第一節(jié)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1第一節(jié)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成第一節(jié)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成第一頁(yè)，編輯于星期二：十二點(diǎn) 四十八分。 mRNAmRNA通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中，開始通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中，開始它新的歷程它新的歷程翻譯。翻譯。 第1頁(yè)/共31頁(yè)第二頁(yè)，編輯于星期二：十二點(diǎn) 四十八分。一、遺傳信息的翻譯一、遺傳信息的翻譯1 1、翻譯的概念：、翻譯的概念： 游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸，以游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸，以mRNAmRNA為模板為模板合成合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程的過程，稱為遺傳信息的翻譯。，稱為遺傳信息的翻譯。第2頁(yè)/共31頁(yè)第三頁(yè)，編輯于星期二：十二點(diǎn) 四十八分。 DNA

2、DNA和和RNARNA都只含有都只含有4 4種堿基，而組成生種堿基，而組成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸有物體蛋白質(zhì)的氨基酸有2020種。這種。這4 4種堿基是怎種堿基是怎樣決定蛋白質(zhì)的樣決定蛋白質(zhì)的2020種氨基酸的？種氨基酸的？ 堿基與氨基酸之間堿基與氨基酸之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系如何？的對(duì)應(yīng)關(guān)系如何？第3頁(yè)/共31頁(yè)第四頁(yè)，編輯于星期二：十二點(diǎn) 四十八分。4 4種堿基只能決定種堿基只能決定4 4種氨基酸，種氨基酸，4 41 1=4=44 4種堿基最多只能編碼種堿基最多只能編碼1616種，種，4 42 2=16=16三個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸能決定三個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸能決定6464種，種，4 43 3=64=6

3、4，足夠有余，足夠有余（3 3）一個(gè)氨基酸的編碼至少需要多少個(gè)堿基，才足以組合出構(gòu)成）一個(gè)氨基酸的編碼至少需要多少個(gè)堿基，才足以組合出構(gòu)成蛋白質(zhì)的蛋白質(zhì)的2020種氨基酸？種氨基酸？（2 2）如果）如果2 2個(gè)堿基編碼一個(gè)氨基酸，最多能編碼多少種氨基酸個(gè)堿基編碼一個(gè)氨基酸，最多能編碼多少種氨基酸？（1 1）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，個(gè)氨基酸，4 4種堿基能決定多少種氨基酸？種堿基能決定多少種氨基酸？4 4種堿基幾個(gè)一組能決定種堿基幾個(gè)一組能決定2020種氨基酸？種氨基酸？第4頁(yè)/共31頁(yè)第五頁(yè)，編輯于星期二：十二點(diǎn) 四十八分。 密碼子密碼子 密碼子密碼子 密碼子密碼子

4、UCAUGA UUAmRNA 2 2、密碼子（遺傳密碼）：、密碼子（遺傳密碼）： （1 1）概念：）概念： mRNAmRNA上決定氨基酸的三個(gè)相鄰的堿基。上決定氨基酸的三個(gè)相鄰的堿基。第5頁(yè)/共31頁(yè)第六頁(yè)，編輯于星期二：十二點(diǎn) 四十八分。第6頁(yè)/共31頁(yè)第七頁(yè)，編輯于星期二：十二點(diǎn) 四十八分。（2 2）密碼子的特點(diǎn)）密碼子的特點(diǎn) 數(shù)目共數(shù)目共6464種：種： 6161種密碼子決定種密碼子決定2020種氨基酸：種氨基酸： 一個(gè)密碼子決定一個(gè)特定的氨基酸；一個(gè)密碼子決定一個(gè)特定的氨基酸； 有的氨基酸可能有一個(gè)以上的密碼子有的氨基酸可能有一個(gè)以上的密碼子； 2 2種起始密碼子種起始密碼子( AUG

