基因指導蛋白質(zhì)的合成

細胞內(nèi)與遺傳有關(guān)的物質(zhì)或結(jié)構(gòu)，從復(fù)雜到簡單的是[]A．DNA→染色體→脫氧核苷酸→基因B．染色體→脫氧核苷酸→DNA→基因C．DNA→染色體→基因→脫氧核苷酸D．染色體→DNA→基因→脫氧核苷酸D當前1頁，總共82頁。第4章基因的表達第1節(jié)基因指導蛋白質(zhì)的合成授課人：黃曉君當前2頁，總共82頁。電影《侏羅紀公園》當前3頁，總共82頁。電影《侏羅紀公園》思考：電影中的科學家用什么使已滅絕的恐龍復(fù)活的？利用恐龍的DNA使恐龍的基因表達出來,表現(xiàn)恐龍的特性,使恐龍的復(fù)活。復(fù)習回顧：①生物的形態(tài)特征和生理特征叫什么？②性狀的承擔者和體現(xiàn)者是什么？③性狀是由什么決定的？那么，從恐龍化石中提取出恐龍DNA，真的可以使恐龍復(fù)活嗎？性狀蛋白質(zhì)基因當前4頁，總共82頁。遺傳與進化遺傳因子的發(fā)現(xiàn)基因和染色體的關(guān)系基因的本質(zhì)基因的表達基因突變及其他變異從雜交育種到基因工程現(xiàn)代生物進化理論人類是怎樣認識到基因的存在的？基因在哪里？基因是什么?基因是怎樣行使功能的？基因在傳遞過程中怎樣變化？人類如何利用生物的基因？生物進化過程中基因頻率是如何變化的？當前5頁，總共82頁?；蚰w色眼皮單雙血型基因有遺傳效應(yīng)的DNA片段控制生物性狀在染色體上呈線性排列遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)單位和功能單位溫故知新當前6頁，總共82頁。基因控制生物體的性狀控制

合成蛋白質(zhì)直接體現(xiàn)者基因通過指導蛋白質(zhì)合成來控制性狀的過程，叫________________?；蚴窃鯓又笇У鞍踪|(zhì)合成的呢？基因的表達主要在細胞核細胞質(zhì)中的核糖體上

媒介：當前7頁，總共82頁。問題一：為什么RNA適合作為DNA的信使？1、DNA與RNA的主要區(qū)別討論分析：①RNA的基本組成單位是什么？②核糖核苷酸和脫氧核苷酸有什么區(qū)別？③RNA與DNA的空間結(jié)構(gòu)有什么不同？當前8頁，總共82頁。項目RNADNA名稱組成基本單位結(jié)構(gòu)存在部位功能核糖核酸脫氧核糖核酸核糖核苷酸脫氧（核糖）核苷酸一般為單鏈一般為雙鏈主要存在于細胞質(zhì)中主要存在于細胞核中元素：C、H、O、N、P核糖、磷酸、含氮堿基：A、G、C、U元素：C、H、O、N、P脫氧核糖、磷酸、含氮堿基：A、G、C、T遺傳信息的儲存、傳遞與表達？1、DNA與RNA的主要區(qū)別當前9頁，總共82頁。RNA的種類1、信使RNA(mRNA)3、核糖體RNA(rRNA)2、轉(zhuǎn)運RNA(tRNA)作為DNA的信使，將DNA的遺傳信息轉(zhuǎn)錄下來，傳遞至細胞質(zhì)的核糖體上，成為蛋白質(zhì)合成的模板。氨基酸的運載工具。（一種轉(zhuǎn)運RNA只能識別和轉(zhuǎn)運一種氨基酸。)核糖體的組成部分2、RNA的種類和功能當前10頁，總共82頁。（3）.RNA一般為單鏈，比DNA短，能通過核孔，從細胞核轉(zhuǎn)移到細胞質(zhì)中（1）.RNA與DNA結(jié)構(gòu)相似，都是由四種核苷酸組成。（2）.RNA與DNA的關(guān)系中，也遵循堿基互補配對原則短小精悍3、RNA適合做DNA信使的原因當前11頁，總共82頁。3、過程：4、條件1、轉(zhuǎn)錄：

