高二生物基因表達(dá)轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程

1、第一節(jié)第一節(jié) 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成第四章基因的表達(dá)第四章基因的表達(dá)蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的_者和者和_者者性狀的形成離不開性狀的形成離不開_(_(特別是酶特別是酶) )的作用的作用_控制生物體的性狀控制生物體的性狀基因基因_蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)_來來_性狀！性狀！體現(xiàn)體現(xiàn)承擔(dān)承擔(dān)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)基因基因通過指導(dǎo)通過指導(dǎo)的合成的合成控制控制（一）基因（一）基因1、對基因認(rèn)識(shí)的發(fā)展、對基因認(rèn)識(shí)的發(fā)展（1）遺傳因子遺傳因子 （2） 基因位于染色體上，呈直線排列基因位于染色體上，呈直線排列 ，染色體是基因的載體，染色體是基因的載體 （3）基因是有遺傳效應(yīng)的基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片

2、段片段（概念）（概念）2、基因、染色體、基因、染色體、DNA的關(guān)系的關(guān)系（1）一條染色體上一個(gè)一條染色體上一個(gè)DNA分子（未復(fù)制時(shí)或分裂剛結(jié)束時(shí)）分子（未復(fù)制時(shí)或分裂剛結(jié)束時(shí)）（2）一個(gè)一個(gè)DNA分子上有很多基因（基因是決定生物性狀的基本單位）分子上有很多基因（基因是決定生物性狀的基本單位）（3）一個(gè)基因含有成百上千個(gè)脫氧核苷酸一個(gè)基因含有成百上千個(gè)脫氧核苷酸（4）不同基因含有不同遺傳信息不同基因含有不同遺傳信息( (二二) )基因的功能基因的功能 通過復(fù)制把遺傳信息傳遞給下一代，即通過復(fù)制把遺傳信息傳遞給下一代，即傳遞傳遞遺傳信息遺傳信息 使遺傳信息以一定的方式反映到蛋白質(zhì)分子上，從而使使遺

3、傳信息以一定的方式反映到蛋白質(zhì)分子上，從而使后代表現(xiàn)出與親代相似的性狀，即后代表現(xiàn)出與親代相似的性狀，即表達(dá)表達(dá)遺傳信息（基因遺傳信息（基因的表達(dá)）的表達(dá)）親代信息親代信息復(fù)制復(fù)制子代信息子代信息表達(dá)表達(dá)子代性狀子代性狀有性生殖有性生殖個(gè)體發(fā)育個(gè)體發(fā)育(1)圖中A是_C是_G是_(2)B有_種，名稱是_(3)圖中D和E的關(guān)系是_(4)圖中D和F的關(guān)系是_(5)圖中E和F的關(guān)系是_(6)圖中E和G的關(guān)系是_(7)圖中F和H的關(guān)系是_ 1 RNA的結(jié)構(gòu)、種類和功能的結(jié)構(gòu)、種類和功能 RNA的結(jié)構(gòu)：組成單位是核糖核苷酸的結(jié)構(gòu)：組成單位是核糖核苷酸核糖核糖含氮堿基含氮堿基種類種類mRNAtRNA:蛋白

4、質(zhì)合成中運(yùn)輸氨基酸rRNA：參與核糖體的構(gòu)成，與蛋白質(zhì)的合成有關(guān):轉(zhuǎn)錄遺傳信息，翻譯的模板轉(zhuǎn)錄遺傳信息，翻譯的模板分布：主要在分布：主要在細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)、核仁核仁（少少）三種三種RNA示意圖示意圖信使信使RNARNA（mRNA）： 遺傳信息傳遞的媒介。遺傳信息傳遞的媒介。核糖體核糖體RNARNA（rRNA）： 與蛋白質(zhì)構(gòu)成核糖體。與蛋白質(zhì)構(gòu)成核糖體。轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA(RNA(tRNA) )： 轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的工具。轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的工具。比較RNA與DNA結(jié)構(gòu)的不同 比較項(xiàng)目比較項(xiàng)目DNADNARNARNA基本單位基本單位五碳糖五碳糖含氮堿基含氮堿基結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)主要存在部位主要存在部位分子大小分子大小脫氧核苷酸

5、脫氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸脫氧核糖脫氧核糖核糖核糖A A T T C G C GA A U U C G C G雙鏈結(jié)構(gòu)雙鏈結(jié)構(gòu)多為單鏈結(jié)構(gòu)多為單鏈結(jié)構(gòu)細(xì)胞核細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)很大很大比較小比較小構(gòu)成核酸的堿基共構(gòu)成核酸的堿基共5 5種，核苷酸共種，核苷酸共8 8種。種。AG T AC A A A T AGCUGACGGUUURNA 聚合酶聚合酶AG T AC A A A T AGCGACGGUUU UAG T AC A A A T AGCGACGGUUU UAG T AC A A A T GCGACGGUUU UAAG T AC A A A T GCGACGUUGU UAAG T AC A

