上課用高一生物基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成

上課用高一生物基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成第1頁/共56頁控制基因指導(dǎo)合成蛋白質(zhì)性狀第四章基因的表達(dá)§4.1基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成第2頁/共56頁八個(gè)月的小孩變成“小老頭”第3頁/共56頁DNA(基因)蛋白質(zhì)以RNA為媒介細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)

從恐龍化石中提取出恐龍DNA，真的可以使恐龍復(fù)活嗎？第4頁/共56頁比較項(xiàng)目DNARNA基本單位五碳糖含氮堿基結(jié)構(gòu)分布主要功能1、DNA與RNA的主要區(qū)別脫氧核苷酸核糖核苷酸脫氧核糖核糖ATCGAUCG多為雙螺旋結(jié)構(gòu)多為單鏈結(jié)構(gòu)主要在細(xì)胞核主要在細(xì)胞質(zhì)儲(chǔ)存遺傳信息問題一：為什么RNA適于作DNA的信使？第5頁/共56頁2、RNA的種類信使RNA(mRNA)：

遺傳信息傳遞的媒介。核糖體RNA(rRNA)：

與蛋白質(zhì)構(gòu)成核糖體。轉(zhuǎn)運(yùn)RNA(tRNA)：轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的工具。三葉草型結(jié)構(gòu)第6頁/共56頁（3）RNA一般是____鏈，而且比DNA短，因此能夠通過______，從________轉(zhuǎn)移到________中。單核孔細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)（1）RNA的分子結(jié)構(gòu)跟DNA很相似，也是由基本單位______連接而成，跟DNA一樣可以____________。（2）RNA與DNA一樣，也遵循________________。核苷酸儲(chǔ)存遺傳信息堿基互補(bǔ)配對(duì)原則3、RNA適合做DNA信使的原因第7頁/共56頁3、過程：4、條件酶：能量：模板：原料：RNA聚合酶等DNA分子的一條單鏈四種游離的核糖核苷酸（AGCU)ATP1、定義：

在細(xì)胞核中以DNA的一條鏈為模板,按堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，合成RNA的過程。2、場(chǎng)所：主要在細(xì)胞核6、產(chǎn)物：mRNA5、堿基配對(duì)：A-U、T-A、G-C、C-G解旋→配對(duì)→連接→脫離問題二：DNA的遺傳信息是怎樣傳給mRNA的？第8頁/共56頁第9頁/共56頁復(fù)制轉(zhuǎn)錄場(chǎng)所模板原料酶能量堿基配對(duì)產(chǎn)物意義主要在細(xì)胞核主要在細(xì)胞核DNA的兩條鏈只有DNA的一條鏈游離的4種脫氧核苷酸游離的4種核糖核苷酸解旋酶、DNA聚合酶等RNA聚合酶等ATPATP兩個(gè)相同的子代DNA分子mRNAG－C、C－G、T－A、A－UG－C、C－G、T－A、A－T思考1、DNA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，保持遺傳信息的連續(xù)性傳遞遺傳信息，為合成蛋白質(zhì)作準(zhǔn)備第10頁/共56頁思考2、轉(zhuǎn)錄形成的RNA的堿基序列，與作為模板的DNA單鏈有哪些異同？DNA雙鏈片段a鏈b鏈CGAACCTCACGC信使RNAGCTTGGAGTGCGGCUUGGAGUGCG與該DNA的另一條鏈的堿基序列有哪些異同？A-TA-U第11頁/共56頁

轉(zhuǎn)錄得到的RNA仍是堿基序列，而不是蛋白質(zhì)。那么，RNA上的堿基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？mRNA如何將遺傳信息傳遞到蛋白質(zhì)？第12頁/共56頁思考3：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：信使RNA的堿基：4種堿基如何決定蛋白質(zhì)的20種氨基酸呢？20種4種如果1個(gè)堿基決定1個(gè)氨基酸就只能決定___種，即如果3個(gè)堿基決定1個(gè)氨基酸就可決定___種，即