2、場所：6、產(chǎn)物：5、堿基配對：問題二：DNA的遺傳信息是怎樣傳給mRNA？7、遺傳信息的傳遞方向：閱讀課本P63第三段-P64思考討論在細胞核中以DNA的一條鏈為模板,按堿基互補配對原則，合成RNA的過程。當前12頁，總共82頁。二、DNA的轉(zhuǎn)錄過程當前13頁，總共82頁。TCATGTTTAAG

T

AC

AA

A

T

DNA的平面結(jié)構(gòu)圖DNARNA聚合酶（1）解旋：DNA雙鏈解開,堿基得以暴露當前14頁，總共82頁。AG

T

AC

AA

A

T

AGCUGACGGUUU

DNA與RNA的堿基互補配對RNA聚合酶A—UG—CC—GT—A（2）配對：細胞中游離的核糖核苷酸與DNA一條鏈（模板鏈）上的堿基按照堿基互補配對原則，形成氫鍵結(jié)合。當前15頁，總共82頁。AG

T

AC

AA

A

T

AGCGACGGUUUU（3）連接：在RNA聚合酶的作用下，依次連接，形成一個mRNA分子當前16頁，總共82頁。AG

T

AC

AA

A

T

AGCGACGGUUUUA—UG—CC—GT—A當前17頁，總共82頁。AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUUUAA—UG—CC—GT—A當前18頁，總共82頁。AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGUUGUUAA—UG—CC—GT—A當前19頁，總共82頁。AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGUGUUAUA—UG—CC—GT—A當前20頁，總共82頁。AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUAUUA—UG—CC—GT—A當前21頁，總共82頁。AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUAUUAA—UG—CC—GT—A當前22頁，總共82頁。AG

T

AC

AA

A

T

GCGCGGUUAUUAUA—UG—CC—GT—A當前23頁，總共82頁。AG

T

AC

AA

A

T

GGCGGUUAUUAUCA—UG—CC—GT—A當前24頁，總共82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當前25頁，總共82頁。AG

T

AC

AA

A

T

UCAUGUUUAmRNA

細胞質(zhì)

細胞核

核孔mRNA在細胞核中合成DNA當前26頁，總共82頁。AG

T

AC

AA

A

T

UCAUGUUUAmRNA

細胞質(zhì)

細胞核（4）脫離：合成的mRNA從DNA鏈上釋放，通過核孔進入細胞質(zhì)，然后DNA雙鏈恢復(fù)當前27頁，總共82頁。3、過程：4、條件酶：能量：模板：原料：RNA聚合酶DNA分子的一條單鏈4種游離的核糖核苷酸（AGCU)ATP1、轉(zhuǎn)錄：

在細胞核中以DNA的一條鏈為模板,按堿基互補配對原則，合成RNA的過程。2、場所：主要在細胞核6、產(chǎn)物：mRNA5、堿基配對：A-U、T-A、G-C、C-G解旋→配對→連接→脫離7、遺傳信息的傳遞方向：DNA→mRNA三、轉(zhuǎn)錄小結(jié)當前28頁，總共82頁。DNA遺傳信息如何準確的把傳給mRNA？

