2020-2021学年第1节 基因指导蛋白质的合成图文课件ppt

这是一份2020-2021学年第1节 基因指导蛋白质的合成图文课件ppt，共54页。PPT课件主要包含了情景导入，①解旋，②配对，③连接，④释放恢复，思考与讨论，第四章基因的表达，个密码子，教材P67，对点训练等内容，欢迎下载使用。
1.归纳RNA的种类和特点，说明RNA适于作DNA信使的原因，形成结构与功能相适应的观念。（生命观念）2.通过分析图解、构建遗传信息转录的模型，概述遗传信息的转录过程，提升模型构建素养。（科学思维）3.比较转录过程与DNA复制过程的区别。
预设问题列表比较DNA的复制过程和转录过程。
1.有没有其他种类的RNA？2.RNA没有胸腺嘧啶（T），DNA和RNA如何配对？
美国科幻电影《侏罗纪公园》展现了丰富而新奇的科学幻想：各种各样的恐龙飞奔跳跃、相互争斗，而这些复活的恐龙是科学家利用提取的恐龙DNA还原而来的。
从原理上分析，利用已灭绝生物的DNA，真的能够使他们复活吗？
电影《侏罗纪公园》中恐龙复活的场景
一种生物的整套DNA中储存着该种生物生长、发育等生命活动所需的全部遗传信息，也可以说是构建生物体的蓝图。但在可预见的将来，利用DNA来使灭绝的生物体复活仍是难以做到的。
基因 指导 蛋白质的合成
1. RNA是由基本单位-----核苷酸连接而成，也含有4种碱基，这些特点使得RNA具备准确传递遗传信息的可能。
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. 遵循“碱基互补配对原则”。
问题1：为什么RNA适于作DNA的信使？
问题2：除了信使RNA外，通过转录还能合成其他RNA吗？
mRNA、tRNA、rRNA等
单链，呈三叶草形，存在碱基互补配对
与蛋白质结合形成核糖体
作为“信使”，携带遗传信息；翻译时作模板
识别并转运氨基酸；识别密码子
反馈问题1：有没有其他种类的RNA？（2.6.9）
学生活动：以mRNA为例，尝试用手中的模型模拟遗传信息转录的基本过程
问题3：DNA的信息是怎样传递给mRNA的？
在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成RNA的过程叫作转录。
反馈问题2：RNA没有胸腺嘧啶（T），DNA和RNA如何配对？（5组）
观察上述两幅图的转录过程，思考并回答下列问题：1.哪条链为模板链？2.已经合成的RNA位于mRNA的哪个位置？游离的核糖核苷酸要添加到哪个位置？3.RNA聚合酶的移动方向是什么？转录的方向是什么？
从mRNA的5'-3'。
列表比较真核细胞中DNA复制和转录的异同。
解旋酶，DNA聚合酶等
A-T、T-A、C-G、G-C
半保留复制、边解旋边复制
个体生长发育的整个过程中
A-U、T-A、C-G、G-C
1.下列关于真核细胞中转录的叙述，错误的是( ) A. tRNA、RNA和mRNA都经DNA转录而来 B. 同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生 C. 细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生 D. 转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补
2.图1中m、n、l表示哺乳动物一条染色体上相邻的三个基因,a、b为基因的间隔序列;图2为1基因进行的某种生理过程。下列分析正确的是（ ） A. 图1中a、b、m、n、l都能控制蛋白质的合成 B. m、n、l基因在不同的细胞中表达情况可能不同 C. 图2中甲为RNA聚合酶,丙转录的方向是从右向左 D. 若丙中碱基A+U占36%,则乙链中碱基G占32%
3. mRNA上有25％的腺嘌呤，35％的尿嘧啶，则转录该mRNA的 DNA片段 上腺嘌呤占碱基总数的（ ） A. 50％ B. 25％ C. 30％ D.35％
一、RNA的种类和特点（RNA适于作DNA的信使的原因）二、转录的过程三、比较DNA复制和转录的过程
4.1.1基因指导蛋白质的合成（转录）
4.1 基因指导蛋白质的合成(第2课时)
1.通过运用数学方法分析碱基与氨基酸的对应关系，尝试阐释简并性的意义，提升科学思维。（科学思维）2.通过分析图解，概述遗传信息的翻译过程。（科学思维）3.通过分析、归纳中心法则的提出与修正过程，概括中心法则的内容，认同生命是物质、能量和信息的统一体，达成科学是不断修正、发展的科学认识。（生命观念）
预设问题1.中心法则是如何描述遗传信息的传递规律的？2.1个mRNA只能与1个核糖体结合吗？
1.GUG和UGA为什么与其他密码子不同？2.密码子和反密码子有何不同？如何区分？3.原核生物无以核膜为界限的细胞核，它和真核生物相比，基因表达的过程相同吗？
将苏云金杆菌抗虫蛋白基因（Bt抗虫蛋白基因）转入普通棉花细胞中并稳定表达，便能获得抗虫棉植株。
必需合成具有生物活性的抗虫蛋白才能抗虫。
基因表达的第一步是什么？该过程在哪里进行？该过程合成了什么物质？该物质的作用是什么？这样的植物就具有抗虫的功能了吗？
游离在细胞质中的各种______，以______为模板合成具有一定氨基酸顺序的________的过程叫作翻译。
思考1：RNA上的碱基序列与蛋白质中的氨基酸的种类、数量和排列顺序有何关系？
那么至少几个碱基决定1个氨基酸，才能够满足组成蛋白质的21种氨基酸的需要？