如果2個(gè)堿基決定1個(gè)氨基酸就只能決定___種，即41664第13頁/共56頁

密碼子

密碼子

密碼子UCAUGAUUAmRNA

信使RNA上決定一個(gè)氨基酸的3個(gè)相鄰的堿基-------一個(gè)密碼子決定氨基酸的密碼子共有多少種？氨基酸有多少種?第14頁/共56頁

第1個(gè)字母第2個(gè)字母 第3個(gè)字母密碼子苯丙氨酸UUUUUU？

精氨酸AGGAGG第15頁/共56頁

一種密碼子決定一種氨基酸，但一種氨基酸可以由

不同的密碼子決定，所有生物的密碼子都

。1種或幾種相同決定氨基酸的密碼子為61種終止密碼3種：UAA、UAG、UGA（不編碼）遺傳密碼（64種）第16頁/共56頁1、請(qǐng)找出起始密碼子與終止密碼子。AUG、GUG（編碼）UAA、UAG、UGA（不編碼）2、已知一段mRNA的堿基序列如下，你能寫出對(duì)應(yīng)的氨基酸序列嗎？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3、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？地球上所有的生物具有共同的遺傳語言，共用一套遺傳密碼，具有或遠(yuǎn)或近的親緣關(guān)系。P65思考與討論？第17頁/共56頁保證了生物遺傳的相對(duì)穩(wěn)定性。思考：當(dāng)某DNA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？因?yàn)榘l(fā)生改變的堿基可能有以下兩種情況：該堿基位于DNA無效片段上；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。4、從密碼子中可以看到，一種氨基酸可能有幾個(gè)密碼子，這一現(xiàn)象稱做密碼子的簡(jiǎn)并性。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？NO第18頁/共56頁問題四：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“生產(chǎn)線”上的呢？搬運(yùn)工-----轉(zhuǎn)運(yùn)RNA（tRNA）ACU天冬氨酸AUG

反密碼子異亮氨酸AAU亮氨酸注意：一種tRNA只能攜帶一種氨基酸一種氨基酸只能由一種tRNA攜帶?NO第19頁/共56頁2、場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)的核糖體上3、條件4、“搬運(yùn)工”：tRNA(轉(zhuǎn)運(yùn)RNA)能量：酶模板：原料：原則：mRNA20種氨基酸ATP5、過程多肽鏈6、產(chǎn)物：7、遺傳信息傳遞方向：mRNA→蛋白質(zhì)（脫離，盤曲折疊形成蛋白質(zhì)）1、概念：

游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸,以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程。A-U、U-A、G-C、C-G第20頁/共56頁第21頁/共56頁

過程比較

復(fù)制

轉(zhuǎn)錄

翻譯

場(chǎng)所

模板

原料堿基配對(duì)

產(chǎn)物遺傳信息復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的比較表細(xì)胞核細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)DNA兩條鏈DNA的一條鏈mRNA脫氧核苷酸核糖核苷酸氨基酸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DNA信使RNA蛋白質(zhì)傳遞DNA→DNA表達(dá)DNA→mRNAmRNA→蛋白質(zhì)第22頁/共56頁GAGUCAUGCmRNA轉(zhuǎn)錄AGAGTCTG

CT

C

CC

AG

AG

T

DNA翻譯蛋白質(zhì)纈氨酸組氨酸精氨酸

基因中堿基數(shù)：mRNA中堿基數(shù)：蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)＝6：3：1第23頁/共56頁TCATGTTTAAG

T

AC

AA

A

T

DNA的平面結(jié)構(gòu)圖DNA第24頁/共56頁AG

T

AC

AA

A

T

AGCUGACGGUUUDNA游離的核糖核苷酸以DNA的一條鏈為模板合成RNA第25頁/共56頁AG

T

AC

AA

A

T

AGCUGACGGUUU

DNA與RNA的堿基互補(bǔ)配對(duì)RNA聚合酶A—UG—CC—GT—A第26頁/共56頁AG

T

AC

AA

A

T

AGCGACGGUUUU第27頁/共56頁AG

T

AC

AA

A

T

AGCGACGGUUUU

組成

RNA的核糖核苷酸一個(gè)個(gè)連接起來A—UG—CC—GT—A第28頁/共56頁AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUUUAA—UG—CC—GT—A第29頁/共56頁AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGUUGUUAA—UG—CC—GT—A第30頁/共56頁AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGUGUUAUA—UG—CC—GT—A第31頁/共56頁AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUAUUA—UG—CC—GT—A第32頁/共56頁AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUAUUAA—UG—CC—GT—A第33頁/共56頁AG