5、 ( AUG 甲硫氨酸甲硫氨酸; GUG; GUG纈氨酸纈氨酸 ) ) 3 3種終止密碼子種終止密碼子 ( UAA; UAG; UGA )( UAA; UAG; UGA )一種一種AA多個(gè)密碼子多個(gè)密碼子一個(gè)密碼子一個(gè)密碼子一種一種AA第7頁(yè)/共31頁(yè)第八頁(yè)，編輯于星期二：十二點(diǎn) 四十八分。1 1、對(duì)應(yīng)的氨基酸序列為、對(duì)應(yīng)的氨基酸序列為: :甲硫氨酸甲硫氨酸谷氨酸谷氨酸丙氨酸丙氨酸半胱氨酸半胱氨酸脯氨酸脯氨酸絲氨酸絲氨酸賴氨酸賴氨酸脯氨酸。脯氨酸。 2.2.地球上幾乎所有的生物都共用一套密碼子，這一事實(shí)說地球上幾乎所有的生物都共用一套密碼子，這一事實(shí)說明：明： 地球上的所有生物都有著或遠(yuǎn)或近的

6、親緣關(guān)系，地球上的所有生物都有著或遠(yuǎn)或近的親緣關(guān)系，或者生物都具有相同的遺傳語(yǔ)言，或者生命在本質(zhì)上或者生物都具有相同的遺傳語(yǔ)言，或者生命在本質(zhì)上是統(tǒng)一的。是統(tǒng)一的。3.3.從密碼的簡(jiǎn)并性我們能認(rèn)識(shí)到：從密碼的簡(jiǎn)并性我們能認(rèn)識(shí)到： 如果密碼子中的一個(gè)如果密碼子中的一個(gè) 堿基發(fā)生變化，可能影響到蛋白質(zhì)氨堿基發(fā)生變化，可能影響到蛋白質(zhì)氨基酸的種類，也有可能蛋白質(zhì)氨基酸的種類不發(fā)生變化，這基酸的種類，也有可能蛋白質(zhì)氨基酸的種類不發(fā)生變化，這就保證了生物遺傳的相對(duì)穩(wěn)定性，又使生物出現(xiàn)變異，從而就保證了生物遺傳的相對(duì)穩(wěn)定性，又使生物出現(xiàn)變異，從而促進(jìn)生物的發(fā)展進(jìn)化促進(jìn)生物的發(fā)展進(jìn)化. .解決課文解決課文P

7、65：思考與討論：思考與討論第8頁(yè)/共31頁(yè)第九頁(yè)，編輯于星期二：十二點(diǎn) 四十八分。(3)、特性、特性：a、通用性（幾乎所有生物共用一、通用性（幾乎所有生物共用一套密碼子表）套密碼子表）b、簡(jiǎn)并性（一種、簡(jiǎn)并性（一種AA有兩種以有兩種以上密碼子的情況，一定程度上上密碼子的情況，一定程度上可防止由于堿基改變而造成的可防止由于堿基改變而造成的遺傳信息的改變。）遺傳信息的改變。）第9頁(yè)/共31頁(yè)第十頁(yè)，編輯于星期二：十二點(diǎn) 四十八分。 游離在細(xì)胞質(zhì)中的氨基酸游離在細(xì)胞質(zhì)中的氨基酸，是怎樣運(yùn)送到合成蛋白質(zhì)的，是怎樣運(yùn)送到合成蛋白質(zhì)的“生產(chǎn)線生產(chǎn)線”上的？上的？ 第10頁(yè)/共31頁(yè)第十一頁(yè)，編輯于星期二

8、：十二點(diǎn) 四十八分。tRNAtRNA“搬運(yùn)工搬運(yùn)工”ACU 天門冬天門冬酰氨酰氨一共有多少種一共有多少種tRNAtRNA? ?反密碼子反密碼子 反密碼子與密碼子相互配對(duì)反密碼子與密碼子相互配對(duì), , 轉(zhuǎn)運(yùn)的氨基酸由配轉(zhuǎn)運(yùn)的氨基酸由配對(duì)的密碼子決定對(duì)的密碼子決定. .每種每種tRNAtRNA只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種特定的氨基酸一種特定的氨基酸! !有有6161種種比較遺傳信息、遺傳密碼和反密碼子比較遺傳信息、遺傳密碼和反密碼子 第11頁(yè)/共31頁(yè)第十二頁(yè)，編輯于星期二：十二點(diǎn) 四十八分。3 3、翻譯的過程：、翻譯的過程：搞清以下幾個(gè)問題：搞清以下幾個(gè)問題： 1. 1. 氨基酸如何進(jìn)入核糖

