基因控制蛋白質(zhì)的合成

1、基因控制蛋白質(zhì)合成基因控制蛋白質(zhì)合成【課堂檢測：課堂檢測：】1.1.DNADNA雙鏈中的兩個(gè)不配對(duì)的堿基之和的比值雙鏈中的兩個(gè)不配對(duì)的堿基之和的比值 。 DNADNA雙鏈中任意兩個(gè)不配對(duì)的堿基之和占總數(shù)的雙鏈中任意兩個(gè)不配對(duì)的堿基之和占總數(shù)的 。 DNADNA的兩條鏈上（的兩條鏈上（1 1鏈和鏈和2 2鏈）的不配對(duì)堿基之和的比值鏈）的不配對(duì)堿基之和的比值_。 DNADNA的兩條鏈上（的兩條鏈上（1 1鏈和鏈和2 2鏈）的配對(duì)堿基之和的比值鏈）的配對(duì)堿基之和的比值_。2.DNA2.DNA準(zhǔn)確復(fù)制的原因：準(zhǔn)確復(fù)制的原因： DNADNA分子分子 ，為復(fù)制提供了精確的模板；，為復(fù)制提供了精確的模板；

2、通過通過 ，保證了復(fù)制能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行。，保證了復(fù)制能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行。3.DNA3.DNA初步水解產(chǎn)物是初步水解產(chǎn)物是 ， DNADNA徹底水解產(chǎn)物是徹底水解產(chǎn)物是 、 和和 。 4.DNA4.DNA基本骨架是基本骨架是 ？ DNADNA分子中分子中 代表遺傳信息。代表遺傳信息。=1=1互為倒數(shù)互為倒數(shù)相等相等1/21/2規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則堿基互補(bǔ)配對(duì)原則磷酸磷酸 脫氧核糖脫氧核糖 4 4種堿基種堿基脫氧核苷酸脫氧核苷酸堿基堿基( (對(duì)對(duì)) )的數(shù)目和排列順序的數(shù)目和排列順序脫氧核糖和磷酸交替連接脫氧核糖和磷酸交替連接高高 考考 要要 求求內(nèi)容內(nèi)容等級(jí)要求等級(jí)要求遺傳

3、信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯B B基因?qū)ι镄誀畹目刂苹驅(qū)ι镄誀畹目刂艫 A自主討論自主討論1 1、DNADNA和和RNARNA的比較的比較比較項(xiàng)目比較項(xiàng)目DNARNA 空間結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)通常是規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)通常是規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu) 元素組成元素組成 C、H、O、N、P 基本單位基本單位脫氧核糖核苷酸（脫氧核糖核苷酸（4種）種）化學(xué)化學(xué)組成組成 無機(jī)酸無機(jī)酸磷酸磷酸 五碳糖五碳糖脫氧核糖脫氧核糖含氮堿基含氮堿基4種種(A、T、C、G) 分布分布主要存在于細(xì)胞核主要存在于細(xì)胞核 分類分類通常只有一種通常只有一種產(chǎn)生途徑產(chǎn)生途徑功能功能絕大多數(shù)生物的遺傳物絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)，對(duì)生物的

4、遺傳變異質(zhì)，對(duì)生物的遺傳變異和蛋白質(zhì)的生物合成有和蛋白質(zhì)的生物合成有極其重要的作用極其重要的作用 通常呈單鏈結(jié)構(gòu)通常呈單鏈結(jié)構(gòu)核糖核苷酸（核糖核苷酸（4種）種）核糖核糖4種種(A、U、C、G)主要存在于細(xì)胞質(zhì)中主要存在于細(xì)胞質(zhì)中mRNAtRNArRNADNA復(fù)制、逆轉(zhuǎn)錄復(fù)制、逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄 、RNA復(fù)制復(fù)制翻譯形成蛋白翻譯形成蛋白質(zhì)的直接模板質(zhì)的直接模板識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)特識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)特定的氨基酸進(jìn)定的氨基酸進(jìn)入核糖體入核糖體 核糖體的組核糖體的組成成分之一成成分之一少數(shù)少數(shù)RNA有催化作用，少數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)有催化作用，少數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)染色體染色體DNA基因基因染色體為基因的主要載體；染色體為基因的

