基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成公開課

1、電影中，科學(xué)家是怎么使已滅絕的 恐龍復(fù)活的？ 侏羅紀(jì)公園 科學(xué)家利用凝結(jié)在琥珀中的史前蚊子體內(nèi)的恐龍血液 提取出恐龍的DNA（遺傳基因），加以修補(bǔ)和培育繁 殖，竟然將已絕跡6500萬年的史前龐然大物復(fù)生 侏羅紀(jì)公園 DNA生物性狀 ？ 基因的表達(dá) 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) （1）比較DNA與RNA在組成、結(jié)構(gòu)、 功能等方面的異同。 （2 2）概述遺傳信息轉(zhuǎn)錄的概念和過程 （場(chǎng)所、模板、條件、原料、產(chǎn)物）。 _指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成 基因是有_的_片段； DNA 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DNADNA如何指導(dǎo) 細(xì)胞質(zhì)中

2、的蛋白質(zhì)的合成？ 基因 遺傳效應(yīng)DNADNA 細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì) （核糖體） 小資料： 1955年有人曾用洋蔥根尖和變形蟲進(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)從酵母中提取出來的RNA， 則又可重新合成一定數(shù)量的蛋白質(zhì)。同年，拉斯 特（Laster Gold）等人將變形蟲用同位素標(biāo)記的 尿嘧啶核苷培養(yǎng)液來培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)標(biāo)記的RNA分子 首先在細(xì)胞核中合成。 基因蛋白質(zhì)的合成 指導(dǎo) 以_為媒介RNARNA 閱讀課本P62 至 P63頁第二段內(nèi)容，然后回 答下列問題： 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

3、合作DNA的信使？ 4、RNA的種類有哪三種？ 核糖核苷酸 R RNANA的化學(xué)組成 復(fù)習(xí)提問 R RNANA中文全稱: : 組成元素: : 基本單位: : 核糖 含氮堿基 磷酸 含氮堿基 A、G、C、U C H O N PC H O N P 磷酸 核糖 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 A T C GA U C G 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 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,RN

4、A比DNA要小， 因此能通過核孔，把DNA的遺傳信息 從細(xì)胞核傳遞到細(xì)胞質(zhì)中。 、為什么RNA適于做DNA的信使呢？ 三種RNA示意圖 信使RNARNA： 遺傳信息傳遞的媒介 。 核糖體RNARNA： 與蛋白質(zhì)構(gòu)成核糖體。 轉(zhuǎn)運(yùn)RNARNA：專一性 轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的工具 。 4.RNA的種類 DNA的信息是怎么傳給mRNA的？ （1 1）什么叫轉(zhuǎn)錄？DNADNA的兩條鏈都能轉(zhuǎn)錄嗎？ （2 2）轉(zhuǎn)綠時(shí)，DNADNA鏈完全解開嗎？ （3 3）在轉(zhuǎn)錄過程中堿基互補(bǔ)配對(duì)原則有什么特殊情況？ （4 4）轉(zhuǎn)錄的場(chǎng)所、模板、條件、原料、產(chǎn)物各是什么？ AUAU、TATA、 GCGC、 CGCG AAT TT T

5、C CA AG GA AT TGG TTA AA AG GT TC CT TA ACC DNADNA a a鏈 b b鏈 AAU UU UC CA AG GA AU UGG （5 5）假設(shè)以b b鏈為模板，則轉(zhuǎn)錄出的RNARNA堿基排列為： 、 活動(dòng)二： 閱讀課本P63頁第 3 段及圖44，思考回答下列問題： 在細(xì)胞核中，以DNADNA雙鏈中的一條鏈為模板，合成RNARNA的過程 不能 不是，只有遺傳效應(yīng)的DNA片段（基因）解開 DNA RNA 聚合酶 mRNA 1、解旋：DNA雙鏈解開，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

6、上釋放 DNA雙鏈恢復(fù)成 結(jié)構(gòu) 解開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 mRNA DNA 雙螺旋 遺傳信息的轉(zhuǎn)錄過程 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 AG T AC A A A T A G C U G A C G G U U U 轉(zhuǎn)錄的過程 游離的核糖核苷酸 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 RN

7、A聚合酶 ATP 單鏈的mRNA（信使RNA） DNA mRNA 轉(zhuǎn)錄小結(jié) 比較復(fù)制、轉(zhuǎn)錄過程的差異： 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) DNA mRNADNA DNA 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 1.DNA分子的解旋發(fā)生在_過程中。 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. 2 B. 4 C. 5 D. 8 3. DNA3. DNA和RNA

8、RNA的區(qū)別是（ ） A A、五碳糖不同 B B、堿基種類不同 C C、空間結(jié)構(gòu)不同 D D、以上都是 D B D 4 4、如果DNADNA的一條模板鏈的堿基排列順序是 ACGCTAGCAACGCTAGCA，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RNARNA上的堿基排列順序是 _ 5 5、如下是轉(zhuǎn)錄過程： DNA DNA RNA RNA 該圖中有 種核苷酸，有 核酸 ，有 種堿基，該過程是在 中進(jìn)行的 。 TGCGATCGT 625 細(xì)胞核 UGCGAUCGU 下圖表示DNA為模板轉(zhuǎn)錄RNA 的過程圖解。圖中4、5表示兩種功能 不同的酶。據(jù)圖分析回答問題。 1）在玉米的葉

