基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成(新課標(biāo)文科) 2

1、v電影電影侏羅紀(jì)公園侏羅紀(jì)公園看過嗎？知看過嗎？知道復(fù)活的恐龍怎么來的嗎？道復(fù)活的恐龍怎么來的嗎？曾寶儀和她的媽媽曾寶儀和她的媽媽 祖孫三代的鼻子祖孫三代的鼻子子代為什么像親代？子代為什么像親代？DNA通過通過復(fù)制復(fù)制的形式將遺傳信息的形式將遺傳信息由親代傳給子代。由親代傳給子代。DNA通過通過控制蛋白質(zhì)的合成控制蛋白質(zhì)的合成來表來表達(dá)遺傳信息。達(dá)遺傳信息。DNA作為遺傳物質(zhì)的功能作為遺傳物質(zhì)的功能遺傳信息的傳遞：遺傳信息的傳遞：遺傳信息的表達(dá)：遺傳信息的表達(dá)：DNA是如何控制蛋白質(zhì)的合是如何控制蛋白質(zhì)的合成的呢？成的呢？四四 基因的表達(dá)基因的表達(dá)基因表達(dá)：基因表達(dá)：基因通過指導(dǎo)蛋白基因通過指

2、導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成來控制性狀的過程質(zhì)的合成來控制性狀的過程第第1節(jié)節(jié) 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成回憶回憶v蛋白質(zhì)合成的場所是什么？蛋白質(zhì)合成的場所是什么？ v基因主要存在于細(xì)胞的哪個部分？基因主要存在于細(xì)胞的哪個部分？ 遺傳信息是遺傳信息是如何從細(xì)胞核傳如何從細(xì)胞核傳到核糖體，從而到核糖體，從而控制蛋白質(zhì)合成控制蛋白質(zhì)合成的？的？ 基因控制蛋白質(zhì)合成的過程，可分為兩個步驟基因控制蛋白質(zhì)合成的過程，可分為兩個步驟 v第一步是基因的遺傳信息傳遞給第一步是基因的遺傳信息傳遞給RNA，此步，此步可稱為可稱為“轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄”； RNARNA基因基因轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)翻譯翻譯v第二步第二步RNA移

3、入細(xì)胞質(zhì)通過指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成移入細(xì)胞質(zhì)通過指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成來表達(dá)信息，此步可稱為來表達(dá)信息，此步可稱為“翻譯翻譯”。v一、一、RNA的結(jié)構(gòu)、種類和功能的結(jié)構(gòu)、種類和功能1、RNA的結(jié)構(gòu)：組成單位是核糖核苷酸的結(jié)構(gòu)：組成單位是核糖核苷酸核糖核糖含氮堿基含氮堿基 AC腺嘌呤腺嘌呤核糖核苷酸核糖核苷酸胞嘧啶胞嘧啶核糖核苷酸核糖核苷酸核糖核糖核糖核糖 U尿嘧啶尿嘧啶核糖核苷酸核糖核苷酸核糖核糖G鳥嘌呤鳥嘌呤核糖核苷酸核糖核苷酸核糖核糖通常呈單鏈，通常呈單鏈，A核糖核糖PC核糖核糖PU核糖核糖PPG核糖核糖2、RNA的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)RNARNA的種類的種類信使信使 RNA(mRNA)RNA(mRNA)核糖體核糖

4、體 RNA(rRNA)RNA(rRNA)轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn) RNA(tRNA)RNA(tRNA)RNARNA按功能分：按功能分：注意：注意：DNA分子與分子與RNA分子的比較分子的比較 核酸種類核酸種類項項 目目 DNA RNA結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu)組成的基本單位組成的基本單位堿堿基基 嘌嘌 呤呤 嘧嘧 啶啶 五五 碳碳 糖糖 無無 機(jī)機(jī) 酸酸規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu) 通常呈單鏈結(jié)構(gòu)通常呈單鏈結(jié)構(gòu)脫氧核糖核苷酸脫氧核糖核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸A、GA、GC、TC、U脫氧核糖脫氧核糖核糖核糖磷磷 酸酸磷磷 酸酸因此，構(gòu)成核酸的堿基共因此，構(gòu)成核酸的堿基共5種，核苷酸共種，核苷酸共8種。種。（種類）（種類）二

5、二.基因控制蛋白質(zhì)的合成過程基因控制蛋白質(zhì)的合成過程（一）（一）DNA的轉(zhuǎn)錄和翻譯的轉(zhuǎn)錄和翻譯TCATG A TT AAG T AC A A A T 這是一段解開的這是一段解開的DNA.AG T AC A A A T AGCUGACGGUUU以其中的一條鏈為模板以其中的一條鏈為模板.AG T AC A A A T AGCUGACGGUUU原料原料為核糖核苷酸。為核糖核苷酸。RNA 聚合酶聚合酶AG T AC A A A T AGCGACGGUUU URNA聚合酶將核糖核苷酸連接起來。聚合酶將核糖核苷酸連接起來。AG T AC A A A T AGCGACGGUUU URNA聚合酶沿著聚合酶沿著

