接到正 在合成的 mRNA 分 子上。
组成RNA的核糖核苷酸一个个连接起来
A A T C AA T AG U UA G UU AUC
G
组成RNA的核糖核苷酸一个个连接起来
DNA
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基因指导蛋白质的合成ppt课件生物高二必修二第四章第一节人教版
在翻译中起模板作用 mRNA：
3种RNA
转运氨基酸、识别（解读）密码子 tRNA：
rRNA：参与构成核糖体
DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的？ 二、遗传信息的转录（阅读课本P63第三段及图4-4）
思考：
（1）转录要不要先经过解旋？需要什么酶？ （2）模板、原料是什么？核糖核苷酸是怎样结合到模板 链上的？ （3）相邻的核糖核苷酸靠什么酶聚合？产物是什么？ （4）转录与复制有何异同？
碱基配对
小飞守角制作
2018/12/14
巩固练习：
１.一段信使RNA上有30个碱基，其中A和G共 有12个，转录出该ｍRNA的一段DNA中的C和T 的个数以及翻译合成一条多肽链时脱去的水分 子数分别是：（ Ｂ ） A.30个，10个 C.18个，9个 B.30个，9个 D.12个，10个
２.一条多肽链中有氨基酸1000个，作为合成该
2018/12/14
2018/12/14
第1节 基因指导蛋白质的合成
（课本P62）问题探讨：我们已经认识到基因的本质是具 有遗传效应的DNA片段，在现实生活中，我们能不能像 电影《侏罗纪公园》中描述的那样，利用恐龙的DNA （基因），使恐龙复活呢？ 如果能利用恐龙的DNA使恐龙复活，你认为主要要解 决什么问题？
细胞核 DNA的一条链
DNA→mRNA
细胞质的核糖体 信使RNA
mRNA→蛋白质
含A、U、C、G的4 合成蛋白质的20种氨基 种核苷酸 酸 有一定氨基酸排列顺序 信使RNA 的蛋白质 是遗传信息的转录 是遗传信息的表达
复制、转录和翻译的比较
比较项目 复制 细胞核 场 所 DNA的两条链 模 板 酶 能 量
原 料 产 物
解旋酶，DNA 聚合酶等 ATP
人教版高中生物必修二第四章第1节基因指导蛋白质的合成课件 (共15张PPT)
U U A G AU AUC
mRNA 决定氨基酸的密码子共有多少种？
密码子与反密码子:
亮氨酸
天冬氨酸
A AU CUA
异亮氨酸
UAG
一种tRNA只能携带一种氨基酸? 一种氨基酸只能由一种tRNA携带?
4.翻译的过程：
UA U
CG u C U G
GG A UA C
多肽链
mRNA
UA C CG u GG A C U G AUGGCACCUGACAUAGGCA
2、场所： 3、模板：
细胞核（主要） DNA的一条链（基因的一条链）
4、原料： 4种游离的核糖核苷酸
5、产物： RNA（mRNA、rRNA、tRNA)
6、配对原则： A-U，C-G，G-C，T-A
•1、所有高尚教育的课程表里都不能没有各种形式的跳舞：用脚跳舞，用思想跳舞，用言语跳舞，不用说，还需用笔跳舞。 •2、一切真理要由学生自己获得，或由他们重新发现，至少由他们重建。 •3、教育始于母亲膝下，孩童耳听一言一语，均影响其性格的形成。 •4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。 •5、数学教学要“淡化形式，注重实质.
•8、教育技巧的全部诀窍就在于抓住儿童的这种上进心，这种道德上的自勉。要是儿童自己不求上进，不知自勉，任何教育者就都不 能在他的身上培养出好的品质。可是只有在集体和教师首先看到儿童优点的那些地方，儿童才会产生上进心。 2021/11/162021/11/162021/11/162021/11/16
二、遗传信息的翻译： 回顾： 1、组成蛋白质的氨基酸有多少种？ 20种
翻 译
第四章的比较：
DNA
RNA
结构 规则的双螺旋结构 单链结构
组成基本单
人教版高中生物必修2第四章—基因指导蛋白质的合成(34页)-PPT优秀课件
如果1个碱基决定1个氨基酸，4种碱基能决定多少种氨基酸
4种碱基只能决定4种氨基酸，41=4。
如果2个碱基编码一个氨基酸，最多能编码多少种氨基酸？
二个碱基编码一个氨基酸最多只能编码16种，42=16。
如果一个氨基酸的编码至少需要多少个碱基，才足以组合 出构成蛋白质的20种氨基酸？
三个碱基决定一个氨基酸只能决定64种，43=64，足够有余。
第4章 基因的表达
第1节 基因指导蛋白质的合成
?分
裂
分化?
细胞分化的本质是？
DNA
RNA
（细胞核）
核孔
蛋白质合成
（细胞质）
为什么RNA适于作DNA的信使？
RNA由基本单位——核苷酸连接而成，也 可以储存遗传信息；
RNA一般为单链，能通过核孔，从细胞核转移 到细胞质。
信使 RNA(mRNA) 蛋白质合成的模板
①苯丙氨酸UUU； ②天冬氨酸GAC； ③亮氨酸 CUG；
④赖氨酸AAA； ⑤精氨酸CGU； ⑥丙氨酸GCA
A.①③⑤
B.⑥②④
C.②④⑥
D.⑤③①
人教版高中生物必修2第四章第一节— 4.1基 因指导 蛋白质 的合成 （共34 张PPT） 【PPT 优秀课 件】-精 美版
人教版高中生物必修2第四章第一节— 4.1基 因指导 蛋白质 的合成 （共34 张PPT） 【PPT 优秀课 件】-精 美版
CUU
一共有多少种tRNA?