9、體；氨基酸如何進(jìn)入核糖體； 2. 2. 翻譯的位點(diǎn)；翻譯的位點(diǎn)； 3. 3. 核糖體移動(dòng)的方向；核糖體移動(dòng)的方向； 4. 4. 肽鏈如何形成；肽鏈如何形成； 5. 5. 蛋白質(zhì)如何形成。蛋白質(zhì)如何形成。 請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本P66P66的第二自然段和圖的第二自然段和圖4-64-6。(1)(1)翻譯的具體過程：翻譯的具體過程：第12頁(yè)/共31頁(yè)第十三頁(yè)，編輯于星期二：十二點(diǎn) 四十八分。翻譯 的動(dòng)畫演示過程3 3、翻譯的過程、翻譯的過程第13頁(yè)/共31頁(yè)第十四頁(yè)，編輯于星期二：十二點(diǎn) 四十八分。UCAUGA UUAmRNA細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)第14頁(yè)/共31頁(yè)第十五頁(yè)，編輯于星期二：十二點(diǎn) 四

10、十八分。UCAUGA UUAAA U亮氨酸亮氨酸ACU天門冬天門冬氨酸氨酸核糖體核糖體第15頁(yè)/共31頁(yè)第十六頁(yè)，編輯于星期二：十二點(diǎn) 四十八分。UCAUGA UUAAA U亮氨酸亮氨酸ACU天門冬天門冬氨酸氨酸第16頁(yè)/共31頁(yè)第十七頁(yè)，編輯于星期二：十二點(diǎn) 四十八分。UCAUGA UUAAA U亮氨酸亮氨酸ACU天門冬天門冬氨酸氨酸AUG異亮氨酸異亮氨酸第17頁(yè)/共31頁(yè)第十八頁(yè)，編輯于星期二：十二點(diǎn) 四十八分。UCAUGA UUAAA U亮氨酸亮氨酸ACU天門冬天門冬氨酸氨酸AUG異亮氨酸異亮氨酸肽鍵肽鍵第18頁(yè)/共31頁(yè)第十九頁(yè)，編輯于星期二：十二點(diǎn) 四十八分。UCAUGA UUAAA

11、 U亮氨酸亮氨酸ACU天門冬天門冬氨酸氨酸AUG異亮氨酸異亮氨酸第19頁(yè)/共31頁(yè)第二十頁(yè)，編輯于星期二：十二點(diǎn) 四十八分。UCAUGA UUAAA U亮氨酸亮氨酸ACU天門冬天門冬氨酸氨酸AUG異亮氨酸異亮氨酸肽鍵肽鍵第20頁(yè)/共31頁(yè)第二十一頁(yè)，編輯于星期二：十二點(diǎn) 四十八分。UCAUGA UUAAA U亮氨酸亮氨酸ACU天門冬天門冬氨酸氨酸AUG異亮氨酸異亮氨酸第21頁(yè)/共31頁(yè)第二十二頁(yè)，編輯于星期二：十二點(diǎn) 四十八分。UCAUGA UUAAA UACUAUG亮氨酸亮氨酸天門冬天門冬氨酸氨酸異亮氨酸異亮氨酸第22頁(yè)/共31頁(yè)第二十三頁(yè)，編輯于星期二：十二點(diǎn) 四十八分。（2 2）翻譯的場(chǎng)

12、所：）翻譯的場(chǎng)所： （3 3）翻譯時(shí)的條件）翻譯時(shí)的條件: : (4) (4)翻譯的產(chǎn)物翻譯的產(chǎn)物: : (5) (5)過程：過程： (6) (6)遺傳信息流動(dòng)：遺傳信息流動(dòng)：核糖體核糖體蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)模板：模板：mRNA mRNA 原料：游離的氨基酸原料：游離的氨基酸工具：裝配機(jī)器工具：裝配機(jī)器核糖體；搬運(yùn)工核糖體；搬運(yùn)工tRNAtRNA 酶：多種酶酶：多種酶能量：能量：ATPATP起始起始 延伸延伸 終止終止mRNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)第23頁(yè)/共31頁(yè)第二十四頁(yè)，編輯于星期二：十二點(diǎn) 四十八分。第24頁(yè)/共31頁(yè)第二十五頁(yè)，編輯于星期二：十二點(diǎn) 四十八分。思考與討論思考與討論：轉(zhuǎn)錄與翻譯轉(zhuǎn)錄與翻譯