6、DNA移動移動。AAG T AC A A A T GCGACGUUGU UAAG T AC A A A T GCGACGUGU UAUAG T AC A A A T GCGACGGU UAU UAG T AC A A A T GCGACGGU UAU UAAG T AC A A A T GCGCGGU UAU UA UAG T AC A A A T GGCGGU UAU UA U CAG T AC A A A T GGCGGU UAU UA U CAG T AC A A A T GU UAU UA U CmRNADNA的的一條鏈一條鏈1. DNA的轉(zhuǎn)錄的轉(zhuǎn)錄a. DNA DNA 解旋，以一條鏈

7、為模板合成解旋，以一條鏈為模板合成RNARNAb. . DNA DNA與與RNARNA的堿基互補(bǔ)配對：的堿基互補(bǔ)配對： AU AU ; TA ; TA；CGCG； GC GCc. 組成組成 RNA 的的核糖核苷酸核糖核苷酸一個個連接起來一個個連接起來場所：場所： 主要在主要在細(xì)胞核細(xì)胞核過程：過程：條件：條件：模板模板：DNA的一條鏈的一條鏈酶酶： 解旋酶解旋酶、RNA聚合酶聚合酶原料原料：四種核糖核苷酸：四種核糖核苷酸能量能量： ATP結(jié)果結(jié)果： 形成一條形成一條mRNA這樣：這樣：DNADNA上的遺傳信息就傳遞到上的遺傳信息就傳遞到mRNAmRNA上上AG T AC A A A T UCA

8、UG A UUAmRNA信使信使RNA（mRNA） 通過核孔從細(xì)胞核中出來，到細(xì)胞質(zhì)中。通過核孔從細(xì)胞核中出來，到細(xì)胞質(zhì)中。細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)2 .翻譯翻譯在細(xì)胞質(zhì)中,以mRNA為模板,合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程叫做翻譯翻譯思考：思考：基因中的堿基如何控制氨基酸的種類？基因中的堿基如何控制氨基酸的種類？RNA 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)vmRNAv四種堿基四種堿基v蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)v20種氨基酸種氨基酸RNA有有4種核苷酸，而氨基酸有種核苷酸，而氨基酸有20種，種，4種核種核苷酸如何決定苷酸如何決定20種氨基酸？種氨基酸？ 一個堿基決定一種氨基酸，只能決定一個堿基決定一種氨基酸，只能決定 種氨基酸種氨基酸二

9、個堿基決定一種氨基酸，只能決定二個堿基決定一種氨基酸，只能決定 種氨基酸；種氨基酸； 三個堿基決定一種氨基酸，能夠決定三個堿基決定一種氨基酸，能夠決定 種氨基酸種氨基酸。 密碼子：密碼子：遺傳學(xué)上把遺傳學(xué)上把信使信使RNA（mRNA）上）上決定一決定一個氨基酸的個氨基酸的3個相鄰的堿基叫做一個個相鄰的堿基叫做一個密碼子密碼子UCAUG A UUAmRNA 密碼子密碼子 密碼子密碼子 密碼子密碼子例題例題1.若信使若信使RNA上三個堿基為上三個堿基為ACA,則它決定的氨則它決定的氨基酸是基酸是 例題例題2.若信使若信使RNA為為:AUG GCU UCU UUC,則則 它決它決定的氨基酸順序為定的

10、氨基酸順序為(查表可得查表可得)v a 一種氨基酸可以和多個密碼子相對應(yīng)一種氨基酸可以和多個密碼子相對應(yīng)v b 一個密碼子只和一種氨基酸相對一個密碼子只和一種氨基酸相對 v c 起始密碼子起始密碼子:AUG、GUGv d 三個終止密碼：三個終止密碼：UAA、UAG、UGA運(yùn)載工具運(yùn)載工具：轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn) RNARNA（tRNA)tRNA)ACU天冬氨天冬氨酸酸AUG 異亮異亮氨酸氨酸 反密碼子反密碼子注意：一種注意：一種tRNA只能攜帶一種氨基酸只能攜帶一種氨基酸（略）（略）場所：場所： 細(xì)胞質(zhì)的細(xì)胞質(zhì)的核糖體核糖體上上過程：過程：條件：條件：模板模板：mRNA原料原料：20種氨基酸種氨基酸能量能量