决定氨基酸的密码子有61种, 所以tRNA 有61种
GAA
反密码子与密码子相互配对,基酸? UUA
天冬氨酸 GAU
一种氨基酸只能由一种tRNA携带?
A AU
每种tRNA只能识别并转运 一种特定的氨基酸!
人教生物必修2第4章1基因指导蛋白质的合成(共22张PPT)
嘧啶占碱基总数的比例为 （ C ）
A.30％ B.70％ C.35％ D.无法确定
本节小结
• 一、RNA的结构及种类 • 二、遗传信息的转录
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。
动动手
• 请你画出一条由4个不同核糖核苷酸连接 而成的RNA短链。
• （1）这4个核糖核苷酸的名称分别是？ • （2）它们是怎样相连的？ • （3）RNA的种类都有哪些？
B.RNA是一种遗传物质
C.RNA参与构成核糖体
D.RNA参与构成细胞膜
二、 转录的具体过程
问题2：DNA的遗传信息是怎样传 给mRNA的呢？
课堂自学
• 请同学们阅读课本P63最后一段，结合图 4-4，思考下列问题：
• 1.转录的概念？
• 2.转录的场所？
• 3.转录的原料和产物？
• 4.模板：
2.获得了恐龙的基因，下一步又该怎样做才 能使恐龙复活？
第1节 基因指导蛋白质的合成
学习目标
• 1.RNA的结构及种类 • 2.遗传信息的转录
一、RNA的结构及种类
问题1：DNA主要存在细胞核中， 而蛋白质合成是在细胞质中进行
的，你认为两者如何联系？
推论1：基因直接指导蛋白质的合成 推论2：基因可能通过一种中间介质指导蛋
mRNA
A-U T-A C-G DNAmRNA
综合练习
遗传信息的“转录”与“复制”过程相同
的是
（D）
A.只以DNA的一条链为模板
B.以碱基U与碱基A配合成对
C.合成的产物是mRNA
D.按照碱基互补配对原则进行
A.30％ B.70％ C.35％ D.无法确定
本节小结
• 一、RNA的结构及种类 • 二、遗传信息的转录
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。
动动手
• 请你画出一条由4个不同核糖核苷酸连接 而成的RNA短链。
• （1）这4个核糖核苷酸的名称分别是？ • （2）它们是怎样相连的？ • （3）RNA的种类都有哪些？
B.RNA是一种遗传物质
C.RNA参与构成核糖体
D.RNA参与构成细胞膜
二、 转录的具体过程
问题2：DNA的遗传信息是怎样传 给mRNA的呢？
课堂自学
• 请同学们阅读课本P63最后一段，结合图 4-4，思考下列问题：
• 1.转录的概念？
• 2.转录的场所？
• 3.转录的原料和产物？
• 4.模板：
2.获得了恐龙的基因，下一步又该怎样做才 能使恐龙复活？
第1节 基因指导蛋白质的合成
学习目标
• 1.RNA的结构及种类 • 2.遗传信息的转录
一、RNA的结构及种类
问题1：DNA主要存在细胞核中， 而蛋白质合成是在细胞质中进行
的，你认为两者如何联系？
推论1：基因直接指导蛋白质的合成 推论2：基因可能通过一种中间介质指导蛋
mRNA
A-U T-A C-G DNAmRNA
综合练习
遗传信息的“转录”与“复制”过程相同
的是
（D）
A.只以DNA的一条链为模板
B.以碱基U与碱基A配合成对
C.合成的产物是mRNA
D.按照碱基互补配对原则进行
4-1基因指导蛋白质的合成(教学课件)——高中生物人教版(2019) 必修第二册
第3步
肽键
U
G
A
5’
U
C
AC
G U
G
CG
U
UG C
G U
UC C
G U
A A UC C U A A
3’
位点1位点2
甲硫氨酸与这个氨基酸形成肽键， 从而转移到位点2的tRNA上
第4步
色
U
G
A
5’
U
C
AC
G U
G
CG
U
UG C
G U
UC C
G U
A A UC C U A A
3’
位点1位点2
核糖体沿mRNA移动，读取下一个密码子。 原位点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
科学家通过一步步的推测与实验，证明了： mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸。每3个这样的碱基称作一个__密__码__子____。
第一个
碱基
U
苯丙氨酸
U
苯丙氨酸 亮氨酸
亮氨酸
亮氨酸
C
亮氨酸 亮氨酸
亮氨酸
异亮氨酸
A
异亮氨酸 异亮氨酸
甲硫氨酸（起始）
缬氨酸
G
缬氨酸 缬氨酸
缬氨酸、甲硫氨酸（起始②）
第二个碱基
2.翻译的实质 mRNA的碱基序列
蛋白质的氨基酸序列
碱基(4种)
氨基酸(21种) 假设①：1个碱基决定1个氨基酸，4种碱基能决定多少种氨基酸？ 4=4种 假设②：2个碱基决定1个氨基酸，4种碱基能决定多少种氨基酸？ 4×4=16种 假设③：3个碱基决定1个氨基酸，4种碱基能决定多少种氨基酸？ 4×4×4=64种