基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成公開(kāi)課

基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成公開(kāi)課第1頁(yè)/共49頁(yè)《侏羅紀(jì)公園》DNA生物性狀？基因通過(guò)指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成來(lái)控制性狀的過(guò)程，叫基因的表達(dá)第2頁(yè)/共49頁(yè)第4章基因的表達(dá)第1節(jié)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成(課時(shí)1)第3頁(yè)/共49頁(yè)學(xué)習(xí)目標(biāo)（1）比較DNA與RNA在組成、結(jié)構(gòu)、功能等方面的異同。（2）概述遺傳信息轉(zhuǎn)錄的概念和過(guò)程（場(chǎng)所、模板、條件、原料、產(chǎn)物）。

第4頁(yè)/共49頁(yè)______指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成基因是有_________的_____片段；DNA主要存在于________中，而蛋白質(zhì)的合成是在_______中進(jìn)行的。

細(xì)胞核中的DNA如何指導(dǎo)細(xì)胞質(zhì)中的蛋白質(zhì)的合成？基因遺傳效應(yīng)DNA細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)（核糖體）第5頁(yè)/共49頁(yè)小資料：1955年有人曾用洋蔥根尖和變形蟲(chóng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，如果加入RNA酶分解細(xì)胞中的RNA，蛋白質(zhì)合成就停止，而如果再加進(jìn)從酵母中提取出來(lái)的RNA，則又可重新合成一定數(shù)量的蛋白質(zhì)。同年，拉斯特（LasterGold）等人將變形蟲(chóng)用同位素標(biāo)記的尿嘧啶核苷培養(yǎng)液來(lái)培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)標(biāo)記的RNA分子首先在細(xì)胞核中合成?；虻鞍踪|(zhì)的合成指導(dǎo)以_____為媒介RNA第6頁(yè)/共49頁(yè)活動(dòng)一：（3分鐘）

閱讀課本P62至

P63頁(yè)第二段內(nèi)容，然后回答下列問(wèn)題：1、RNA的結(jié)構(gòu)單位是什么？2、RNA與DNA在化學(xué)組成上的區(qū)別有哪些？3、RNA為什么適合作DNA的信使？4、RNA的種類(lèi)有哪三種？核糖核苷酸第7頁(yè)/共49頁(yè)RNA的化學(xué)組成復(fù)習(xí)提問(wèn)RNA中文全稱(chēng):

組成元素:

基本單位:

核糖含氮堿基磷酸含氮堿基A、G、C、U核糖核酸CHONP磷酸核糖核苷酸核糖第8頁(yè)/共49頁(yè)2.比較RNA與DNA結(jié)構(gòu)的不同比較項(xiàng)目DNARNA結(jié)構(gòu)基本單位五碳糖含氮堿基功能主要存在部位脫氧核苷酸核糖核苷酸脫氧核糖

核糖ATCGAUCG通常雙螺旋結(jié)構(gòu)一般單鏈結(jié)構(gòu)細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)遺傳信息的儲(chǔ)存、傳遞、表達(dá)傳遞第9頁(yè)/共49頁(yè)1.RNA與DNA有相似結(jié)構(gòu)可以解讀DNA的遺傳信息。2.RNA一般是單鏈的,RNA比DNA要小，因此能通過(guò)核孔，把DNA的遺傳信息從細(xì)胞核傳遞到細(xì)胞質(zhì)中。

３、為什么RNA適于做DNA的信使呢？第10頁(yè)/共49頁(yè)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(yùn)RNA：專(zhuān)一性轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的工具。4.RNA的種類(lèi)第11頁(yè)/共49頁(yè)DNA的信息是怎么傳給mRNA的？第12頁(yè)/共49頁(yè)第13頁(yè)/共49頁(yè)（1）什么叫轉(zhuǎn)錄？DNA的兩條鏈都能轉(zhuǎn)錄嗎？（2）轉(zhuǎn)綠時(shí)，DNA鏈完全解開(kāi)嗎？（3）在轉(zhuǎn)錄過(guò)程中堿基互補(bǔ)配對(duì)原則有什么特殊情況？（4）轉(zhuǎn)錄的場(chǎng)所、模板、條件、原料、產(chǎn)物各是什么？A—U、T—A、G—C、C—G……A－T－T－C－A－G－A－T－G…………T－A－A－G－T－C－T－A－C……DNAa鏈b鏈……A－U－U－C－A－G－A－U－G……（5）假設(shè)以b鏈為模板，則轉(zhuǎn)錄出的RNA堿基排列為：

、活動(dòng)二：（3分鐘）閱讀課本P63頁(yè)第3段及圖4－4，思考回答下列問(wèn)題：在細(xì)胞核中，以DNA雙鏈中的一條鏈為模板，合成RNA的過(guò)程不能不是，只有遺傳效應(yīng)的DNA片段（基因）解開(kāi)第14頁(yè)/共49頁(yè)DNARNA聚合酶mRNA1、解旋：DNA雙鏈解開(kāi)，暴露