13、有何異有何異同之處？同之處？第25頁(yè)/共31頁(yè)第二十六頁(yè)，編輯于星期二：十二點(diǎn) 四十八分。階段階段項(xiàng)目項(xiàng)目轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄翻譯翻譯定義定義場(chǎng)所場(chǎng)所模板模板遺傳信息傳遺傳信息傳遞的方向遞的方向原料原料產(chǎn)物產(chǎn)物在細(xì)胞核中，以在細(xì)胞核中，以DNADNA的的一條鏈為模板合成一條鏈為模板合成mRNAmRNA的過程。的過程。以信使以信使RNARNA為模板，合為模板，合成具有一定氨基酸順序成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程的蛋白質(zhì)的過程細(xì)胞核細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)的核糖體細(xì)胞質(zhì)的核糖體DNADNA的一條鏈的一條鏈信使信使RNARNADNAmRNADNAmRNAmRNAmRNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)含含A A、U U、C C、G G的的

14、4 4種核糖種核糖核苷酸核苷酸合成蛋白質(zhì)的合成蛋白質(zhì)的2020種氨基酸種氨基酸信使信使RNARNA有一定氨基酸排列順序的多肽有一定氨基酸排列順序的多肽，進(jìn)一步加工為蛋白質(zhì)，進(jìn)一步加工為蛋白質(zhì)第26頁(yè)/共31頁(yè)第二十七頁(yè)，編輯于星期二：十二點(diǎn) 四十八分?？偨Y(jié)：總結(jié)： 基因的表達(dá)過程是在細(xì)胞中完成的。基因的表達(dá)過程是在細(xì)胞中完成的。DNADNA分子、分子、RNARNA分子、氨基酸分子和核糖體分子、氨基酸分子和核糖體，線粒體等眾多細(xì)胞器一道，完成遺傳信息，線粒體等眾多細(xì)胞器一道，完成遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程。的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程。在組成蛋白質(zhì)的肽鏈合成在組成蛋白質(zhì)的肽鏈合成后，就從核糖體與后，就從核糖體

15、與mRNAmRNA的復(fù)合物上脫離，的復(fù)合物上脫離，經(jīng)過一系列步驟，被運(yùn)送到各自的崗位，經(jīng)過一系列步驟，被運(yùn)送到各自的崗位，盤曲折疊成具有特定空間結(jié)構(gòu)和功能的蛋盤曲折疊成具有特定空間結(jié)構(gòu)和功能的蛋白質(zhì)分子，開始承擔(dān)細(xì)胞生命活動(dòng)的各項(xiàng)白質(zhì)分子，開始承擔(dān)細(xì)胞生命活動(dòng)的各項(xiàng)職責(zé)。職責(zé)。 第27頁(yè)/共31頁(yè)第二十八頁(yè)，編輯于星期二：十二點(diǎn) 四十八分。注意：注意：DNA,mRNA上有一些堿基不編碼上有一些堿基不編碼AA （如：（如：mRNA上有終止密碼上有終止密碼），所以），所以 一一 般題干中求般題干中求AA數(shù)時(shí)有數(shù)時(shí)有“最多最多”，求堿基數(shù)，求堿基數(shù) 時(shí)有時(shí)有“至少至少”等字眼。等字眼。6:3:1第28頁(yè)/共31頁(yè)第二十九頁(yè)，編輯于星期二：十二點(diǎn) 四十八分。DNADNA雙鏈雙鏈 T T信使信使RNARNA U轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)RNARNA G 氨基酸氨基酸AAACUAGC組氨酸組氨酸 1 1、據(jù)基因控制蛋白質(zhì)合成過程遺傳信息的傳遞的規(guī)、據(jù)基因控制蛋白質(zhì)合成過程遺傳信息的傳遞的規(guī)律，填寫下表：律，填寫下表： 練習(xí)練習(xí)第29頁(yè)/共31頁(yè)第三十頁(yè)，編輯于星期二：十二點(diǎn) 四十八分。2 2、轉(zhuǎn)運(yùn)、轉(zhuǎn)運(yùn)RNARNA與決定蛋白質(zhì)的氨基酸序列有密與決定蛋白質(zhì)的氨基酸序列有密切關(guān)系的功能是（切關(guān)系的功能是（ ） A A能識(shí)別信使能識(shí)別信使