【生物】4.1 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成

1、第4章 基因的表達第1節(jié) 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成人教版必修21電影侏羅紀(jì)公園中恐龍復(fù)活的場景2問題探討：2.利用已滅絕的恐龍DNA真的能讓恐龍復(fù)活嗎？3.如果確實獲得恐龍的DNA要使恐龍復(fù)活，你認(rèn)為首先要解決什么問題？1.你知道導(dǎo)演如何讓恐龍復(fù)活的嗎？3科學(xué)家實驗：1955年，有人分別用洋蔥根尖和變形蟲進行實驗。如果往洋蔥根尖細胞和變形蟲中加入RNA酶分解細胞質(zhì)中的RNA,細胞中的蛋白質(zhì)合成就會停止。而再加進從酵母菌中提取的RNA，則又能夠合成一定數(shù)量的蛋白質(zhì)。 實驗結(jié)果表明：蛋白質(zhì)合成顯然跟RNA有關(guān)材料分析4問題回顧： 基因主要存在于細胞的哪個部分？蛋白質(zhì)合成的場所是什么？ 遺傳信息是如何從

2、細胞核傳到核糖體，從而控制蛋白質(zhì)合成的？ 5基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成主要在細胞核在細胞質(zhì)進行通過RNARNA充當(dāng)了兩者之間信使。問題：為什么RNA適于作DNA的信使？612345OA12345OG12345OT12345OC12345OC12345OG12345OA12345OU |H |H |H |H |OH |OH |OH |OH7三種RNA示意圖信使RNA： 遺傳信息傳遞的媒介核糖體RNA： 與蛋白質(zhì)構(gòu)成核糖體轉(zhuǎn)運RNA： 轉(zhuǎn)運氨基酸的工具8DNA和RNA的比較脫氧核苷酸脫氧核糖A、T、G、C雙鏈核糖核苷酸核糖A、U、G、C單鏈原因：1、它的基本結(jié)構(gòu)與DNA很相似，也是由基本單位核苷酸組成。

3、122、 RNA一般是單鏈，而且比DNA短，因此能夠通過核孔進入細胞質(zhì)9一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄 DNA mRNA DNA的遺傳信息是怎樣傳給mRNA的呢？10TCATGTTT AAG T AC AA A T DNA（基因）的平面結(jié)構(gòu)圖轉(zhuǎn)錄的過程解旋11AG T AC AA A T AGCUGACGGUUU轉(zhuǎn)錄的模板與原料12AG T AC AA A T AGCUGACGGUUURNA 聚合酶轉(zhuǎn)錄的條件13AG T AC AA A T AGCGACGGUUUU轉(zhuǎn)錄遵循的原則配對14AG T AC AA A T AGCGACGGUUUU15AG T AC AA A T GCGACGGUUUUA依次連接

4、16AG T AC AA A T GCGACGUUGUUA17AG T AC AA A T GCGACGUGUUAU18AG T AC AA A T GCGACGGUUAUU19AG T AC AA A T GCGACGGUUAUUA20AG T AC AA A T GCGCGGUUAUUAU21AG T AC AA A T GGCGGUUAUUAUC22AG T AC AA A T GGCGGUUAUUAUCmRNA釋放23 細胞質(zhì) 細胞核 核 孔mRNA在細胞核中合成AG T AC AA A T GUUAUUAUCDNAmRNA24AG T AC AA A T UCAUGAUUAmRNA

5、細胞質(zhì) 細胞核mRNA通過核孔進入細胞質(zhì)UCAUGAUUAmRNA25模板鏈TCATGTTT AAG T AC AA A T CU AUUGAUU非模板鏈mRNADNAmRNA26（1）轉(zhuǎn)錄的定義：？（2）轉(zhuǎn)錄的場所：？（3）轉(zhuǎn)錄的模板：？（4）轉(zhuǎn)錄的原料：？（5）轉(zhuǎn)錄的條件：？（6）轉(zhuǎn)錄時的堿基配對：？（7）轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物：？在細胞核中，以DNA的一條鏈為模板合成mRNA的過程。細胞核。DNA分子的一條鏈。四種核糖核苷酸。模板、原料、ATP（能量）、酶。 A T C GDNA RNA U A G CmRNA。遺傳信息流動：DNAmRNA27按照堿基配對原則，1、寫出以b鏈為模板轉(zhuǎn)錄形成的mRNA