堿基3、連接酶：結(jié)果：形成一個(gè)2、配對(duì)原則：模板：原料：4、釋放合成的mRNA從上釋放DNA雙鏈恢復(fù)成

結(jié)構(gòu)解開(kāi)DNA雙鏈中的一條鏈游離的核糖核苷酸堿基互補(bǔ)配對(duì)原則RNA聚合酶mRNADNA雙螺旋遺傳信息的轉(zhuǎn)錄過(guò)程RNA聚合酶：?jiǎn)?dòng)轉(zhuǎn)錄，并把單個(gè)的核糖核苷酸連接在正在合成的mRNA片段上，同時(shí)具有解旋功能第15頁(yè)/共49頁(yè)AG

T

AC

AA

A

T

AGCUGACGGUUU⑻轉(zhuǎn)錄的過(guò)程游離的核糖核苷酸第16頁(yè)/共49頁(yè)第17頁(yè)/共49頁(yè)

概念：場(chǎng)所：

模板：

原料：酶：能量：產(chǎn)物：信息傳遞方向：在細(xì)胞核中，以DNA雙鏈中的一條鏈為模板，合成mRNA的過(guò)程。細(xì)胞核（主要）DNA解旋，以其中一條鏈為模板

4種核糖核苷酸（A、G、C、U）條件RNA聚合酶ATP單鏈的mRNA（信使RNA）DNA→mRNA轉(zhuǎn)錄小結(jié)第18頁(yè)/共49頁(yè)第19頁(yè)/共49頁(yè)比較復(fù)制、轉(zhuǎn)錄過(guò)程的差異：RNADNA產(chǎn)物DNA的一條鏈DNA的兩條鏈模板邊解旋邊轉(zhuǎn)錄半保留復(fù)制，邊解旋邊復(fù)制特點(diǎn)DNAmRNADNADNA信息傳遞方向RNA聚合酶解旋酶、DNA聚合酶酶4種核糖核苷酸4種脫氧核苷酸原料只解有遺傳效應(yīng)的片段完全解旋解旋細(xì)胞核（主要）細(xì)胞核（主要）場(chǎng)所

轉(zhuǎn)錄DNA復(fù)制

第20頁(yè)/共49頁(yè)1.DNA分子的解旋發(fā)生在________過(guò)程中。

A.復(fù)制B.轉(zhuǎn)錄C.翻譯D.復(fù)制和轉(zhuǎn)錄2.果蠅的遺傳物質(zhì)由_________種核苷酸組成。

A.2B.4C.5D.83.DNA和RNA的區(qū)別是（）

A、五碳糖不同B、堿基種類(lèi)不同

C、空間結(jié)構(gòu)不同D、以上都是DBD當(dāng)堂訓(xùn)練第21頁(yè)/共49頁(yè)4、如果DNA的一條模板鏈的堿基排列順序是ACGCTAGCA，那么與它互補(bǔ)的另一條鏈上的堿基排列順序是

，轉(zhuǎn)錄成的信使RNA上的堿基排列順序是__________________________

5、如下是轉(zhuǎn)錄過(guò)程：DNA……ＡＴＧ……

RNA……ＵＡＣ……該圖中有

種核苷酸，有

核酸，有種堿基，該過(guò)程是在

中進(jìn)行的。TGCGATCGT625細(xì)胞核UGCGAUCGU第22頁(yè)/共49頁(yè)當(dāng)堂檢測(cè)

下圖表示DNA為模板轉(zhuǎn)錄RNA的過(guò)程圖解。圖中4、5表示兩種功能不同的酶。據(jù)圖分析回答問(wèn)題。

1）在玉米的葉肉細(xì)胞，則能夠進(jìn)行該生理過(guò)程的細(xì)胞結(jié)構(gòu)有

。

2）轉(zhuǎn)錄過(guò)程中DNA首先在［］

的催化作用下，由

提供能量，將DNA分子中堿基對(duì)內(nèi)的

斷開(kāi)，該過(guò)程稱(chēng)為

。

3）然后在［］

的催化作用下，以其中的

鏈作為信息模板，以［］

為原料，由

提供能量，按照

原則，合成出［］

。

4）通過(guò)轉(zhuǎn)錄，DNA分子中的遺傳信息被準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)移到

中。

5）在真核細(xì)胞的細(xì)胞核中，轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物通過(guò)

進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中，與

結(jié)合在一起直接指導(dǎo)蛋白質(zhì)的生物合成過(guò)程。核糖體細(xì)胞核、線粒體、葉綠體ATP氫鍵解旋4RNA聚合酶甲3四種游離的核糖核苷酸ATP堿基互補(bǔ)配對(duì)2信使RNA信使RNA核孔細(xì)胞核、線粒體、葉綠體5RNA聚合酶第23頁(yè)/共49頁(yè)

