高一生物必修基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成

1、蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的_者和者和_者者性狀的形成離不開性狀的形成離不開_( (特別是酶特別是酶) )的作用的作用_控制生物體的性狀控制生物體的性狀體現(xiàn)體現(xiàn)承擔(dān)承擔(dān)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)基基 因因4 4種堿基的排列順序種堿基的排列順序 遺傳信息蘊(yùn)藏在遺傳信息蘊(yùn)藏在_ 之中；之中；基因是有基因是有_的的_片段；片段； 遺傳效應(yīng)遺傳效應(yīng)DNADNADNA（基因）（基因）蛋白質(zhì)（性狀）蛋白質(zhì)（性狀）？ 4.1 4.1 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成八個(gè)月的小孩變成八個(gè)月的小孩變成“小老頭小老頭”DNA(DNA(基因基因) )蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)以以RNARNA為媒介為媒介細(xì)細(xì)胞胞核核細(xì)細(xì)胞胞質(zhì)質(zhì)

2、 從恐龍化石中提取出恐龍從恐龍化石中提取出恐龍DNA DNA ，真的可以使恐龍復(fù)活嗎？真的可以使恐龍復(fù)活嗎？比較項(xiàng)目比較項(xiàng)目DNADNARNARNA基本單位基本單位五碳糖五碳糖含氮堿基含氮堿基結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu)分分 布布主要功能主要功能1 1、DNADNA與與RNARNA的主要區(qū)別的主要區(qū)別脫氧核苷酸脫氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸脫氧核糖脫氧核糖核糖核糖A A T C G C GA A U C G C G多為雙螺旋結(jié)構(gòu)多為雙螺旋結(jié)構(gòu)多為單鏈結(jié)構(gòu)多為單鏈結(jié)構(gòu)主要在細(xì)胞核主要在細(xì)胞核主要在細(xì)胞質(zhì)主要在細(xì)胞質(zhì)儲(chǔ)存儲(chǔ)存遺傳信息遺傳信息問題一：為什么問題一：為什么RNARNA適于作適于作DNADNA的信使？的信

3、使？2、RNA的種類的種類信使信使RNA(mRNA)RNA(mRNA)： 遺傳信息傳遞遺傳信息傳遞的媒介。的媒介。核糖體核糖體RNA(rRNA)RNA(rRNA)： 與蛋白質(zhì)構(gòu)成核糖體。與蛋白質(zhì)構(gòu)成核糖體。轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA(tRNA)RNA(tRNA)： 轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的工具。轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的工具。三葉草型結(jié)構(gòu)三葉草型結(jié)構(gòu)（3 3）RNARNA一般是一般是_鏈，而且比鏈，而且比 DNA DNA 短，因此能短，因此能夠通過夠通過_，從，從_轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)移到_中。中。單單核孔核孔細(xì)胞核細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)（1）RNARNA的分子結(jié)構(gòu)跟的分子結(jié)構(gòu)跟DNADNA很相似，也是由基本單位很相似，也是由基本單位_連接而成，

4、跟連接而成，跟DNADNA一樣一樣可以可以_。（2）RNARNA與與DNADNA一樣，也遵循一樣，也遵循_。核苷酸核苷酸儲(chǔ)存遺傳信息儲(chǔ)存遺傳信息堿基互補(bǔ)配對(duì)原則堿基互補(bǔ)配對(duì)原則3、RNA適合做適合做DNA信使的原因信使的原因3 3、過程：、過程：4 4、條件、條件酶：酶：能量：能量：模板：模板：原料：原料： RNA RNA聚合酶等聚合酶等DNADNA分子的一條單鏈分子的一條單鏈四種游離的核糖核苷酸（四種游離的核糖核苷酸（A G C A G C U U ) )ATPATP1 1、定義：、定義： 在細(xì)胞核中以在細(xì)胞核中以DNADNA的一條鏈為模板的一條鏈為模板, ,按堿基按堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，合成互

