基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成1111

第4章基因的表達(dá)第1節(jié)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成問題一：在現(xiàn)實生活中，我們能不能像電影《侏羅紀(jì)公園》中描述的那樣，利用恐龍的DNA，使恐龍復(fù)活呢？問題二：如果能利用恐龍的DNA使恐龍復(fù)活，你認(rèn)為主要要解決什么問題？電影《侏羅紀(jì)公園》中恐龍復(fù)活的場景生物呈現(xiàn)多樣性基因控制生物性狀指導(dǎo)合成蛋白質(zhì)體現(xiàn)者基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的過程，叫基因的表達(dá)。問題：基因是怎樣指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成呢？科學(xué)研究：1955年有人曾用洋蔥根尖和變形蟲進(jìn)行實驗，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)了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)。該實驗我們能得到什么樣的結(jié)論？結(jié)論RNA與蛋白質(zhì)合成有關(guān)

為什么RNA適于作DNA的信使呢?______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。基因遺傳效應(yīng)DNA細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)DNA主要在細(xì)胞核中蛋白質(zhì)的合成在細(xì)胞質(zhì)里進(jìn)行控制通過RNAGUUAUUAUC

(一)RNA的結(jié)構(gòu)、分類和作用當(dāng)細(xì)胞中只有RNA時，它是遺傳物質(zhì)；當(dāng)細(xì)胞中含有DNA時，RNA主要是負(fù)責(zé)DNA遺傳信息的翻譯和轉(zhuǎn)錄。DNARNA脫氧核糖核糖RNA的種類是怎么區(qū)分的？根據(jù)RNA功能，可以分為mRNA（信使RNA)、tRNA(轉(zhuǎn)運RNA)和rRNA(核糖體RNA)三種。RNA的結(jié)構(gòu)和作用是什么？RNA由一分子磷酸，一分子核糖和一分子含氮的堿基組成核糖核苷酸連接而成的單鏈分子。mRNA——信使tRNA——轉(zhuǎn)運rRNA——核糖體蛋白質(zhì)rRNA核糖體tRNAmRNARNA種類mRNA為什么叫做信使RNA？它是誰的信使？RNA是由基本單位——核苷酸連接而成，跟DNA一樣能儲存遺傳信息；RNA一般為單鏈，比DNA短，能通過核孔，從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中；RNA與DNA的關(guān)系中，也遵循“堿基互補(bǔ)配對原則”；因此以mRNA為媒介可將遺傳信息傳遞到細(xì)胞質(zhì)中。為什么mRNA適于作DNA的信使？因為它是遺傳信息的傳遞者，所以叫做信使RNA。它是DNA的信使。規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)通常呈單鏈結(jié)構(gòu)脫氧核苷酸核糖核苷酸腺嘌呤（A）鳥嘌呤（G）腺嘌呤（A）鳥嘌呤（G）胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（T）胞嘧啶（C）尿嘧啶（U）脫氧核糖核糖磷酸磷酸DNA與RNA分子的比較單擊畫面繼續(xù)DNA的遺傳信息是怎樣傳給mRNA的呢？請同學(xué)們閱讀課本P63的第四自然段和圖4-4，然后完成下列填空。（１）轉(zhuǎn)錄的定義：（２）轉(zhuǎn)錄的場所：（３）轉(zhuǎn)錄的模板：（４）轉(zhuǎn)錄的原料：（５）轉(zhuǎn)錄的條件：（６）轉(zhuǎn)錄時的堿基配對:（7）轉(zhuǎn)錄的結(jié)果：一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄（1）概念：（2）實質(zhì)：

從DNA轉(zhuǎn)移到了mRNA（3）場所：

指以DNA的一條鏈為模板，按照堿基互補(bǔ)配對原則，合成mRNA的過程遺傳信息在細(xì)胞核中ACGTGTTTADNA的平面結(jié)構(gòu)圖TG

C

AC

AA

A

T

AGCAGACGGUUUDNA游離的核糖核苷酸以DNA的一條鏈為模板合成mRNARNA聚合酶TG

C

AC

AA

A

T

思考：與DNA復(fù)制的異同點？TG

C

AC

AA

A

T

AGCGACGGUUA

組成

mRNA的核糖核苷酸一個個連接起來注意堿基配對規(guī)律TG

C

AC

AA

A

T

AGCGACGGUUAUTG

C

AC

AA

A

T

GCGACGGUUAUGTG

C

AC

AA

A

T

GCGACGUUGAUGTG

C

AC

AA

A

T

GCGACGUGAUGUTG

C

AC

AA

A

T

GCGACGUGAUGUTG

C

AC

AA

A

T

GCGACGGAUGUUTG

C

AC

AA

A

T

GCGACGGAUGUUATG

C

AC

AA

A

T

GCGCGGAUGUUAUTG

C

AC

AA

A

T

GGCGGAUGUUAUCTG

C

AC

AA

A

T

GGCGGAUGUUAUC形成的

mRNA鏈，DNA上的遺傳信息就傳遞到mRNA上mRNADNATG

C

AC

AA

A

T

ACGUGUUUAmRNA

細(xì)胞質(zhì)

細(xì)胞核核孔DNAmRNA在細(xì)胞核中合成AG

T

AC

AA

A

T

UCAUGUUUAmRNA

細(xì)胞質(zhì)