概念：場(chǎng)所：

模板：

原料：酶：能量：產(chǎn)物：信息傳遞方向：在細(xì)胞核中，以DNA雙鏈中的一條鏈為模板，合成mRNA的過(guò)程。細(xì)胞核（主要）DNA解旋，以其中一條鏈為模板

4種核糖核苷酸（A、G、C、U）條件RNA聚合酶ATP單鏈的mRNA（信使RNA）DNA→mRNA遺傳信息的轉(zhuǎn)錄（復(fù)習(xí)）第24頁(yè)/共49頁(yè)經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)錄，DNA中的遺傳信息傳遞給了mRNA，mRNA再經(jīng)過(guò)必要的加工后從核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)。轉(zhuǎn)錄后進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)的mRNA仍是堿基序列，而不是蛋白質(zhì)。那么，mRNA上的遺傳信息是如何進(jìn)一步指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成的呢？第25頁(yè)/共49頁(yè)第26頁(yè)/共49頁(yè)第4章基因的表達(dá)第1節(jié)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成(課時(shí)2)第27頁(yè)/共49頁(yè)遺傳信息的翻譯1、翻譯的概念、場(chǎng)所、模板、原料和產(chǎn)物？2、什么叫遺傳信息、遺傳密碼、密碼子、反密碼子？3、堿基和氨基酸之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系是什么？4、tRNA有什么特點(diǎn)？活動(dòng)三：（3分鐘）閱讀課本P64-67頁(yè)，然后思考回答下列問(wèn)題：5、試描述翻譯的過(guò)程？第28頁(yè)/共49頁(yè)1、概念遺傳信息的翻譯游離在細(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(guò)程。2、場(chǎng)所3、原料4、遺傳信息傳遞方向細(xì)胞質(zhì)(核糖體)20種氨基酸mRNA蛋白質(zhì)第29頁(yè)/共49頁(yè)mRNA上決定一個(gè)氨基酸的3個(gè)相鄰的堿基。密碼子:UCAUGAUUAmRNA密碼子密碼子密碼子遺傳學(xué)上把mRNA中決定氨基酸的不同堿基排列順序，叫做“遺傳密碼”。堿基（堿基對(duì)、脫氧核苷酸）排列順序遺傳信息：遺傳密碼：第30頁(yè)/共49頁(yè)第一個(gè)字母第二個(gè)字母第三個(gè)字母UCAGU苯丙氨酸苯丙氨酸亮氨酸亮氨酸絲氨酸絲氨酸絲氨酸絲氨酸酪氨酸酪氨酸終止終止半胱氨酸半胱氨酸終止色氨酸UCAGC亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸組氨酸組氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸UCAGA異亮氨酸異亮氨酸異亮氨酸甲硫氨酸（起始）蘇氨酸蘇氨酸蘇氨酸蘇氨酸天冬酰胺天冬酰胺賴氨酸賴氨酸絲氨酸絲氨酸精氨酸精氨酸UCAGG纈氨酸纈氨酸纈氨酸纈氨酸（起始）丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸天冬氨酸天冬氨酸谷氨酸谷氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸UCAGa.密碼子表查法例:CCU脯氨酸

c.特殊密碼子b.密碼子的特點(diǎn)3個(gè)終止密碼:UAAUAGUGA2個(gè)起始密碼:AUGGUG專(zhuān)一性一個(gè)密碼子只對(duì)應(yīng)一種氨基酸簡(jiǎn)并性一種氨基酸可對(duì)應(yīng)多個(gè)密碼子通用性地球上幾乎所有生物都共用一套密碼子64種密碼子第31頁(yè)/共49頁(yè)能讀懂mRNA上的信息，還需要哪些條件才能合成蛋白質(zhì)呢？場(chǎng)所：核糖體模板：mRNA原料：20種氨基酸能量：ATP多種酶條件轉(zhuǎn)運(yùn)工具：tRNA原則：堿基互補(bǔ)配對(duì)原則第32頁(yè)/共49頁(yè)1、形態(tài)：三葉草形2、結(jié)構(gòu)：一端為氨基酸結(jié)合的部位

另一端為反密碼子，能與與密碼子堿基互補(bǔ)配對(duì)。3、種類(lèi)：61種轉(zhuǎn)運(yùn)工具---tRNA第33頁(yè)/共49頁(yè)AUGGAUAUCmRNA？甲硫氨酸CUA反密碼子核糖體tRNA作用密碼子tRNA的反密碼子與mRNA上的密碼子互補(bǔ)配對(duì)。共有