6、 A A T GCGACGUGU UAUAG T AC A A A T GCGACGGU UAU UAG T AC A A A T GCGACGGU UAU UAAG T AC A A A T GCGCGGU UAU UA UAG T AC A A A T GGCGGU UAU UA U CAG T AC A A A T GGCGGU UAU UA U CmRNADNADNA上的遺傳信息就傳遞到上的遺傳信息就傳遞到mRNAmRNA上上1. DNA的轉(zhuǎn)錄的轉(zhuǎn)錄a. DNA a. DNA 解旋，以一條鏈為模板合成解旋，以一條鏈為模板合成RNARNAb.b. DNA DNA與與RNARNA的堿基互補(bǔ)

7、配對：的堿基互補(bǔ)配對：AUAU ; TA ; TA； CGCG； GCGCc. 組成組成 RNA 的的核糖核苷酸核糖核苷酸一個(gè)個(gè)連接起來一個(gè)個(gè)連接起來場所：場所： 主要在主要在細(xì)胞核細(xì)胞核過程：過程：條件：條件：模板模板：DNA的一條鏈的一條鏈酶酶： 解旋酶解旋酶、RNA聚合酶聚合酶原料原料：四種核糖核苷酸：四種核糖核苷酸能量能量： ATP結(jié)果結(jié)果： 形成一條形成一條mRNA這樣：這樣：DNADNA上的遺傳信息就傳遞到上的遺傳信息就傳遞到mRNAmRNA上上實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：19611961年英國的克里克和同事用實(shí)驗(yàn)證明一年英國的克里克和同事用實(shí)驗(yàn)證明一個(gè)氨基酸是由個(gè)氨基酸是由m mRNAR

8、NA的的3 3個(gè)堿基決定，即個(gè)堿基決定，即三聯(lián)體密碼子三聯(lián)體密碼子信使信使RNARNA上決定一個(gè)氨基酸的上決定一個(gè)氨基酸的3 3個(gè)相鄰的堿基個(gè)相鄰的堿基密碼子密碼子: :決定氨基酸的密碼子共有多少種？決定氨基酸的密碼子共有多少種？氨基酸有多少種氨基酸有多少種? ?UCAUG A UUAmRNAmRNA密碼子密碼子密碼子密碼子密碼子密碼子遺傳密碼的特性：遺傳密碼的特性： 1.1.有有3 3個(gè)終止密碼，沒有對應(yīng)的氨基酸，個(gè)終止密碼，沒有對應(yīng)的氨基酸，所以，在所以，在6464個(gè)遺傳密碼中，能決定氨基個(gè)遺傳密碼中，能決定氨基酸的遺傳密碼子只有酸的遺傳密碼子只有6161個(gè)。個(gè)。 2.2.通用性：地球上通

9、用性：地球上幾乎所有的生物共用幾乎所有的生物共用一套密碼子表一套密碼子表。 3.3.簡并性：一種氨基酸有兩種以上的密簡并性：一種氨基酸有兩種以上的密碼子的情況碼子的情況 。在一定程度上能防止由于。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。堿基的改變而導(dǎo)致的遺傳信息的改變。問題：氨基酸是怎樣運(yùn)送到核糖體上的呢？問題：氨基酸是怎樣運(yùn)送到核糖體上的呢？翻翻 譯譯UCAUG A UUAA A U 亮氨酸亮氨酸AC U 天冬氨天冬氨酸酸 核糖體核糖體細(xì)胞質(zhì)中的細(xì)胞質(zhì)中的mRNAmRNA與核糖體結(jié)合與核糖體結(jié)合細(xì)胞質(zhì)中細(xì)胞質(zhì)中UCAUG A UUAA A U 亮氨酸亮氨酸AC U 天冬氨天冬

10、氨酸酸 tRNAtRNA上的反密碼子與上的反密碼子與mRNAmRNA上的密碼子互補(bǔ)上的密碼子互補(bǔ)配對配對 細(xì)胞質(zhì)中細(xì)胞質(zhì)中UCAUG A UUAA A U 亮氨酸亮氨酸AC U 天冬氨天冬氨酸酸AUG 異亮氨酸異亮氨酸細(xì)胞質(zhì)中細(xì)胞質(zhì)中 tRNA tRNA將氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)到將氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)到 mRNAmRNA上的上的 相應(yīng)位相應(yīng)位置置 UCAUG A UUAA A U 亮氨酸亮氨酸AC U 天冬氨天冬氨酸酸AUG 異亮氨酸異亮氨酸縮合縮合細(xì)胞質(zhì)中細(xì)胞質(zhì)中 兩個(gè)氨基酸分子縮合兩個(gè)氨基酸分子縮合UCAUG A UUAA A U 亮氨酸亮氨酸AC U 天冬氨天冬氨酸酸AUG 異亮氨酸異亮氨酸 核糖體隨著核糖體