5、主要載體；基因在染色體上呈線性排列?；蛟谌旧w上呈線性排列。1234思考：思考：染色體、染色體、DNA、基因、脫氧核苷酸、基因、脫氧核苷酸的關(guān)系：的關(guān)系：染色體主要由染色體主要由DNADNA和蛋白質(zhì)組成；和蛋白質(zhì)組成；一般情況下，每個(gè)染色體含有一個(gè)一般情況下，每個(gè)染色體含有一個(gè)DNADNA分子。分子?；蚴怯羞z傳效應(yīng)的基因是有遺傳效應(yīng)的DNADNA片段，片段，每個(gè)每個(gè)DNADNA上有許多個(gè)基因上有許多個(gè)基因真核細(xì)胞中：真核細(xì)胞中： 蛋白質(zhì)的蛋白質(zhì)的“裝配機(jī)器裝配機(jī)器” 蛋白質(zhì)的蛋白質(zhì)的“生產(chǎn)線生產(chǎn)線” 氨基酸的氨基酸的“搬運(yùn)工搬運(yùn)工”tRNAtRNA分子比分子比mRNAmRNA小的多，分子結(jié)

6、構(gòu)也很特別，小的多，分子結(jié)構(gòu)也很特別，RNARNA鏈經(jīng)過鏈經(jīng)過折疊，看上去像三葉草的葉形，其一端是攜帶氨基酸的部折疊，看上去像三葉草的葉形，其一端是攜帶氨基酸的部位，另一端有三個(gè)堿基叫反密碼子。位，另一端有三個(gè)堿基叫反密碼子。 核糖體核糖體mRNAmRNAtRNAtRNA遺傳密碼的特點(diǎn)：遺傳密碼的特點(diǎn)：. .全部全部6464個(gè)密碼子中有個(gè)密碼子中有6161個(gè)為決定個(gè)為決定2020種氨基酸的密碼子種氨基酸的密碼子，剩，剩余余3 3個(gè)為終止密碼個(gè)為終止密碼，不編碼任何氨基酸；，不編碼任何氨基酸；. .AUGAUG編碼甲硫氨酸，又是真核細(xì)胞中唯一的編碼甲硫氨酸，又是真核細(xì)胞中唯一的起始密碼起始密碼。

7、. .每個(gè)氨基酸可以有一個(gè)或多個(gè)密碼子；每個(gè)氨基酸可以有一個(gè)或多個(gè)密碼子；( (密碼子簡并性密碼子簡并性) ) 每個(gè)密碼子編碼一種氨基酸。每個(gè)密碼子編碼一種氨基酸。( (終止密碼除外終止密碼除外) ). .在生物界，所有生物在生物界，所有生物共用一套遺傳密碼子共用一套遺傳密碼子，說明生物彼此，說明生物彼此之間親緣關(guān)系。之間親緣關(guān)系?；蚩刂频鞍踪|(zhì)合成的動(dòng)畫過程演示：基因控制蛋白質(zhì)合成的動(dòng)畫過程演示：自主討論自主討論2DNA復(fù)制、逆轉(zhuǎn)錄、轉(zhuǎn)錄、翻譯與復(fù)制、逆轉(zhuǎn)錄、轉(zhuǎn)錄、翻譯與RNA復(fù)制的比較復(fù)制的比較項(xiàng)目項(xiàng)目DNADNA復(fù)制復(fù)制逆轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄翻譯翻譯RNARNA復(fù)制復(fù)制時(shí)間時(shí)間有絲分裂與減

8、數(shù)有絲分裂與減數(shù)第一次分裂間期第一次分裂間期場所場所主要在細(xì)胞核主要在細(xì)胞核相應(yīng)的宿主相應(yīng)的宿主細(xì)胞中細(xì)胞中相應(yīng)的宿主相應(yīng)的宿主細(xì)胞中細(xì)胞中模板模板原料原料4 4種脫氧種脫氧核苷酸核苷酸4 4種脫氧種脫氧核苷酸核苷酸4 4種核糖種核糖核苷酸核苷酸2020種種氨基酸氨基酸4 4種核糖種核糖核苷酸核苷酸酶等酶等/產(chǎn)物產(chǎn)物兩個(gè)兩個(gè)雙鏈雙鏈DNADNA分子分子一條單鏈一條單鏈RNARNA信息信息傳遞傳遞DNADNADNADNARNA RNA RNARNA逆轉(zhuǎn)錄病毒的逆轉(zhuǎn)錄病毒的增殖過程中增殖過程中生物體的整個(gè)生命進(jìn)程中生物體的整個(gè)生命進(jìn)程中RNARNA病毒的病毒的增殖過程中增殖過程中主要在細(xì)胞核主要在