6、堿基序列，2、寫出b鏈對應(yīng)的a鏈的堿基序列。比較mRNA和b鏈，以及mRNA和a鏈的堿基序列的差異。28 1、轉(zhuǎn)錄成的RNA的堿基序列，與作為模板的DNA單鏈的堿基序列有哪些異同？與該DNA的另一條鏈的堿基序列有哪些異同？ 2、轉(zhuǎn)錄與DNA復(fù)制有什么共同之處？這對保證遺傳信息的準(zhǔn)確轉(zhuǎn)錄有什么意義？思考與討論29DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的對比細胞核兩條母鏈脫氧核苷酸DNA分子(2個，相同)堿基互補配對細胞核一條母鏈核糖核苷酸mRNA(1個)堿基互補配對30 mRNA通過核孔進入細胞質(zhì)中，開始了它的新的里程- 翻譯31問題情境 轉(zhuǎn)錄后進入細胞質(zhì)的mRNA仍是堿基序列，而不是蛋白質(zhì)，那么mRNA上的堿基序列

7、如何能變成蛋白質(zhì)中氨基酸酸的種類數(shù)目和排列順序呢？ mRNA如何將遺傳信息翻譯成蛋白質(zhì)。UCAUGAUUAmRNA二、遺傳信息的翻譯32RNA 蛋白質(zhì)RNA四種堿基蛋白質(zhì)20種氨基酸AA1AA2AA3AA4AA5AA6AA7AA8AA9AA10AA11AA12AA13AA14AA15AA16AA17AA18AA19AA20思考： mRNA的四種堿基如何決定20種氨基酸? 堿基和氨基酸之間的對應(yīng)關(guān)系是怎樣的?A U C G33ACUGACUG 氨基酸ACUGACUG 氨基酸ACUGACUG 氨基酸1個堿基決定一個氨基酸，2個堿基決定一個氨基酸，3個堿基決定一個氨基酸，4 (A.U.C.G)4 (

8、A.U.C.G)4 (A.U.C.G)AAAUACAGCACUCCCGUAUUUCUGGAGUGCGG只能決定4種只能決定4216種只能決定4364種A U CG34第一個字母第二個字母第三個字母UCAGU苯 丙 氨 酸絲 氨 酸酪 氨 酸半 胱 氨 酸U苯 丙 氨 酸絲 氨 酸酪 氨 酸半 胱 氨 酸C亮 氨 酸絲 氨 酸終 止終 止A亮 氨 酸絲 氨 酸終 止色 氨 酸GC亮 氨 酸脯 氨 酸組 氨 酸精 氨 酸U亮 氨 酸脯 氨 酸組 氨 酸精 氨 酸C亮 氨 酸脯 氨 酸谷 氨 酰 胺精 氨 酸A亮 氨 酸脯 氨 酸谷 氨 酰 胺精 氨 酸GA異 亮 氨 酸蘇 氨 酸天 冬 酰 胺絲

9、氨 酸U異 亮 氨 酸蘇 氨 酸天 冬 酰 胺絲 氨 酸C異 亮 氨酸蘇 氨 酸賴 氨 酸精 氨 酸A甲 硫 氨 酸（起 始）蘇 氨 酸賴 氨 酸精 氨 酸GG纈 氨 酸丙 氨 酸天 冬 氨 酸甘 氨 酸U纈 氨 酸丙 氨 酸天 冬 氨 酸甘 氨 酸C纈 氨 酸丙 氨 酸谷 氨 酸甘 氨 酸A纈 氨 酸（起 始）丙 氨 酸谷 氨 酸甘 氨 酸G35ACGUGAUUAmRNA 氨基酸 氨基酸 氨基酸密碼子：mRNA上決定氨基酸的三個相鄰的堿基密碼子36遺傳密碼的特性：2、共64個遺傳密碼，其中有3個終止密碼，沒有對應(yīng)的氨基酸。能決定氨基酸的遺傳密碼子只有61個。3、通用性：地球上幾乎所有的生物共