種tRNA。61專(zhuān)一性：每種tRNA只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸。密碼子密碼子第34頁(yè)/共49頁(yè)第35頁(yè)/共49頁(yè)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36頁(yè)/共49頁(yè)1.翻譯的場(chǎng)所：

、2.翻譯時(shí)的模板：

、3.翻譯的原料：

，能量4.翻譯的起始碼有:

個(gè)，終止碼有:

個(gè)5.密碼子有

種，決定氨基酸的密碼子

種。6.翻譯時(shí)的堿基配對(duì)：7.肽鏈由各相鄰的氨基酸通過(guò)

連接形成。8.翻譯的條件：

。361肽鍵2核糖體mRNA20種氨基酸酶、ATP、模板、原料翻譯小結(jié)64ATP第37頁(yè)/共49頁(yè)第38頁(yè)/共49頁(yè)轉(zhuǎn)錄、翻譯與DNA復(fù)制的比較場(chǎng)所模板原料產(chǎn)物遺傳信息傳遞方向DNA復(fù)制：DNADNA轉(zhuǎn)錄：DNARNA翻譯：RNAPro游離的脫氧核苷酸游離的核糖核苷酸游離的氨基酸DNAmRNA蛋白質(zhì)DNA→DNADNA→mRNA親代DNA的兩條鏈DNA的一條鏈（模板鏈）mRNA小結(jié)RNADNA蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄翻譯細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)mRNA→Pro第39頁(yè)/共49頁(yè)A—C—U—G—G—A—U—C—UmRNA反密碼子UGACCUAGA蘇氨酸——甘氨酸——絲氨酸轉(zhuǎn)錄翻譯肽鏈密碼子ACUGGAUCUDNAA鏈A—C—T—G—G—A—T—C—TB鏈T—G—A—C—C—T—A—G—A肽鍵肽鍵當(dāng)堂訓(xùn)練假設(shè)以B鏈為模板進(jìn)行轉(zhuǎn)錄第40頁(yè)/共49頁(yè)A—C—U—G—G—A—U—C—UmRNA蘇氨酸——甘氨酸——絲氨酸轉(zhuǎn)錄翻譯肽鏈DNAA鏈A—C—T—G—G—A—T—C—TB鏈T—G—A—C—C—T—A—G—A1個(gè)氨基酸3個(gè)堿基6個(gè)堿基當(dāng)堂訓(xùn)練據(jù)圖分析堿基與氨基酸的對(duì)應(yīng)關(guān)系基因中的堿基數(shù)（雙鏈）：mRNA中的堿基數(shù)：合成蛋白質(zhì)的氨基酸個(gè)數(shù)=_________6∶3∶1第41頁(yè)/共49頁(yè)課堂練習(xí)：1．DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯分別形成[]A．DNA、RNA、蛋白質(zhì)B．RNA、DNA、多肽C．RNA、DNA、核糖體D．RNA、DNA、蛋白質(zhì)A2．遺傳密碼位于[]A．蛋白質(zhì)分子上B．DNA分子上C．RNA分子上D．信使RNA分子上D第42頁(yè)/共49頁(yè)3.某基因中含有1200個(gè)堿基，則由它控制合成的一條肽鏈的最多含有肽鍵的個(gè)數(shù)是(

)A．198個(gè)B．199個(gè)C．200個(gè)D．201個(gè)B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43頁(yè)/共49頁(yè)4．若某肽鏈的第一個(gè)氨基酸的密碼子為AUG，

那么控制這個(gè)氨基酸的DNA模板鏈上相應(yīng)的

三個(gè)堿基的順序應(yīng)為[]A．UACB．AUGC．ATGD．TACDD5．一個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA的3個(gè)堿基為CGA，此RNA

運(yùn)載的氨基酸是[]A．酪氨酸（UAC）B．谷氨酸（GAG）C．精氨酸（CGA）D．丙氨酸（GCU）第44頁(yè)/共49頁(yè)6．一條多肽鏈中有氨基酸1000個(gè)，則作為合成

該多肽的模板信使RNA和用來(lái)轉(zhuǎn)錄信使RNA

的DNA分子分別至少要有堿基多少個(gè)[]A．3000個(gè)和3000個(gè)B．1000個(gè)和2000個(gè)C．3000個(gè)和6000個(gè)D．2000個(gè)和4000個(gè)C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45頁(yè)/共49頁(yè)7．某DNA片段所轉(zhuǎn)錄的mRNA中U%＝28%，A%＝18%，則個(gè)DNA片段中T%和G%分別占（）。A.46%,54%B.23%,27%C.27%,23%D.46%,27%BA1T2T1A2G1C1C2G212(A1＋T1)%=(A2+T2)%=(A總+T總)%(G1＋C1)%=(G2+C2)%=(G總+C總)%AmUmGmCmmRNA=(Am+Um)%=(Gm+Cm)%第46頁(yè)