第4章第1節(jié)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成minty

1、遺傳因子的發(fā)現(xiàn)遺傳因子的發(fā)現(xiàn)基因和染色體的關(guān)系基因和染色體的關(guān)系基因的本質(zhì)基因的本質(zhì)人類(lèi)是怎樣認(rèn)識(shí)到基因人類(lèi)是怎樣認(rèn)識(shí)到基因的存在的？的存在的？基因在哪里？基因在哪里？基因是什么基因是什么?溫故知新溫故知新 從功能上看從功能上看，基因是控制生物性狀的功能單位基因是控制生物性狀的功能單位，特定的，特定的基因決定特定的性狀。基因決定特定的性狀。 從結(jié)構(gòu)上看從結(jié)構(gòu)上看，基因是，基因是DNADNA分子上一個(gè)個(gè)特定的片段，是分子上一個(gè)個(gè)特定的片段，是由四種脫氧核苷酸按一定順序排列而成的序列。由四種脫氧核苷酸按一定順序排列而成的序列。 不同的基因所含堿基的數(shù)目及排列順序不同，從而決定不同的基因所含堿基的數(shù)

2、目及排列順序不同，從而決定不同的性狀。不同的性狀?；蚴鞘裁?？基因是什么？基因是有遺傳效應(yīng)的基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段：片段：第第4 4章章 基因的表達(dá)基因的表達(dá)基因基因控制生物控制生物性狀性狀蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的_者和者和_者者體現(xiàn)體現(xiàn)承擔(dān)承擔(dān)性狀的形成離不開(kāi)性狀的形成離不開(kāi)_(_(特特別是酶別是酶) )的作用的作用蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)基因基因_蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)_來(lái)來(lái)_性狀！性狀！通過(guò)指導(dǎo)通過(guò)指導(dǎo)的合成的合成控制控制第第1 1節(jié)節(jié) 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成主要存在于主要存在于細(xì)胞核細(xì)胞核中中蛋白質(zhì)的合成蛋白質(zhì)的合成在細(xì)胞質(zhì)中的在細(xì)胞質(zhì)中的核核糖體糖體上進(jìn)行上進(jìn)行指導(dǎo)？指

3、導(dǎo)？通過(guò)通過(guò)RNARNA作為信使作為信使問(wèn)題問(wèn)題1 1：為什么：為什么RNARNA適于作適于作DNADNA的信使？的信使？問(wèn)題問(wèn)題1 1：為什么：為什么RNARNA適于作適于作DNADNA的信使？的信使？RNARNA一般為一般為單鏈單鏈，比，比DNADNA短短，能通過(guò)核孔能通過(guò)核孔，從細(xì)胞，從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中。核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中。 RNARNA是由核苷酸連接而成，跟是由核苷酸連接而成，跟DNADNA一樣能儲(chǔ)存一樣能儲(chǔ)存遺傳信息。遺傳信息。在在RNARNA與與DNADNA關(guān)系中，也遵循關(guān)系中，也遵循“堿基互補(bǔ)配對(duì)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則原則”（但由于（但由于DNADNA中沒(méi)有中沒(méi)有U U，RNARNA

4、中沒(méi)有中沒(méi)有T T，因，因此，配對(duì)時(shí)，此，配對(duì)時(shí)，AUAU配對(duì)）；配對(duì)）； 1 1、RNARNA與與DNADNA的區(qū)別的區(qū)別脫氧核糖脫氧核糖核糖核糖比較項(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DNADNA與與RNA RNA 的主要區(qū)別的主要區(qū)別脫氧核苷酸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通常是規(guī)則的雙通常是規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)螺旋結(jié)構(gòu)通常是單鏈結(jié)構(gòu)通常是單鏈結(jié)構(gòu)細(xì)胞核細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)核酸有核酸有2 2類(lèi)類(lèi)，構(gòu)成核酸的堿基共，構(gòu)成核酸的堿基共5 5