5、補(bǔ)配對(duì)原則，合成RNARNA的過程。的過程。2 2、場(chǎng)所：、場(chǎng)所： 主要在細(xì)胞核主要在細(xì)胞核6 6、產(chǎn)物：、產(chǎn)物：mRNA5 5、堿基配對(duì)：、堿基配對(duì)：A-U、T-A、G-C、C-G解旋解旋配對(duì)配對(duì)連接連接脫離脫離問題二：?jiǎn)栴}二：DNADNA的遺傳信息是怎樣傳給的遺傳信息是怎樣傳給mRNAmRNA的？的？復(fù)制復(fù)制轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄場(chǎng)所場(chǎng)所模板模板原料原料酶酶能量能量堿基堿基配對(duì)配對(duì)產(chǎn)物產(chǎn)物意義意義主要在細(xì)胞核主要在細(xì)胞核主要在細(xì)胞核主要在細(xì)胞核DNA的兩條鏈的兩條鏈只有只有DNA的一條鏈的一條鏈游離的游離的4種脫氧核苷酸種脫氧核苷酸游離的游離的4種核糖核苷酸種核糖核苷酸解旋酶、解旋酶、DNA聚合酶聚合酶

6、等等RNA聚合酶聚合酶等等ATPATP兩個(gè)相同的子代兩個(gè)相同的子代DNA分子分子mRNAGC、CG、TA、GC、CG、TA、 A T思考思考1 1、 DNADNA復(fù)制與轉(zhuǎn)錄有什么異同點(diǎn)？復(fù)制與轉(zhuǎn)錄有什么異同點(diǎn)？遺傳信息從親代傳給子代遺傳信息從親代傳給子代 ，保持遺傳信息的連續(xù)性保持遺傳信息的連續(xù)性傳遞遺傳信息，為合成傳遞遺傳信息，為合成蛋白質(zhì)作準(zhǔn)備蛋白質(zhì)作準(zhǔn)備 思考思考2 2、轉(zhuǎn)錄形成的、轉(zhuǎn)錄形成的RNA的堿基序列，與作為的堿基序列，與作為模板的模板的DNA單鏈有哪些異同？單鏈有哪些異同？DNA雙鏈雙鏈片段片段a鏈鏈b鏈鏈C G A A C C T C A C G C信使信使RNAG C T

7、T G G A G T G C GG C U U G G A G U G C G與該與該DNA的另一條鏈的堿基序列有哪些異同？的另一條鏈的堿基序列有哪些異同？ 轉(zhuǎn)錄得到的轉(zhuǎn)錄得到的RNA仍是堿基序列，仍是堿基序列，而不是蛋白質(zhì)。那么，而不是蛋白質(zhì)。那么，RNA上的堿基上的堿基序列如何能變成蛋白質(zhì)中氨基酸的種序列如何能變成蛋白質(zhì)中氨基酸的種類、數(shù)量和排列順序呢？類、數(shù)量和排列順序呢？mRNA如何如何將遺傳信息傳遞到蛋白質(zhì)？將遺傳信息傳遞到蛋白質(zhì)？思考思考3 3：堿基和氨基酸之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系是怎樣的？：堿基和氨基酸之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系是怎樣的？ 組成蛋白質(zhì)的氨基酸：組成蛋白質(zhì)的氨基酸： 信使信使RNARN

8、A的堿基：的堿基：4 4種堿基如何決定蛋白質(zhì)的種堿基如何決定蛋白質(zhì)的2020種氨基酸呢？種氨基酸呢？2020種種4 4種種如果如果1 1個(gè)堿基決定個(gè)堿基決定1 1個(gè)氨基酸就只能決定個(gè)氨基酸就只能決定_種，即種，即如果如果3 3個(gè)堿基決定個(gè)堿基決定1 1個(gè)氨基酸就可決定個(gè)氨基酸就可決定_種，即種，即 如果如果2 2個(gè)堿基決定個(gè)堿基決定1 1個(gè)氨基酸就只能決定個(gè)氨基酸就只能決定_種，即種，即4 416166464 密碼子密碼子 密碼子密碼子 密碼子密碼子UCAUG A UUAmRNA 信使信使RNARNA上上決定一個(gè)氨基酸的決定一個(gè)氨基酸的3 3個(gè)個(gè)相鄰相鄰的堿基的堿基- - 一個(gè)一個(gè)密碼子密碼子