堿基互補配對原則DNARNAA---UT---AG---CC---G當前29頁，總共82頁。場所:模板:原料:條件:產(chǎn)物:特點:原則:主要是細胞核DNA上基因的一條鏈四種游離核糖核苷酸(A、G、C、U）需要酶和ATP單鏈的mRNA邊解旋邊轉(zhuǎn)錄堿基互補配對原則（A=U,T=A;G=C,C=G）轉(zhuǎn)錄小結(jié)當前30頁，總共82頁。-A-T-G-A-C-T-G-G-A-T-C-T-T-A-A--T-A-C-T-G-A-C-C-T-A-G-A-A-T-T-U-A-C-U-G-A-C-C-U-A-G-A-A-U-U1.請同學們根據(jù)剛才學的知識畫出由以下DNA片段指導合成的mRNA動動手情況一以①鏈為模板情況一以②鏈為模板A-U-G-A-C-U-G-G-A-U-C-U-U-A-A當前31頁，總共82頁。2.復(fù)制與轉(zhuǎn)錄的比較復(fù)制轉(zhuǎn)錄時間場所解旋模板原料酶能量堿基配對特點產(chǎn)物意義細胞核（主要），少數(shù)在線粒體和葉綠體完全解旋只解有遺傳效應(yīng)的片段DNA的兩條鏈只有DNA的一條鏈4種脫氧核苷酸4種核糖核苷酸DNA解旋酶、DNA聚合酶RNA聚合酶ATPATP子代DNARNA（tRNA、rRNA）和mRNAC－G、G－C、T—A、A－UC－G、G－C、T－A、A－T有絲分裂間期和減數(shù)分裂前的間期生長發(fā)育過程邊解旋邊復(fù)制，半保留復(fù)制邊解旋邊轉(zhuǎn)錄復(fù)制遺傳信息，使遺傳信息從親代傳給子代傳遞遺傳信息，為翻譯做準備當前32頁，總共82頁。課堂練習1ACTGAA①甲鏈乙鏈丙鏈DNARNATGACTTACUGAA課本P77識圖作答題（1）、（2）思考1、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確轉(zhuǎn)錄有什么意義？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？都遵循堿基互補配對原則A-U當前33頁，總共82頁。課堂練習2mRNA上有25％的腺嘌呤，35％的尿嘧啶，則轉(zhuǎn)錄該mRNA的DNA分子模板鏈上腺嘌呤占該鏈堿基總數(shù)的[]A．50%B．25%C．30%D．35%DDNARNAACGTUGCA35%25%變式：轉(zhuǎn)錄該mRNA的DNA分子上腺嘌呤占堿基總數(shù)的_____.C當前34頁，總共82頁。煙草、煙草花葉病毒、T2噬菌體中含有的物質(zhì)，下列敘述正確的是[]A．核酸的種類依次是2、1、B．核苷酸的種類依次是8、、4C．五碳糖的種類依次是2、、1D．含N堿基的種類依次是5、4、4D215214課堂練習3當前35頁，總共82頁。4、細胞中不能合成蛋白質(zhì)的是（）A.胰腺細胞B.腸黏膜細胞C.哺乳成熟紅細胞D.白細胞C5、如圖是DNA轉(zhuǎn)錄過程中的一個片段，其核苷酸的種類有（）

—C—T—T—A——G—A—A—U—A.4種B.5種C.6種D.8種C課堂練習當前36頁，總共82頁。

轉(zhuǎn)錄得到的mRNA仍是堿基序列，而不是蛋白質(zhì)。那么，mRNA上的堿基序列如何決定蛋白質(zhì)中氨基酸的種類、數(shù)量和排列順序的呢？或者說mRNA如何將其從DNA模板鏈上獲得的信息體現(xiàn)到能直接表現(xiàn)出生物體的性狀的蛋白質(zhì)上的呢？思考當前37頁，總共82頁。問題三：mRNA如何將遺傳信息翻譯成蛋白質(zhì)？9/129115/29151215725賦值：12345678910111213…15.26字母：ABCDEFGHIJKLM…O…Z左邊方框是字母賦值表。請你按照賦值表把下面數(shù)字信息翻譯成英文單詞，其中單詞間用/隔開ILikeBiology當前38頁，總共82頁。DNA和RNA都只含有4種堿基，而組成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸有20種。這4種堿基是怎樣決定蛋白質(zhì)的20種氨基酸的？邏輯推理：如果1個堿基決定1個氨基酸，如果2個堿基編碼一個氨基酸如果3個堿基編碼一個氨基酸

思考與討論41＝4不行42＝16，不行43＝64，足足有余..AUGGAAGCAUGUCCGAGCAAGCCG..mRNA氨基酸序列思考：堿基和氨基酸之間的對應(yīng)關(guān)系是怎樣的？當前39頁，總共82頁。密碼子：mRNA上決定一個氨基酸的三個相鄰的堿基