9、肉細(xì)胞，則能夠 進(jìn)行該生理過程的細(xì)胞結(jié)構(gòu)有 。 2）轉(zhuǎn)錄過程中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，該過程稱為 。 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 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)的生物合成過程。 核糖體 細(xì)胞核、線粒體、 葉綠體 AT P 氫鍵解 旋 4 RNA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、

10、葉綠體 5 RNA聚 合酶 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)） 經(jīng)過轉(zhuǎn)錄，DNA中的遺傳信息傳遞給了mRNA， mRNA 再經(jīng)過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 4 章 基因的表達(dá) 第 1

11、 節(jié) 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成(課時(shí)2) 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： 閱讀課本P64-67頁，然后思考回答下列問題： 5、試描述翻譯的過程？ 1、概念 遺傳信息的翻譯 2、場(chǎng)所 3、原料 4、遺傳信息傳遞方向 細(xì)胞質(zhì)( (核糖體 ) ) 2020種氨基酸 mRNA mRNA 蛋白質(zhì) mRNAmRNA上決定一個(gè)氨基酸的3 3個(gè)相鄰的堿基。密碼子 : : UCAUG A UUA mRNAmRNA 密碼子密碼子密碼子 遺傳學(xué)上把mRNA中決定氨基酸的

12、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： 第一個(gè) 字母 第二個(gè)字母第三個(gè) 字母 U C AG U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 U C A G C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 U C A G A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

13、精氨酸 U C A G G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 U C A G a. 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: UAA UAG UGA 2個(gè)起始密碼: AUG GUG 專一性 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 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

14、種酶 條件 轉(zhuǎn)運(yùn)工具：tRNA 原則：堿基互補(bǔ)配對(duì)原則 1 1、形態(tài)：三葉草形 2 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：6161種 A U G G AUA U C ？ 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 1.1.翻譯的場(chǎng)所： 、 2.2.翻譯時(shí)的模板： 、 3.3.翻譯的原料： ，能量 4.4.翻譯的起始碼有: : 個(gè)，終止碼有: : 個(gè) 5.5.密碼子有 種，決定氨基

15、酸的密碼子 種。 6.6.翻譯時(shí)的堿基配對(duì)： 7.7.肽鏈由各相鄰的氨基酸通過 連接形成。 8.8.翻譯的條件： 。 3 3 6161 肽鍵 2 2 核糖體 mRNAmRNA 2020種氨基酸 酶、ATP、模板、原料 翻譯小結(jié) 6464 ATPATP 轉(zhuǎn)錄、翻譯與DNADNA復(fù)制的比較 場(chǎng)所模板原料產(chǎn)物 遺傳信息 傳遞方向 DNADNA復(fù)制： DNA DNADNA DNA 轉(zhuǎn)錄： DNA RNADNA RNA 翻譯： RNA ProRNA Pro 游離的脫 氧核苷酸 游離的核 糖核苷酸 游離的 氨基酸 DNADNA mRNAmRNA 蛋白質(zhì) DNADNADNADNA DNAmRNADNAmRN

16、A 親代DNADNA的 兩條鏈 DNADNA的一條鏈 （模板鏈） mRNAmRNA 小結(jié) RNARNA DNADNA 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) mRNAPromRNAPro ACUGGAUCUACUGGAUCU mRNAmRNA 反密碼子 UGA CCU AGA UGA CCU AGA 蘇氨酸甘氨酸絲氨酸 轉(zhuǎn)錄翻譯 肽鏈 密碼子ACU GGA UCUACU GGA UCU DNADNA A A鏈 ACTGGATCTACTGGATCT B B鏈 TGACCTAGATGACCTAGA 肽鍵 肽鍵 假設(shè)以B鏈為模板進(jìn)行轉(zhuǎn)錄 ACUGGAUCUACUGGAUCU mRNA

17、mRNA 蘇氨酸甘氨酸絲氨酸 轉(zhuǎn)錄翻譯 肽鏈 DNADNA A A鏈 ACTGGATCACTGGATC T T B B鏈 TGACCTAGTGACCTAG A A 1個(gè)氨基酸 3個(gè)堿基 6個(gè)堿基 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）：mRNAmRNA中的堿基 數(shù)：合成蛋白質(zhì)的氨基酸個(gè)數(shù)= =_ 6 3 16 3 1 課堂練習(xí) ： 1DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯分別形成 ADNA、RNA、蛋白質(zhì) BRNA、DNA、多肽 CRNA、DNA、核糖體 DRNA、DNA、蛋白質(zhì) A 2遺傳密碼位于 A蛋白質(zhì)分子上 BDNA分子上 CRNA分子上 D信使RNA分子上 D 3. 某基因中含有12

18、00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 ( ) A198個(gè) B199個(gè) C200個(gè) D201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 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 AUAC BAUG CATG DTAC D D 5一個(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） 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和用來轉(zhuǎn)錄信使RNA 的DNA分子分別至少要有堿基多少個(gè) A3000個(gè)和3000個(gè) B1000個(gè)和2000個(gè) C3000個(gè)和6000個(gè) D2000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 7 A. 46%,54% B.23%,27% C.27%,23% D.46%,27% B A1 T2 T1 A2 G1C1 C2 G2 1 2 (A1 T1)%= (A2+ T2)%= (A總+T總)% (G1C1)%= (G2+C2)%= (G總+C總)% Am Um Gm Cm mRNA = (