9、決定氨基酸的密碼子共有多少種？決定氨基酸的密碼子共有多少種？氨基酸有多少種氨基酸有多少種? ? 第第1個(gè)字母?jìng)€(gè)字母 第第2個(gè)字母?jìng)€(gè)字母 第第3個(gè)字母?jìng)€(gè)字母 密碼子密碼子苯丙氨酸 U U U UUU？ 精氨酸 A G G AGG 一種密碼子決定一種氨基酸，但一種氨一種密碼子決定一種氨基酸，但一種氨基酸可以由基酸可以由 不同的密碼子決定，不同的密碼子決定，所有生物的密碼子都所有生物的密碼子都 。1 1種或幾種種或幾種相同相同決定氨基酸的密碼子為決定氨基酸的密碼子為6161種種終止密碼終止密碼3 3種：種：UAAUAA、UAGUAG、UGA UGA （不編碼）（不編碼）遺傳密碼遺傳密碼（6464種）

10、種）1 1、請(qǐng)找出起始密碼子與終止密碼子。、請(qǐng)找出起始密碼子與終止密碼子。AUG、GUG（編碼）（編碼）UAA、UAG、UGA（不編碼）不編碼）2 2、已知一段、已知一段mRNAmRNA的堿基序列如下，你能寫出對(duì)應(yīng)的堿基序列如下，你能寫出對(duì)應(yīng)的氨基酸序列嗎？的氨基酸序列嗎？甲硫氨酸谷氨酸丙氨酸半胱氨酸脯甲硫氨酸谷氨酸丙氨酸半胱氨酸脯氨酸絲氨酸賴氨酸脯氨酸氨酸絲氨酸賴氨酸脯氨酸3 3、地球上幾乎所有的生物體都共有上述密碼子表。、地球上幾乎所有的生物體都共有上述密碼子表。根據(jù)這一事實(shí)你能想到什么？根據(jù)這一事實(shí)你能想到什么？地球上地球上所有的生物具有共同的遺傳語言所有的生物具有共同的遺傳語言，共用一

11、套，共用一套遺傳密碼，具有遺傳密碼，具有或遠(yuǎn)或近的親緣關(guān)系或遠(yuǎn)或近的親緣關(guān)系。P P6565思考與討論？思考與討論？保證了生物遺傳的相對(duì)穩(wěn)定性。保證了生物遺傳的相對(duì)穩(wěn)定性。思考：當(dāng)某思考：當(dāng)某DNADNA堿基發(fā)生改變，是否一定會(huì)導(dǎo)堿基發(fā)生改變，是否一定會(huì)導(dǎo)致生物性狀發(fā)生改變？致生物性狀發(fā)生改變？因?yàn)榘l(fā)生改變的堿基可能有以下兩種情況：因?yàn)榘l(fā)生改變的堿基可能有以下兩種情況：u該堿基位于該堿基位于DNADNA無效片段上；無效片段上；u該堿基改變后形成的密碼子與原來的密碼子決定該堿基改變后形成的密碼子與原來的密碼子決定同一種氨基酸。同一種氨基酸。4 4、從密碼子中可以看到，一種氨基酸可能有幾、從密碼子

12、中可以看到，一種氨基酸可能有幾個(gè)密碼子，這一現(xiàn)象稱做密碼子的個(gè)密碼子，這一現(xiàn)象稱做密碼子的簡(jiǎn)并性簡(jiǎn)并性。你認(rèn)。你認(rèn)為密碼的簡(jiǎn)并對(duì)生物體的生存發(fā)展有什么意義？為密碼的簡(jiǎn)并對(duì)生物體的生存發(fā)展有什么意義？問題四：游離在細(xì)胞質(zhì)中的氨基酸，是怎樣問題四：游離在細(xì)胞質(zhì)中的氨基酸，是怎樣運(yùn)送到合成蛋白質(zhì)的運(yùn)送到合成蛋白質(zhì)的“生產(chǎn)線生產(chǎn)線”上的呢？上的呢？搬運(yùn)工搬運(yùn)工-轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)RNARNA（tRNAtRNA）ACU天冬氨天冬氨酸酸AUG 反密碼子反密碼子異亮異亮氨酸氨酸AAU亮氨酸亮氨酸注意：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一種氨基酸只能由一種一種氨基酸只能由一種tRNAtRNA攜帶