密碼子

密碼子

密碼子AAGUGAACGmRNA連續(xù)的不重疊決定氨基酸的密碼子共有多少種？氨基酸有多少種?（三聯(lián)體）當前40頁，總共82頁。

第1個字母第2個字母 第3個字母密碼子苯丙氨酸UUUUUU？

精氨酸AGGAGG當前41頁，總共82頁。1、請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AUGGAAGCAUGCCGCAAGCCG,你能寫出對應(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（通用性），具有或遠或近的親緣關(guān)系。P65思考與討論？當前42頁，總共82頁。保證了生物遺傳的相對穩(wěn)定性。思考：當某DNA堿基發(fā)生改變，是否一定會導致生物性狀發(fā)生改變？因為發(fā)生改變的堿基可能有以下兩種情況：該堿基位于DNA無遺傳效應(yīng)的片段上；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密碼子，這一現(xiàn)象稱做密碼子的簡并性。你認為密碼的簡并對生物體的生存發(fā)展有什么意義？NOGAU

GAC天冬氨酸當前43頁，總共82頁。地球上所有的生物共用一套遺傳密碼（通用性）遺傳密碼的特性：簡并性小結(jié)當前44頁，總共82頁。遺傳密碼的特性：1.密碼子總數(shù)是

種，但決定氨基酸的密碼子是

種。其中有_____終止密碼，沒有對應(yīng)的氨基酸。2個密碼子（AUG、GUG）可以作為起始密碼子（翻譯開始），同時可以決定氨基酸。2.__________

：地球上幾乎所有的生物共用一套密碼子表。3.簡并性：61643個通用性一種密碼子決定一種氨基酸；一種氨基酸有兩種以上的密碼子的情況。當前45頁，總共82頁。轉(zhuǎn)運RNA（tRNA）搬運工思考：游離在細胞質(zhì)中的氨基酸，是怎樣運送到合成蛋白質(zhì)的“生產(chǎn)線（核糖體）”上的呢？圖4-5tRNA的結(jié)構(gòu)示意圖

當前46頁，總共82頁。轉(zhuǎn)運RNA（tRNA）UAU反密碼子氨基酸mRNAUGCAUACCGAU三葉草形有臂一端可攜帶氨基酸有環(huán)另一端有三個堿基，能與mRNA上的密碼子互補配對，稱為反密碼子。tRNA的分子結(jié)構(gòu)當前47頁，總共82頁。mRNAtRNA反密碼子密碼子ks5u精品課件當前48頁，總共82頁。ACU天冬氨酸AUG

反密碼子異亮氨酸AAU亮氨酸1、tRNA上有很多個堿基，其中只有3個堿基作為反密碼子；2、一種tRNA只能攜帶

氨基酸，一種氨基酸可由__________

tRNA攜帶（密碼子的簡并性）；一種一種或多種3、反密碼子有

種，tRNA有

種。6161注意：當前49頁，總共82頁。2、場所：細胞質(zhì)的核糖體上3、條件4、“搬運工”：tRNA(轉(zhuǎn)運RNA)能量：多種酶模板：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三、遺傳信息的翻譯（P66—67）當前50頁，總共82頁。mRNAtRNA氨基酸核糖體ks5u精品課件當前51頁，總共82頁。當前52頁，總共82頁。UAC甲硫氨酸GGU組氨酸核糖體肽鍵①②ACGUCACUACAC翻譯過程：H2O-H2O當前53頁，總共82頁。①②AGGUCACGUCAC甲硫氨酸UACGGU

組氨酸CAC色氨酸當前54頁，總共82頁。①②AGGUCACGUCGU甲硫氨酸GGU

組氨酸CAC色氨酸AGC精氨酸……mRNA和肽鏈被釋放到細胞質(zhì)中。AUC一個mRNA分子上結(jié)合多個核糖體，同時合成多條肽鏈！當前55頁，總共82頁。翻譯是一個快速的過程，一個mRNA分子上可以結(jié)合多個核糖體，同時進行多條肽鏈的合成。意義：P67第二段少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白質(zhì)。當前56頁，總共82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小結(jié)基因表達轉(zhuǎn)錄翻譯當前57頁，總共82頁。存在位置含義作用遺傳信息密碼子反密碼子1.列表比較遺傳信息、密碼子、反密碼子DNAmRNAtRNA遺傳學上把mRNA中決定氨基酸的不同堿基排列順序，叫做“遺傳密碼”。脫氧核苷酸(堿基對)的排列順序直接決定mRNA中堿基排列順序，間接決定氨基酸的排列順序mRNA上3個相鄰的堿基直接決定氨基酸的排列順序與密碼子互補的三個堿基識別密碼子動動手當前58頁，總共82頁。2.填表比較與蛋白質(zhì)合成相關(guān)的計算比較DNA中的堿基數(shù)、脫氧核苷酸數(shù)mRNA中的堿基數(shù)蛋白質(zhì)中的氨基酸數(shù)蛋白質(zhì)中的肽鏈數(shù)蛋白質(zhì)中的肽鍵數(shù)縮合失去的水分子數(shù)數(shù)目