10、用一套密碼子表。1、簡并性：一種氨基酸有兩種以上的密碼子的情況 。在一定程度上能防止由于堿基的改變而導(dǎo)致的遺傳信息的改變。37mRNACACGUGAUUA UAAUACUAAUG GUGUAA UAG UGA甲硫氨酸終止密碼子纈氨酸 起始密碼子編碼氨基酸的密碼子有61種氨基酸氨基酸氨基酸 氨基酸38問題： mRNA進入細胞質(zhì)后與核糖體結(jié)合，合成生產(chǎn)蛋白質(zhì)的“生產(chǎn)線”，那么游離在細胞之中的氨基酸是如何運到合成蛋白質(zhì)的“生產(chǎn)線”上的呢？ACGUGAUUA異亮氨酸甲硫氨酸谷氨酸亮氨酸39tRNA“搬運工”1、細胞中的tRNA有多少種？61種2、tRNA和氨基酸轉(zhuǎn)運有何對應(yīng)關(guān)系？每種tRNA只能識別并

11、轉(zhuǎn)運一種氨基酸。每種氨基酸可由一種或幾種tRNA轉(zhuǎn)運。反密碼子與mRNA上的密碼子堿基互補配對專一性：40UAC甲硫氨酸ACU 天門冬酰氨 核糖體mRNA 與核糖體結(jié)合.UACGUGAUUAUA41UAC甲硫氨酸ACU 天門冬酰氨 tRNA 上的反密碼子與 mRNA上的密碼子互補配對 .ACGUGAUUAUAU42UAC甲硫氨酸ACU 天門冬酰氨AUG 異亮氨酸 tRNA 將氨基酸轉(zhuǎn)運到 mRNA上的 相應(yīng)位置 .ACGUGAUUAUAU43ACGUGAUUAUAC甲硫氨酸ACU 天門冬酰氨AUG 異亮氨酸 兩個氨基酸分子脫水縮合縮合ACGUGAUUAUAU44ACGUGAUUAUAC甲硫氨酸

12、ACU 天門冬酰氨AUG 異亮氨酸 核糖體隨著 mRNA滑動. 另一個 tRNA 上的堿基與mRNA上的 密碼子配對. ACGUGAUUAUAU45ACGUGAUUA甲硫氨酸ACU 天門冬酰氨AUG 異亮氨酸 一個個氨基酸分子縮合成鏈狀結(jié)構(gòu)ACGUGAUUAUAU46甲硫氨酸CUA 天門冬酰氨AUG 異亮氨酸 tRNA離開，再去轉(zhuǎn)運新的氨基酸ACGUGAUUAUAU47 甲硫氨酸 天門冬酰氨 異亮氨酸以mRNA為模板形成了有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì) . ACGUGAUUAUAU48一個mRNA分子同時結(jié)合多個核糖體意義：少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白質(zhì)492.翻譯的場所： 3.翻譯

13、時的模板：4.翻譯的原料：5.肽鏈由各相鄰的氨基酸通過 連接形成。 6.翻譯的條件: 7.翻譯時的堿基配對：8.產(chǎn)物: 肽鍵 A U C GmRNA t RNA U A G 細胞質(zhì)的核糖體mRNA游離的氨基酸模板、原料、能量、酶、工具遺傳信息流動：mRNA 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)(肽鏈)1.翻譯的概念：課本P6450在細胞核中，以DNA的一條鏈為模板合成mRNA的過程。以信使RNA為模板，合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程細胞核細胞質(zhì)的核糖體DNA的一條鏈信使RNADNAmRNAmRNA蛋白質(zhì)4種核糖核苷酸氨基酸信使RNA一定氨基酸排列順序的多肽是遺傳信息的轉(zhuǎn)錄是遺傳信息的表達51GAGUCAUGCm

14、RNA轉(zhuǎn) 錄AGAGTCTG CT C CC AG A G T DNA翻 譯蛋白質(zhì)纈氨酸組氨酸精氨酸總結(jié)：基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成52DNARNA蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄翻譯復(fù)制531、遺傳密碼的組成是（ ）A、由A、T、G、C四種堿基中任何三個做排列組合。B、由A、U、G、C四種堿基中任何三個做排列組合。C、由A、T、G、C、U五種堿基中任何三個做排列組合。D、由A、U、G、T四種堿基中任何三個做排列組合。B課堂練習(xí)542、DNA決定RNA的性質(zhì)是通過（ ）A、信使RNA的密碼B、DNA特有的自我復(fù)制C、堿基互補配對原則D、轉(zhuǎn)運RNA的媒介C553、已知某轉(zhuǎn)運RNA的一端的三個堿基順序是GAU，它所轉(zhuǎn)運的氨基酸是亮氨酸，那么決定此氨基酸的密碼是由下列哪個轉(zhuǎn)錄來的（ ）A、GATB、GAAC、GUAD、CTAA564、信使RN