13、攜帶? ?2、場(chǎng)所：、場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)的細(xì)胞質(zhì)的核糖體核糖體上上3、條件、條件 4、“搬運(yùn)工搬運(yùn)工”： tRNA (轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA )能量：能量：酶酶模板：模板：原料：原料：原則：原則：mRNA20種氨基酸種氨基酸ATP5、過程、過程多肽鏈多肽鏈6、產(chǎn)物：、產(chǎn)物：7、遺傳信息傳遞方向：、遺傳信息傳遞方向：mRNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)（脫離，盤曲折疊形成蛋白質(zhì)）（脫離，盤曲折疊形成蛋白質(zhì)）1、概念：、概念： 游離在游離在細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)中的中的各種氨基酸各種氨基酸,以以mRNA為模板為模板合成具有一定氨基酸順序的合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)的過程。的過程。A-U、U-A、G-C、C-G 過程過程比較比較

14、 復(fù)制復(fù)制 轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄 翻譯翻譯 場(chǎng)所場(chǎng)所 模板模板 原料原料堿基配對(duì)堿基配對(duì) 產(chǎn)物產(chǎn)物遺傳信息遺傳信息復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的比較表復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的比較表細(xì)胞核細(xì)胞核細(xì)胞核細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)DNA兩條鏈兩條鏈DNA的一條鏈的一條鏈mRNA脫氧核苷酸脫氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸氨基酸氨基酸A-T，T-A，C-G，G-CA-U，T-A，C-G，G-CA-U，U-A，C-G，G-C2個(gè)相同的個(gè)相同的DNA信使信使RNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)傳遞傳遞DNADNA表達(dá)表達(dá)DNAmRNADNAmRNAmRNAmRNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)GAGUC A UGCmRNA轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 錄錄AGAGTCTG CT C CC AG A G T

15、 DNA翻翻 譯譯蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)纈氨酸纈氨酸組氨酸組氨酸精氨酸精氨酸TCATG T TT AAG T AC A A A T AG T AC A A A T AGCUGACGGUUU以以DNADNA的的一條鏈為模板一條鏈為模板合成合成RNARNAAG T AC A A A T AGCUGACGGUUU DNADNA與與RNARNA的堿基互補(bǔ)配對(duì)的堿基互補(bǔ)配對(duì)AUGCCGTAAG T AC A A A T AGCGACGGUUU UAG T AC A A A T AGCGACGGUUUU 組成組成 RNA的核糖核苷酸一個(gè)個(gè)連接起來的核糖核苷酸一個(gè)個(gè)連接起來AUGCCGTAAG T AC A A A

16、T GCGACGGUUU UAAUGCCGTAAG T AC A A A T GCGACGUUGU UAAUGCCGTAAG T AC A A A T GCGACGUGU UAUAUGCCGTAAG T AC A A A T GCGACGGU UAU UAUGCCGTAAG T AC A A A T GCGACGGU UAU UAAUGCCGTAAG T AC A A A T GCGCGGU UAU UA UAUGCCGTAAG T AC A A A T GGCGGU UAU UA U CAUGCCGTAAG T AC A A A T GGCGGU UAU UA U C形成的形成的mRNAmR

17、NA鏈，鏈，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 UCAUG U UUAmRNAmRNAmRNA在細(xì)胞核中合成在細(xì)胞核中合成AG T AC A A A T UCAUG U UUAmRNA mRNAmRNA通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)3 3、連接、連接：新結(jié)合的核糖核苷酸在新結(jié)合的核糖核苷酸在_的作用下的作用下依次連接依次連接到正在合成的到正在合成的_ 分子上。分子上。1 1、解旋、解旋：DNADNA分子雙鏈解開，分子雙鏈解開，_ 得以暴露。得以暴露。2 2、配對(duì)：、配對(duì)：以以_為模板為模板，以以_ _ 為原料，按為原料，按_ ，以以_結(jié)合到結(jié)合到DNADNA鏈的鏈的_上。上。4 4、脫離、脫離：合成的合成的mRNA 從從DNA鏈上鏈上_，而后，而后，DNADNA雙鏈恢復(fù)。雙鏈恢復(fù)。一條鏈一條鏈DNADNA雙鏈的堿基雙鏈的堿基游離的四種核糖游離的四種核糖RNARNA聚合酶聚合酶堿基互補(bǔ)配對(duì)原則堿基互補(bǔ)配對(duì)原則氫鍵氫鍵堿基堿基