5、種種，核苷酸共，核苷酸共8 8種種。信使信使RNARNA（mRNAmRNA）：）：將將DNADNA的遺傳信息轉(zhuǎn)錄下來(lái)，以遺傳的遺傳信息轉(zhuǎn)錄下來(lái)，以遺傳密碼的形式傳遞至細(xì)胞質(zhì)的核糖體密碼的形式傳遞至細(xì)胞質(zhì)的核糖體上，成為上，成為蛋白質(zhì)合成的模板蛋白質(zhì)合成的模板。轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)RNARNA（tRNAtRNA）：）：氨基酸的運(yùn)載工具。氨基酸的運(yùn)載工具。核糖體核糖體RNARNA（rRNArRNA）：）：核糖體的重要組成成分。核糖體的重要組成成分。DNADNA的遺傳信息的遺傳信息？2 2、RNARNA的類(lèi)型的類(lèi)型問(wèn)題問(wèn)題2：DNA的遺傳信息是怎樣傳給的遺傳信息是怎樣傳給mRNA的？的？在細(xì)胞核中，以在細(xì)胞核中

6、，以DNADNA的一條鏈為模板合的一條鏈為模板合成成RNARNA的過(guò)程。的過(guò)程。1 1、定義、定義2 2、轉(zhuǎn)錄的場(chǎng)所、轉(zhuǎn)錄的場(chǎng)所細(xì)胞核細(xì)胞核3 3、轉(zhuǎn)錄的條件、轉(zhuǎn)錄的條件 模板：模板：DNADNA的一條鏈的一條鏈 原料：原料： 4 4種游離的核糖核苷酸種游離的核糖核苷酸能量：能量：ATPATP酶：酶： RNARNA聚合酶聚合酶一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄4、轉(zhuǎn)錄時(shí)的堿基配對(duì)、轉(zhuǎn)錄時(shí)的堿基配對(duì)5、轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物、轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物轉(zhuǎn)錄的過(guò)程轉(zhuǎn)錄的過(guò)程RNA解旋解旋 按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則合成按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則合成RNA 釋放釋放形成形成mRNAmRNA鏈，鏈，DNADNA上的遺傳信息就傳遞到上的遺傳

7、信息就傳遞到mRNAmRNA上上DNADNA的平面結(jié)構(gòu)圖的平面結(jié)構(gòu)圖AG T AC A A A T TCATG A TT A轉(zhuǎn)錄的過(guò)程轉(zhuǎn)錄的過(guò)程以以DNADNA的一條鏈為模板合成的一條鏈為模板合成RNARNADNADNA游離的核糖核苷酸游離的核糖核苷酸AG T AC A A A T UUGGACUGCUGAAG T AC A A A T AGCUGACGGUUU DNADNA與與RNARNA的堿基互補(bǔ)配對(duì)：的堿基互補(bǔ)配對(duì)：AUAU；GCGC；CGCG；TATARNA RNA 聚合酶聚合酶AG T AC A A A T AGCGACGGUUUU 組成組成RNARNA的核糖核苷酸一個(gè)個(gè)連接起來(lái)的核

8、糖核苷酸一個(gè)個(gè)連接起來(lái)AG T AC A A A T GCGACGGUUU UAAG T AC A A A T GCGACGUUGU UAAG T AC A 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 C形成的形成的mRNAmRNA鏈，鏈，DNADNA上的遺傳信息就傳遞到上的遺傳信息就傳遞

9、到mRNAmRNA上上RNARNADNADNAAG T AC A A A T UCAUG A UUAmRNA 細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì) 細(xì)胞核細(xì)胞核 核孔核孔DNAmRNAmRNA在細(xì)胞核中合成在細(xì)胞核中合成AG T AC A A A T UCAUG A UUAmRNA 細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì) 細(xì)胞核細(xì)胞核mRNAmRNA通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)4、轉(zhuǎn)錄時(shí)的堿基配對(duì)、轉(zhuǎn)錄時(shí)的堿基配對(duì)5、轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物、轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物GC、CG、TA、AURNA（ mRNA、rRNA 和和 tRNA ）6、遺傳信息傳遞的方向、遺傳信息傳遞的方向 DNA mRNA場(chǎng)所場(chǎng)所: :模板模板: :原料原料: :酶酶: :能量能量產(chǎn)物產(chǎn)物