T

AC

AA

A

T

GCGCGGUUAUUAUA—UG—CC—GT—A第34頁/共56頁AG

T

AC

AA

A

T

GGCGGUUAUUAUCA—UG—CC—GT—A第35頁/共56頁AG

T

AC

AA

A

T

GGCGGUUAUUAUC形成的mRNA鏈，DNA上的遺傳信息就傳遞到mRNA上RNADNA第36頁/共56頁AG

T

AC

AA

A

T

UCAUGUUUAmRNA

細(xì)胞質(zhì)

細(xì)胞核

核孔mRNA在細(xì)胞核中合成DNA第37頁/共56頁AG

T

AC

AA

A

T

UCAUGUUUAmRNA

細(xì)胞質(zhì)

細(xì)胞核mRNA通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)第38頁/共56頁3、連接：新結(jié)合的核糖核苷酸在_______的作用下依次連接到正在合成的_____

分子上。1、解旋：DNA分子雙鏈解開，_________

得以暴露。2、配對(duì)：以_____為模板，以__________________為原料，按____________，以____結(jié)合到DNA鏈的____上。4、脫離：合成的mRNA從DNA鏈上_____，而后，DNA雙鏈恢復(fù)。一條鏈DNA雙鏈的堿基游離的四種核糖RNA聚合酶堿基互補(bǔ)配對(duì)原則氫鍵堿基mRNA釋放核苷酸第39頁/共56頁UAC甲硫氨酸GGU組氨酸核糖體肽鍵①②ACGUCACUACAC過程：H2O-H2O第40頁/共56頁①②AGGUCACGUCAC甲硫氨酸UACGGU

組氨酸CAC色氨酸第41頁/共56頁①②AGGUCACGUCGU甲硫氨酸GGU

組氨酸CAC色氨酸AGC精氨酸……mRNA和肽鏈被釋放到細(xì)胞質(zhì)中。AUA一個(gè)mRNA分子上結(jié)合多個(gè)核糖體，同時(shí)合成多條肽鏈！第42頁/共56頁練習(xí)：1.下圖示意蛋白質(zhì)合成的過程，請(qǐng)回答：（1）轉(zhuǎn)錄的模板是[]

中的一條鏈，該鏈的相應(yīng)段堿基順序是

。（2）翻譯的場(chǎng)所是[]

，翻譯的模板是[]

，運(yùn)載氨基酸的工具是[]

，翻譯后的產(chǎn)物是

。DNA分子A鏈④TAGCGAAGAAAG②核糖體③mRNA①tRNA蛋白質(zhì)第43頁/共56頁2.某一個(gè)DNA分子中含有30%的G+C，則由它轉(zhuǎn)錄成的RNA中G+C應(yīng)為（）A、60%B、30%C、20%D、15%3.由n個(gè)堿基組成的基因，控制合成由1條多肽鏈組成的蛋白質(zhì)，氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量為a，則該蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量最大為：

A.na/6B.na/3-18（n/3-1）

C.an-18（n-1）D.na/6-18（n/6-1）BD第44頁/共56頁4.一個(gè)DNA分子中的堿基A+T為70%，其轉(zhuǎn)錄成的信使RNA上的U為25%，則信使RNA上的堿基A為：Ａ.１０％Ｂ.２５％Ｃ.４５％Ｄ.以上三者都錯(cuò)5.一段信使RNA上有30個(gè)堿基，其中A和G有12個(gè)，轉(zhuǎn)錄出該信使RNA的一段DNA中的C和T的個(gè)數(shù)以及翻譯合成一條多肽鏈時(shí)脫去的水分子數(shù)分別是：

A.30個(gè)、10個(gè)B.30個(gè)、9個(gè)