如果2个碱基决定1个氨基酸，4种碱基最多能决定多少种氨基酸？
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？
思考2：4种碱基如何决定21种氨基酸？
科学家经过不断的推测与实验得知：
mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸
密码子认读是从mRNA的5'→3'
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
注：①在正常情况下，UGA是终止密码子，但在特殊情况下，UGA可以编码硒代半胱氨酸。 ②在原核生物中，GUG也可以作起始密码子，此时它编码甲硫氨酸。
真核生物的起始密码子均为AUG，编码甲硫氨酸
原核生物中GUG也可以是起始密码子，编码甲硫氨酸。所以，GUG作为肽链中间的密码子，编码缬氨酸，只在原核生物中作为起始密码子时，编码甲硫氨酸。
反馈问题1：GUG和UGA为什么与其他密码子不同？
（1）密码子总数是 种，但决定氨基酸的密码子是 种。
（2）一种密码子决定一种氨基酸。
（4）地球上几乎所有的生物都共用一套密码子表。（通用性）
（3）但一种氨基酸可以由 不同的密码子决定。（简并性）
①能在一定程度上防止由于碱基的改变而导致遗传信息的改变②提高翻译速度
若Bt抗虫蛋白质基因转录的一段mRNA的碱基序列为5'…CGAUGGAAGCAUGUCCGAGC…3'，你能写出对应的氨基酸序列吗？
思考3：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？
每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。
位于tRNA上能与mRNA上的密码子发生碱基互补配对的3个相邻的碱基。
读图4-6，了解tRNA的形态和功能特点。
思考4：图中甲、乙、丙的含义分别是什么？
反馈问题2：密码子和反密码子有何不同？如何区分？
研究表明，反密码子是从携带氨基酸的一端开始读码,已知DNA分子模板链上的碱基序列携带的遗传信息与最终翻译成的氨基酸有如下对应关系。则如图所示tRNA所携带氨基酸是( )A.苏氨酸 B.丙氨酸C.半胱氨酸D.赖氨酸
尝试用手中的模型模拟遗传信息的翻译过程
随着________的移动，tRNA以上述方式将携带的氨基酸输送过来，以合成肽链。直到核糖体遇到mRNA的____________，合成才告终止。
反馈问题3：原核生物无以核膜为界限的细胞核，它和真核生物相比，基因表达的过程相同吗？
1.这样合成的多条肽链的氨基酸序列是否相同？2.图示的翻译方向是什么？判断依据是什么？3.翻译合成的肽链就具有相应的生物学功能吗？
相同。因为它们的模板是同一条mRNA。
从左到右。根据多肽链的长短，长的翻译在前。
意义：少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质。
A-U、U-A、C-G、G-C
真核细胞中复制、转录、翻译的比较
Translatin f genetic infrmatin
A—C—U—G—G—A—U—C —U
苏氨酸 —— 甘氨酸 —— 丝氨酸
肽键 肽键
基因中的碱基数（双链）︰mRNA中的碱基数︰合成蛋白质的氨基酸个数=_______
探究：基因中碱基数目、mRNA与蛋白质中氨基酸数目的关系？
请设计一幅概念图，描述DNA、RNA、蛋白质等物质间信息流动的关系。
DNA通过复制，将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞。
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。
基因指导蛋白质合成的过程，就是遗传信息从DNA流向RNA，再流向蛋白质。
阅读以下资料，对中心法则进行补充。
在遗传信息的流动过程中：（1）DNA、RNA是信息的载体（2）蛋白质是信息的表达的产物（3）ATP为信息的流动提供能量
生命是物质、能量和信息的统一体。
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。
题中的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。
参与翻译的RNA有____种DNA中有氢键，RNA中无氢键（ ）转录和翻译过程中碱基配对方式完全相同（ ）一种氨基酸一定由多种tRNA转运（ ）一种氨基酸只能由一种密码子决定（ ）
6.如图表示有关遗传信息传递的模拟实验,下列相关叙述合理的是（ ） A.若X是RNA，Y是DNA，则试管内必须 加入DNA连接酶 B.若X是GTTGTACAA，Y含有U，则试 管内必须加入逆转录酶 C.若X与Y都是DNA ，则试管内必须加入 氨基酸 D.若Y是蛋白质，X是mRNA，则试管内 还要有其他RNA
7.果蝇常染色体上有基因N和基因Y，它们编码蛋白质的起始密码对应的碱基序列分别位于图中所显示的DNA序列中，起始密码子均为 AUG。基因N表达产生的蛋白质N如图所示(不考虑终止密码子)。下列相关叙述正确的(不考虑终止密码子)。下列相关叙述正确的是（ ） A.过程①包括转录和翻译两个步骤且 两者同时进行 B.基因N和基因Y在过程①中都以b链 为模板进行转录 C.指导蛋白N合成的直接模板至少有 270个碱基 D.过程②形成蛋白N时会发生肽键的断裂