細(xì)胞核核孔DNAmRNA通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)ACGUGUUUAmRNA

RNA聚合酶GACUGACUATGCATGCDNAACGTTGCADNAUCAG解旋UCAGUACUGmRNA方向UACUGmRNADNA→RNA轉(zhuǎn)錄圖解復(fù)旋ATGCATGCACGTTGCATCAGAGTCATGCATCGATGCATCG半保留復(fù)制解旋復(fù)旋復(fù)旋DNA復(fù)制圖解問題：

1、DNA的兩條鏈都能轉(zhuǎn)錄嗎？

2、DNA鏈完全解開嗎？3、在轉(zhuǎn)錄過程中堿基互補(bǔ)配對原則有什么特殊情況？思考與討論：

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(zhǔn)確轉(zhuǎn)錄有什么意義？

2、轉(zhuǎn)錄成的RNA的堿基序列，與作為模板的DNA單鏈的堿基序列有哪些異同？與該DNA的另一條鏈的堿基序列有哪些異同？細(xì)胞分裂間期生長發(fā)育過程細(xì)胞核細(xì)胞核完全解旋只解有遺傳效應(yīng)片段DNA的兩條鏈均為模板DNA的一條鏈為模板四種脫氧核苷酸四種核糖核苷酸DNA聚合酶等RNA聚合酶等ATPATPA-T、G-CA-U、G-C半保留復(fù)制，邊解旋邊復(fù)制邊解旋邊轉(zhuǎn)錄2個子代DNA分子1個信使RNA轉(zhuǎn)錄小結(jié)場所:模板:原料:條件:產(chǎn)物:特點:原則:細(xì)胞核DNA的一條鏈四種核糖核苷酸(A、G、C、U）需要酶和ATP單鏈的RNA邊解旋邊轉(zhuǎn)錄堿基互補(bǔ)配對原則（A=U，G=C）課堂練習(xí)：

1．構(gòu)成人體的核酸有兩種，構(gòu)成核酸的基本單位——核苷酸有多少種？堿基有多少種？[]A．2種4種B．4種4種

C．5種5種D．8種5種D

2．細(xì)胞內(nèi)與遺傳有關(guān)的物質(zhì)，從復(fù)雜到簡單的結(jié)構(gòu)層次是[]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D3．下列哪一組物質(zhì)是RNA的組成成分[]A．脫氧核糖核酸和磷酸

B．脫氧核糖、堿基和磷酸

C．核糖、堿基和磷酸

D．核糖、嘧啶和核酸4．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CD5．果蠅的遺傳物質(zhì)由

種核苷酸組成[]A．2B．4C．5D．8B6．一個DNA分子可以轉(zhuǎn)錄出多少種多少個

mRNA[]A．一種一個B．一種多個

C．多種多個D．無數(shù)種無數(shù)個C7．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、2B．核苷酸的種類依次是8、5、4C．五碳糖的種類依次是2、2、1D．含N堿基的種類依次是5、4、4D8．mRNA上有25％的腺嘌呤，35％的尿嘧啶，則轉(zhuǎn)錄該mRNA的DNA分子上腺嘌呤占堿基總數(shù)的[]A．50%B．25%C．30%D．35%CDNA蛋白質(zhì)mRNA轉(zhuǎn)錄翻譯基因的表達(dá)

mRNA通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中，開始它新的歷程——翻譯。㈡遺傳信息的翻譯1、概念：游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸，就以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程。問題：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如何將信息翻譯成蛋白質(zhì)？二、遺傳信息的翻譯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？堿基與氨基酸之間的對應(yīng)關(guān)系？思考與討論mRNA：堿基的數(shù)量排列順序種類蛋白質(zhì)：氨基酸的數(shù)量排列順序種類決定決定決定?種?種4種20種如果1個堿基決定1個氨基酸，4種堿基能決定多少種氨基酸？如果2個堿基編碼一個氨基酸，最多能編碼多少種氨基酸？一個氨基酸的編碼至少需要多少個堿基，才足以組合出構(gòu)成蛋白質(zhì)的20種氨基酸？4種堿基只能決定4種氨基酸，41=4。二個堿基編碼一個氨基酸最多只能編碼16種，42=16。三個堿基決定一個氨基酸只能決定64種，43=64，足夠有余。堿基與氨基酸之間的對應(yīng)關(guān)系思考與討論

密碼子

密碼子

密碼子UCAUGAUUAmRNA

密碼子：mRNA上決定氨基酸的三個相鄰的堿基。

密碼子密碼子由哪幾種堿基組成？⑴遺傳密碼共64個，能決定氨基酸的遺傳密碼只有61個。有3個終止密碼子，沒有對應(yīng)的氨基酸。（起始密碼子）⑵一個密碼子決定一個特定的氨基酸。⑶簡并性：色氨酸及甲硫氨酸各只有一個密碼。多數(shù)氨基酸有二個以上的密碼子。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。

4、遺傳密碼的特性

⑷通用性：地球上幾乎所有的生物共用一套密碼子表。思考與討論：

1、已知一段mRNA的堿基序列是AUGGAAGCAUGUCCGAGCAAGCCG，你能寫出對應(yīng)的氨基酸序列嗎？

2、地球