11、： ATP結(jié)果結(jié)果： 多肽多肽翻譯翻譯翻譯者：翻譯者：轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA ( tRNA )圖示圖示一個一個mRNA分子可以相繼結(jié)分子可以相繼結(jié)合合多個核糖體多個核糖體，同時進(jìn)行多條肽同時進(jìn)行多條肽鏈的合成，因此鏈的合成，因此少量的少量的mRNA分分子就可迅速合成子就可迅速合成大量的蛋白質(zhì)。大量的蛋白質(zhì)。細(xì)胞質(zhì)中的細(xì)胞質(zhì)中的翻譯翻譯是是個個快速快速的過程。的過程。信息傳遞信息傳遞DNA上的遺傳信息上的遺傳信息（脫氧核苷酸的排列順序）（脫氧核苷酸的排列順序）mRNA(核糖核苷酸的排列順序核糖核苷酸的排列順序)蛋白質(zhì)（特定的氨基酸順序）蛋白質(zhì)（特定的氨基酸順序）細(xì)胞核細(xì)胞核轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)翻譯翻譯第

12、二課時第二課時練習(xí)練習(xí)1、“遺傳信息遺傳信息”是指：（是指：（ ） A、 基因的脫氧核苷酸排列順序基因的脫氧核苷酸排列順序 B、DNA的堿基對排列順序的堿基對排列順序 C、信使、信使RNA的核苷酸排列順序的核苷酸排列順序 D、蛋白質(zhì)的氨基酸排列順序、蛋白質(zhì)的氨基酸排列順序2、“密碼子密碼子”是指：（是指：（ ） A、核酸上特定排列順序的堿基、核酸上特定排列順序的堿基 B、DNA特定排列順序的堿基特定排列順序的堿基 C、信使、信使RNA上決定一個氨基酸的三個相鄰的上決定一個氨基酸的三個相鄰的 堿基堿基 D、轉(zhuǎn)運(yùn)、轉(zhuǎn)運(yùn)RNA上決定一個氨基酸的三個相鄰的上決定一個氨基酸的三個相鄰的 堿基堿基AC3、

13、根據(jù)轉(zhuǎn)錄和翻譯過程填充：、根據(jù)轉(zhuǎn)錄和翻譯過程填充： DNA雙鏈雙鏈 G 信使信使RNA 轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA 氨氨 基基 酸酸 丙氨酸（丙氨酸（ 密碼密碼GCA) C A C G T G C A C G U時間時間場所場所模板模板原料原料條件條件產(chǎn)物產(chǎn)物模板去向模板去向特點(diǎn)特點(diǎn)堿基配對堿基配對遺傳信息傳遞遺傳信息傳遞意義意義復(fù)制復(fù)制轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄翻譯翻譯個體生長發(fā)育的整個過程個體生長發(fā)育的整個過程細(xì)胞質(zhì)的核糖體細(xì)胞質(zhì)的核糖體DNADNA的一條鏈的一條鏈 mRNAmRNA4 4種脫氧核苷酸種脫氧核苷酸2020種氨基酸種氨基酸多肽鏈多肽鏈細(xì)胞分裂（有絲分裂和減細(xì)胞分裂（有絲分裂和減數(shù)第一次分裂）的間期數(shù)第一次

14、分裂）的間期主要在細(xì)胞核主要在細(xì)胞核主要在細(xì)胞核主要在細(xì)胞核DNADNA的兩條鏈的兩條鏈4 4種核糖核苷酸種核糖核苷酸酶（酶（DNADNA解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合酶等）、聚合酶等）、ATPATP酶（酶（RNARNA聚合酶等）、聚合酶等）、ATPATP酶、酶、ATPATP、tRNAtRNA2 2 個雙鏈個雙鏈DNADNA一個單鏈一個單鏈RNARNA（3 3種）種）分別進(jìn)入分別進(jìn)入2 2個子代個子代DNADNA分子分子恢復(fù)原樣，與非模板鏈恢復(fù)原樣，與非模板鏈重新繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)重新繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)分解成單個核苷酸分解成單個核苷酸半保留，邊解旋邊復(fù)制半保留，邊解旋邊復(fù)制邊解旋邊轉(zhuǎn)錄邊解旋邊轉(zhuǎn)錄一

15、個一個 mRNA mRNA 上結(jié)合多個上結(jié)合多個核糖體，順次合成核糖體，順次合成 多多條肽鏈條肽鏈A-TA-T、T-AT-A、C-GC-G、G-CG-CA-UA-U、U-AU-A、C-GC-G、G-CG-CA-UA-U、T-AT-A、C-GC-G、G-CG-CDANDAN mRNAmRNADANDANDANDAN mRNAmRNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)使遺傳信息從使遺傳信息從親代傳給子代親代傳給子代表達(dá)遺傳信息，使生物表現(xiàn)出各種性狀表達(dá)遺傳信息，使生物表現(xiàn)出各種性狀五、五、DNADNA分子的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯的比較分子的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯的比較遺傳信息、密碼子、遺傳性狀的辨析遺傳信息、密碼子、遺傳性狀的辨析