C.18個(gè)、9個(gè)D.12個(gè)、10個(gè)CB第45頁/共56頁6.一條多肽鏈中有氨基酸1000個(gè)，則作為合成該多肽鏈模板的信使RNA分子和用來轉(zhuǎn)錄信使RNA的DNA分子分別至少要有堿基

A．3000個(gè)和3000個(gè)B.1000個(gè)和2000個(gè)

C．2000個(gè)和4000個(gè)D．3000個(gè)和6000個(gè)7.若某致病基因a的一條鏈有3000個(gè)脫氧核苷酸組成，則基因型為Aa的人體細(xì)胞中，其控制合成的蛋白質(zhì)含氨基酸數(shù)目應(yīng)為：A.少于1000個(gè)B.等于1000個(gè)C.少于3000個(gè)D.等于3000個(gè)8.DNA決定mRNA的序列是通過A．mRNA的密碼B．DNA的自我復(fù)制C．堿基互補(bǔ)配對(duì)D．tRNA的轉(zhuǎn)運(yùn)DAC第46頁/共56頁9.關(guān)于遺傳信息和遺傳密碼的下列敘述中，正確的是：A.遺傳信息位于mRNA上，遺傳密碼位于DNA上，構(gòu)成的堿基相同B.遺傳信息位于DNA上，遺傳密碼位于mRNA上，構(gòu)成堿基相同C.遺傳信息和遺傳密碼都位于DNA上，構(gòu)成堿基相同D.遺傳信息位于DNA上，遺傳密碼位于mRNA上，若含有遺傳信息的模板鏈堿基組成為TCA，則遺傳密碼的堿基構(gòu)成為AGU10.在遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中，翻譯者是：

A.核糖體B.轉(zhuǎn)移RNAC.氨基酸D.信使RNADB第47頁/共56頁11.ＤＮＡ復(fù)制，轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中所需要的原料物質(zhì)分別是：Ａ.脫氧核苷酸，核糖核苷酸，氨基酸Ｂ.核糖核苷酸，脫氧核苷酸，氨基酸Ｃ.脫氧核苷酸，氨基酸，核糖核苷酸Ｄ.核糖核苷酸，氨基酸，核糖核苷酸12.mRNA的核苷酸序列與：

A.DNA分子的兩條鏈的核苷酸序列互補(bǔ)

B.DNA分子的一條鏈的核苷酸序列互補(bǔ)

C.某一tRNA分子的核苷酸序列互補(bǔ)

D.所有tRNA分子的核苷酸序列互補(bǔ)AB第48頁/共56頁13.根據(jù)蛋白質(zhì)合成中遺傳信息的傳遞過程（1）丙氨酸的密碼子是_____________，決定合成該氨基酸的DNA上的堿基是_______________________.（2）第二個(gè)框中氨基酸應(yīng)是_______________，請(qǐng)從下面的備選答案中選出：半胱氨酸（UGC），絲氨酸（UCC），蘇氨酸（ACG），精氨酸（AGG）DNA雙鏈a鏈CAb鏈G信使RNAc鏈A轉(zhuǎn)運(yùn)RNAd鏈GAG氨基酸CGGCCCGUATTCGUCGC半胱氨酸半胱氨酸第49頁/共56頁（3）DNA雙鏈中_____鏈為轉(zhuǎn)錄模板鏈，遺傳信息存在于_______鏈上，遺傳密碼存在于__________鏈上（4）如若合成胰島素，其含有51個(gè)氨基酸酸，控制合成的基因上，與合成氨基酸有關(guān)的基因中至少含有_______個(gè)脫氧核苷酸14.組成mRNA分子的四種單核苷酸能組成多少種密碼子：A.16B.32C.46D.6415,對(duì)染色體、DNA、基因三者關(guān)系的敘述中，錯(cuò)誤的是A.每條染色體上含有一個(gè)或兩個(gè)DNA，DNA分子上含有多個(gè)基因B.都能復(fù)制、分離和傳遞，且三者行為一致C.三者都是生物細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)D.生物的傳種接代中，染色體的行為決定著DNA和基因的行為DC306aDNA信使mRNAb第50頁/共56頁表2DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯比較DNA復(fù)制