9、細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)中的細(xì)胞質(zhì)中的核糖體上核糖體上DNADNA的兩條鏈的兩條鏈RNARNADNADNA的一條鏈的一條鏈信使信使RNARNARNARNADNADNA解旋酶和解旋酶和DNADNA聚合酶聚合酶逆轉(zhuǎn)錄酶逆轉(zhuǎn)錄酶DNADNA解旋酶和解旋酶和RNARNA聚合酶聚合酶RNARNA聚合酶聚合酶一個(gè)雙鏈一個(gè)雙鏈DNADNA分子分子一條單鏈一條單鏈RNARNA具有特定氨基酸具有特定氨基酸順序的蛋白質(zhì)順序的蛋白質(zhì)DNAmRNADNAmRNAmRNAmRNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)RNADNARNADNA自主討論自主討論3、比較幾種酶的區(qū)別與聯(lián)系、比較幾種酶的區(qū)別與聯(lián)系名稱名稱功能功能聯(lián)系聯(lián)系DNA酶酶本質(zhì)均是蛋白本質(zhì)均

10、是蛋白質(zhì)，質(zhì)，DNA解旋解旋酶在轉(zhuǎn)錄和復(fù)酶在轉(zhuǎn)錄和復(fù)制時(shí)均要用到。制時(shí)均要用到。DNA解旋酶解旋酶DAN聚合酶聚合酶DNA連接酶連接酶RNA聚合酶聚合酶水解水解DNA成四種基本單位成四種基本單位在在DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄時(shí)破壞氫鍵，打開螺旋復(fù)制和轉(zhuǎn)錄時(shí)破壞氫鍵，打開螺旋將四種脫氧核苷酸聚合成脫氧核苷酸長鏈將四種脫氧核苷酸聚合成脫氧核苷酸長鏈將兩個(gè)將兩個(gè)DNA的片段通過形成磷酸二酯鍵的片段通過形成磷酸二酯鍵連接起來連接起來將四種核糖核苷酸聚合成核糖核苷酸長鏈將四種核糖核苷酸聚合成核糖核苷酸長鏈4、比較密碼子與反密碼子；起始密碼與終止密碼；、比較密碼子與反密碼子；起始密碼與終止密碼； 啟動(dòng)子與終止子啟動(dòng)

11、子與終止子項(xiàng)目項(xiàng)目密碼子密碼子反密碼子反密碼子存在存在位置位置所含所含堿基堿基種類種類/作用作用特點(diǎn)特點(diǎn)項(xiàng)項(xiàng)目目起始起始密碼密碼終止終止密碼密碼啟動(dòng)子啟動(dòng)子終止子終止子存存在在位位置置所含所含堿基堿基作作用用mRNAmRNA上上tRNAtRNA上上AUCGAUCG四種四種AUCGAUCG四種四種6464種種決定氨基酸決定氨基酸識(shí)別密碼子識(shí)別密碼子轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸一種密碼子最一種密碼子最多決定一種氨多決定一種氨基酸；一種氨基酸；一種氨基酸可由一種基酸可由一種或多種不同密或多種不同密碼子決定碼子決定一種一種tRNAtRNA只能只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)一識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸，一種氨基酸，一種氨基酸可由種氨

12、基酸可由一種或多種一種或多種tRNAtRNA識(shí)別和轉(zhuǎn)識(shí)別和轉(zhuǎn)運(yùn)運(yùn)mRNAmRNA上上屬于密碼子屬于密碼子基因編碼基因編碼區(qū)的上游區(qū)的上游的非編碼的非編碼區(qū)區(qū)基因編基因編碼區(qū)的碼區(qū)的下游的下游的非編碼非編碼區(qū)區(qū)AUCGAUCG四種四種ATCGATCG四種四種起動(dòng)起動(dòng)翻譯翻譯終止終止翻譯翻譯啟動(dòng)啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄終止終止轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄基因表達(dá)的過程中，通過何種機(jī)制使表達(dá)得以高效地進(jìn)行？基因表達(dá)的過程中，通過何種機(jī)制使表達(dá)得以高效地進(jìn)行？一個(gè)一個(gè)mRNAmRNA分子上可以結(jié)合多個(gè)核糖體，分子上可以結(jié)合多個(gè)核糖體，同時(shí)進(jìn)行多條多肽鏈的合成。根據(jù)多肽同時(shí)進(jìn)行多條多肽鏈的合成。根據(jù)多肽鏈的長短，可判定不同核糖體與鏈的