6n

3nnmn-mn-mDNA堿基數(shù):mRNA堿基數(shù):氨基酸個數(shù)=6:3:1說明：因為mRNA中存在終止密碼子等片段，實際上基因（DNA）上所含有的堿基數(shù)要大于6n，或氨基酸數(shù)目小于n。因此一般題目中帶有“至少”或“最多”字樣。動動手當前59頁，總共82頁。3、真核細胞中復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯的比較（作業(yè)）DNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯時間場所（主要）模板原料酶能量原則特點產(chǎn)物動動手當前60頁，總共82頁?；虮磉_的概念RNA轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程

我們學到了課堂小結(jié)當前61頁，總共82頁。課堂練習1

1、一條多肽鏈中有氨基酸100個，則作為合成該多肽鏈模板的信使RNA和用來轉(zhuǎn)錄該信使RNA的基因分子分別至少有堿基多少個？

A.300個和300個

B.100個和300個

C.100個和400個D.300個和600個D當前62頁，總共82頁。2、一段原核生物的mRNA通過翻譯可合成一條含有11個肽鍵的多肽，則此mRNA分子至少含有的堿基個數(shù)及合成這段多肽需要的tRNA個數(shù)及轉(zhuǎn)錄此mRNA的基因中堿基數(shù)至少依次為（）

A．33

11

66

B．36

12

72

C．12

36

72D．11

36

66

B課堂練習2當前63頁，總共82頁。課堂練習33.從單尾金魚卵細胞中提取

RNA

注入雙尾金魚受精卵中，發(fā)育成的雙尾金魚中有一些出現(xiàn)了單尾性狀，這些RNA

最可能是（）A．遺傳物質(zhì)

B．tRNA

C．mRNA

D．rRNAC當前64頁，總共82頁。4.某生物基因表達過程如圖所示。下列敘述與該圖相符的是()A．在RNA

聚合酶作用下

DNA

雙螺旋解開B．DNA—RNA雜交區(qū)域中A應(yīng)與T配對C．mRNA翻譯只能得到一條肽鏈D．該過程發(fā)生在真核細胞中課堂練習4A邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯—原核細胞當前65頁，總共82頁。3、真核細胞中復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯的比較DNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯時間場所（主要）模板原料酶能量原則特點產(chǎn)物有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前間期細胞核DNA的兩條鏈均為模板四種脫氧核苷酸DNA解旋酶、DNA聚合酶等ATPA-T、G-C半保留復(fù)制邊解旋邊復(fù)制2個子代DNA分子生長發(fā)育過程細胞核基因的一條鏈為模板四種核糖核苷酸RNA聚合酶等ATPA-U、T-AG-C、C-G邊解旋邊轉(zhuǎn)錄RNA（tRNA、mRNA和rENA）生長發(fā)育過程細胞質(zhì)mRNA為模板二十種氨基酸特定的酶等ATPmRNA與tRNA配對

A-U,G-C肽鏈（多肽）或蛋白質(zhì)當前66頁，總共82頁。AUGGAUAUCmRNA？甲硫氨酸CUA反密碼子核糖體密碼子模擬翻譯過程假設(shè)：你們是tRNA，請根據(jù)自己的反密碼子，把相應(yīng)的氨基酸搬到核糖體上當前67頁，總共82頁。AGGUCACGUUAC

甲硫氨酸GGU

組氨酸

核糖體細胞質(zhì)中的mRNA與核糖體結(jié)合。細胞質(zhì)中當前68頁，總共82頁。AGGUCACGUUAC

甲硫氨酸