11、隨著mRNAmRNA滑動(dòng)滑動(dòng), ,另一個(gè)另一個(gè)tRNAtRNA上的堿上的堿基與基與mRNAmRNA上的上的 密碼子配對密碼子配對 細(xì)胞質(zhì)中細(xì)胞質(zhì)中UCAUG A UUAA A U 亮氨酸亮氨酸AC U 天冬氨天冬氨酸酸AUG 異亮氨酸異亮氨酸 一個(gè)個(gè)氨基酸分子縮合成鏈狀結(jié)構(gòu)一個(gè)個(gè)氨基酸分子縮合成鏈狀結(jié)構(gòu)細(xì)胞質(zhì)中細(xì)胞質(zhì)中UCAUG A UUAAUG 亮氨酸亮氨酸 天冬氨天冬氨酸酸 異亮氨酸異亮氨酸以以mRNAmRNA為模板形成了有一定氨基酸順序的蛋白為模板形成了有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)質(zhì) 細(xì)胞質(zhì)中細(xì)胞質(zhì)中翻譯細(xì)胞質(zhì)（核糖體）細(xì)胞質(zhì)（核糖體）mRNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)氨基酸氨基酸ATP、酶、酶 、轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)

12、運(yùn)RNARNA（tRNAtRNA）GC、CG、mRNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)復(fù)制復(fù)制轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄翻譯翻譯場所場所細(xì)胞核（主要）細(xì)胞核（主要）細(xì)胞核細(xì)胞核核糖體核糖體模板模板DNA的的兩條鏈兩條鏈DNA片段中的片段中的一條鏈一條鏈信使信使RNA原料原料脫氧核苷酸脫氧核苷酸（4種）種）核苷酸核苷酸（4種）種）氨基酸氨基酸（20種）種）堿基配堿基配對方式對方式A-T、T-A、G-C、C-GA-U、T-A、G-C、C-GA-U、U-A、G-C、C-G產(chǎn)物產(chǎn)物兩個(gè)相同的兩個(gè)相同的DNA分子分子一個(gè)一個(gè)RNA分子分子蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)DNARNA蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄翻譯翻譯DNADNA堿基數(shù)堿基數(shù):mRNA:mRNA堿基數(shù)堿基數(shù):

13、 :氨基酸個(gè)數(shù)氨基酸個(gè)數(shù) = = 6 :3 :11 1、用一個(gè)簡單的式子來表示轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程。、用一個(gè)簡單的式子來表示轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程。DNA雙雙鏈片段鏈片段a鏈鏈G C T T G G A G T G C Gb鏈鏈C G A A C C T C A C G C信使信使RNAG C U U G G A G U G C G密碼子密碼子G C U U G G A G U G C G反密碼子反密碼子C G A A C C U C A C G C氨基酸氨基酸丙氨酸丙氨酸 色氨酸色氨酸 絲氨酸絲氨酸 丙氨酸丙氨酸2 2、分析堿基數(shù)目和氨基酸分子個(gè)數(shù)之間的關(guān)系：、分析堿基數(shù)目和氨基酸分子個(gè)數(shù)之間的關(guān)系：

14、1. DNA DNA: DNA作為遺傳物質(zhì)的自我復(fù)制；作為遺傳物質(zhì)的自我復(fù)制；2. RNA RNA: RNA作為遺傳物質(zhì)的自我復(fù)制；作為遺傳物質(zhì)的自我復(fù)制；3. DNA RNA: 細(xì)胞核中進(jìn)行的轉(zhuǎn)錄過程；細(xì)胞核中進(jìn)行的轉(zhuǎn)錄過程；4. RNA DNA: 個(gè)別病毒的逆轉(zhuǎn)錄過程；個(gè)別病毒的逆轉(zhuǎn)錄過程；5. RNA 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì):細(xì)胞質(zhì)中核糖體中的翻譯過程細(xì)胞質(zhì)中核糖體中的翻譯過程。 基因控制蛋白質(zhì)合成的過程DNA的遺傳信息mRNA的遺傳信息蛋白質(zhì)的氨基酸排列順序數(shù)量數(shù)量n3n6nDNA雙鏈雙鏈GG信使信使RNAG轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA氨基酸氨基酸密碼子密碼子ACCTACAGCU精氨酸精氨酸CG練習(xí)2. 2.

15、 某基因中含有某基因中含有12001200個(gè)堿基，則由它控制個(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)是合成的一條肽鏈的最多含有肽鍵的個(gè)數(shù)是 A198個(gè)個(gè) B199個(gè)個(gè) C200個(gè)個(gè) D201個(gè)個(gè)4 4、設(shè)控制某含、設(shè)控制某含a a條肽鏈的蛋白質(zhì)合成的基因含條肽鏈的蛋白質(zhì)合成的基因含X X個(gè)堿基對，氨基酸的平均分子量為個(gè)堿基對，氨基酸的平均分子量為Y Y，則該蛋白，則該蛋白質(zhì)的分子量約為質(zhì)的分子量約為 A. B.A. B. C. D. C. D.aXXY181632 XXY631 183 ax1833 aXYX5 5、某基因有、某基因有192192個(gè)脫氧核苷酸其控制合成的多肽個(gè)脫氧核苷酸其控制合成的多肽應(yīng)脫掉的水分子為應(yīng)脫掉的水分子為 A.191 B.95 C