13、長短，可判定不同核糖體與mRNAmRNA結(jié)結(jié)合的先后順序合的先后順序少量的少量的mRNAmRNA可以迅速合成出大量的蛋可以迅速合成出大量的蛋白質(zhì)，提高了蛋白質(zhì)的合成速率。白質(zhì)，提高了蛋白質(zhì)的合成速率。原核細(xì)胞原核細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄、翻譯的示意圖中轉(zhuǎn)錄、翻譯的示意圖原核細(xì)胞中可以邊轉(zhuǎn)錄，邊翻譯原核細(xì)胞中可以邊轉(zhuǎn)錄，邊翻譯由轉(zhuǎn)錄出的由轉(zhuǎn)錄出的mRNAmRNA的長度，可判定的長度，可判定 轉(zhuǎn)錄的方向轉(zhuǎn)錄的方向一個(gè)一個(gè)mRNAmRNA上可以結(jié)合多個(gè)核糖體上可以結(jié)合多個(gè)核糖體（多聚核糖體）（多聚核糖體）(原核、真核原核、真核)多聚核糖體翻譯示意圖多聚核糖體翻譯示意圖每一核糖體上翻譯出氨基酸序列相同的每一核糖體上

14、翻譯出氨基酸序列相同的多肽（同時(shí)合成多條相同的肽鏈）多肽（同時(shí)合成多條相同的肽鏈）6、基因控制蛋白質(zhì)合成過程中的相關(guān)計(jì)算問題、基因控制蛋白質(zhì)合成過程中的相關(guān)計(jì)算問題 DNA（基因）、（基因）、mRNA中堿基與肽鏈中氨基酸個(gè)數(shù)關(guān)系圖解中堿基與肽鏈中氨基酸個(gè)數(shù)關(guān)系圖解 若基因中有若基因中有n個(gè)堿基，氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量為個(gè)堿基，氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量為a，合成含合成含m條多肽鏈的蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量條多肽鏈的蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量=若改為若改為n個(gè)堿基對(duì)，則公式為個(gè)堿基對(duì)，則公式為DNA(DNA(或基因或基因) )堿基數(shù)目：堿基數(shù)目：RNARNA堿基數(shù)目：蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目堿基數(shù)目：蛋白質(zhì)中氨

15、基酸數(shù)目6 6：3 3：1 1。7、中心法則的內(nèi)容主要有哪些？、中心法則的內(nèi)容主要有哪些？19571957年，克里克提出年，克里克提出中心法則中心法則：. .遺傳信息可以從遺傳信息可以從DNADNA流向流向DNA(DNADNA(DNA復(fù)制復(fù)制) )；. .也可以從也可以從DNADNA流向流向RNA(RNA(轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄) )，從而流向蛋白質(zhì)，從而流向蛋白質(zhì)( (翻譯翻譯) )。DNADNA轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄RNARNA翻譯翻譯蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)復(fù)制復(fù)制補(bǔ)充和發(fā)展：補(bǔ)充和發(fā)展：19651965年，科學(xué)家在年，科學(xué)家在RNARNA病毒中發(fā)現(xiàn)了病毒中發(fā)現(xiàn)了RNARNA復(fù)制酶，能對(duì)復(fù)制酶，能對(duì)RNARNA進(jìn)行復(fù)制。進(jìn)行復(fù)

16、制。19701970年，科學(xué)家在致癌年，科學(xué)家在致癌RNARNA病毒中發(fā)現(xiàn)了逆轉(zhuǎn)錄酶，能以病毒中發(fā)現(xiàn)了逆轉(zhuǎn)錄酶，能以RNARNA為模板合為模板合成成DNADNA。復(fù)制復(fù)制逆轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄強(qiáng)調(diào)：逆轉(zhuǎn)錄和強(qiáng)調(diào)：逆轉(zhuǎn)錄和RNARNA復(fù)制復(fù)制過程只會(huì)發(fā)生在過程只會(huì)發(fā)生在RNARNA病毒病毒的遺傳信息流動(dòng)過中！的遺傳信息流動(dòng)過中！自主討論自主討論8.舉例說明基因?qū)ι镄誀羁刂频姆绞脚e例說明基因?qū)ι镄誀羁刂频姆绞窖杏憜栴}二：關(guān)于基因?qū)π誀畹目刂蒲杏憜栴}二：關(guān)于基因?qū)π誀畹目刂?.1.基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進(jìn)而控制生物體的性基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進(jìn)而控制生物體的性狀。狀。( (間接途徑間接途徑) ) 白化病白化病控制酪氨酸酶的基因異常引起的。控制酪氨酸酶的基因異常引起的。( (酪氨酸酶存在酪氨酸酶存在于正常人的皮膚、毛發(fā)等處，能將酪氨酸轉(zhuǎn)化成黑色素于正常人的皮膚、毛發(fā)等處