16、遺傳信息：遺傳信息：不同基因的脫氧核苷酸的排列順序（堿基不同基因的脫氧核苷酸的排列順序（堿基順序）不同，因此，不同的基因就含有不同的遺傳信順序）不同，因此，不同的基因就含有不同的遺傳信息息密碼子：密碼子：遺傳學(xué)上把信使遺傳學(xué)上把信使RNA上決定一個氨基酸的上決定一個氨基酸的3個個相鄰堿基，叫做相鄰堿基，叫做1個個“密碼子密碼子” 遺傳性狀：遺傳性狀：是指由遺傳物質(zhì)所控制的生物體表現(xiàn)出的是指由遺傳物質(zhì)所控制的生物體表現(xiàn)出的各種形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理等方面的特征，主要由蛋白質(zhì)各種形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理等方面的特征，主要由蛋白質(zhì)體現(xiàn)。體現(xiàn)。基因控制蛋白質(zhì)合成的過程基因控制蛋白質(zhì)合成的過程DNADNA的遺傳信息的

17、遺傳信息mRNAmRNA的遺傳信息的遺傳信息蛋白質(zhì)的氨基酸排列順序蛋白質(zhì)的氨基酸排列順序計算中計算中“最多最多”和和“最少最少”的分析的分析（1 1）翻譯時，）翻譯時，mRNAmRNA上的終止密碼子不決定氨基酸，上的終止密碼子不決定氨基酸， 因此準(zhǔn)確地說，因此準(zhǔn)確地說，mRNAmRNA上的堿基數(shù)目比蛋白質(zhì)上的堿基數(shù)目比蛋白質(zhì) 中氨基酸數(shù)目的中氨基酸數(shù)目的3 3倍還要多一些。倍還要多一些。（2 2）基因或）基因或DNADNA上的堿基數(shù)目比對應(yīng)的蛋白質(zhì)中氨上的堿基數(shù)目比對應(yīng)的蛋白質(zhì)中氨 基酸數(shù)目的基酸數(shù)目的6 6倍還要多一些。倍還要多一些。（3 3）在回答有關(guān)問題時，應(yīng)加上）在回答有關(guān)問題時，應(yīng)加

18、上“最多最多”或或“最少最少”等字。等字。如：如：mRNAmRNA上有上有n n個堿基，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生它的基因中至少有個堿基，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生它的基因中至少有2n 2n 個個堿基，該堿基，該mRNAmRNA指導(dǎo)合成的蛋白質(zhì)中最多有指導(dǎo)合成的蛋白質(zhì)中最多有1/3n1/3n個氨基酸。個氨基酸。練習(xí) 1 1、某基因中含有、某基因中含有12001200個堿基，則由個堿基，則由它控制合成的一條肽鏈的最多含有它控制合成的一條肽鏈的最多含有肽鍵的個數(shù)是肽鍵的個數(shù)是 ( ( ) ) A198個個 B199個個 C200個個 D201個個B2 2、由、由n n個堿基組成的基因，控制合成由個堿基組成的基因，控制合成由1 1條條

19、多肽鏈組成的蛋白質(zhì)。氨基酸的平均相對多肽鏈組成的蛋白質(zhì)。氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為分子質(zhì)量為a ,a ,則該蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量則該蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量最大為（最大為（ ） A.na/6 B.na/3-18(n/3-1) A.na/6 B.na/3-18(n/3-1) C.na-18(n-1) D.na/6-18(n/6-1) C.na-18(n-1) D.na/6-18(n/6-1)D D4 4、科學(xué)家將含人的、科學(xué)家將含人的a-a-抗體胰蛋白酶基因的抗體胰蛋白酶基因的DNADNA片段，注射到羊的受精卵中，該受精卵發(fā)片段，注射到羊的受精卵中，該受精卵發(fā)育的羊能分泌含育的羊能分泌含a-a-抗體胰蛋白酶的奶。這一抗體胰蛋白酶的奶。這一過程涉及（過程涉及（ ） A. DNAA. DNA按照堿基互補(bǔ)配對原則自我復(fù)制按照堿基互補(bǔ)配對原則自我復(fù)制 B. DNAB. DNA以其一條鏈為模板合成以其一條鏈為模板合成RNARNA C. RNA C. RNA以自身為模板自我復(fù)制以自身為模板自我復(fù)制 D. D. 按照按照RNARNA密碼子的排列順序合成蛋白質(zhì)密碼子的排列順