10、: :特點(diǎn)特點(diǎn): :原則原則: :過(guò)程：過(guò)程：細(xì)胞核（主要）、線(xiàn)粒體、葉綠體細(xì)胞核（主要）、線(xiàn)粒體、葉綠體DNADNA的的一條一條鏈鏈4 4種游離核糖核苷酸種游離核糖核苷酸(A(A、GG、C C、U U）RNARNA聚合酶聚合酶RNARNA邊解旋邊轉(zhuǎn)錄邊解旋邊轉(zhuǎn)錄堿基互補(bǔ)配對(duì)原則（堿基互補(bǔ)配對(duì)原則（A-U,T-AA-U,T-A，G-C,C-GG-C,C-G）解旋解旋配對(duì)配對(duì)連接連接脫離脫離ATPATP轉(zhuǎn)錄小結(jié)轉(zhuǎn)錄小結(jié)條條件件遺傳信息傳遞的方向：遺傳信息傳遞的方向： DNA mRNA 轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄和DNADNA復(fù)制都是以復(fù)制都是以DNADNA為模板并按堿基互補(bǔ)為模板并按堿基互補(bǔ)配對(duì)原則進(jìn)行的，堿基

11、互補(bǔ)配對(duì)原則能夠保證遺配對(duì)原則進(jìn)行的，堿基互補(bǔ)配對(duì)原則能夠保證遺傳信息準(zhǔn)確無(wú)誤地傳遞下去，從而保證了遺傳的傳信息準(zhǔn)確無(wú)誤地傳遞下去，從而保證了遺傳的穩(wěn)定性。穩(wěn)定性。 1 1、轉(zhuǎn)錄與、轉(zhuǎn)錄與DNADNA復(fù)制有什么共同之處？這對(duì)保證遺復(fù)制有什么共同之處？這對(duì)保證遺傳信息的準(zhǔn)確轉(zhuǎn)錄有什么意義？傳信息的準(zhǔn)確轉(zhuǎn)錄有什么意義？2 2、轉(zhuǎn)錄成的、轉(zhuǎn)錄成的RNARNA的堿基序列，與作為模板的的堿基序列，與作為模板的DNADNA單鏈的堿基序列有那些異同？與該單鏈的堿基序列有那些異同？與該DNADNA的另一條鏈的另一條鏈的堿基序列有那些異同？的堿基序列有那些異同？ 轉(zhuǎn)錄的轉(zhuǎn)錄的RNARNA堿基序列和模板堿基序列和

12、模板DNADNA單鏈的堿基序列單鏈的堿基序列互補(bǔ)配對(duì)互補(bǔ)配對(duì)，與，與DNADNA的另一條鏈的的另一條鏈的堿基序列相同堿基序列相同（但（但DNADNA單鏈上的單鏈上的T T換成換成U U）。）。思考：思考：從時(shí)間、場(chǎng)所、原料、模板、能量、酶、特點(diǎn)、從時(shí)間、場(chǎng)所、原料、模板、能量、酶、特點(diǎn)、產(chǎn)物、堿基配對(duì)方式、信息流動(dòng)方向等方面以產(chǎn)物、堿基配對(duì)方式、信息流動(dòng)方向等方面以表格的形式比較轉(zhuǎn)錄和表格的形式比較轉(zhuǎn)錄和DNA復(fù)制。復(fù)制。比較項(xiàng)目比較項(xiàng)目DNA復(fù)制復(fù)制轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄時(shí)間時(shí)間場(chǎng)所場(chǎng)所原料原料模板模板酶酶能量能量配對(duì)原則配對(duì)原則特點(diǎn)特點(diǎn)信息傳遞信息傳遞方向方向有絲分裂間期和減數(shù)第一有絲分裂間期和減數(shù)第一

13、次分裂前的間期次分裂前的間期生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程主要在細(xì)胞核，少部分在線(xiàn)粒體和葉綠體主要在細(xì)胞核，少部分在線(xiàn)粒體和葉綠體邊解旋邊復(fù)制，半保留復(fù)制邊解旋邊復(fù)制，半保留復(fù)制邊解旋邊轉(zhuǎn)錄邊解旋邊轉(zhuǎn)錄親代親代DNA DNA 子代子代DNADNADNA DNA mRNA mRNA四種脫氧核苷酸四種脫氧核苷酸四種核糖核苷酸四種核糖核苷酸DNADNA的兩條鏈的兩條鏈DNADNA中的一條鏈中的一條鏈ATPDNARNADNADNA解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合酶聚合酶RNARNA聚合酶聚合酶思考：與思考：與DNA復(fù)制相比，轉(zhuǎn)錄特有的堿基配對(duì)方式是？復(fù)制相比，轉(zhuǎn)錄特有的堿基配對(duì)方式是？AU1、DNARNA如

14、何轉(zhuǎn)錄，特點(diǎn)是什么？如何轉(zhuǎn)錄，特點(diǎn)是什么？ 問(wèn)題：?jiǎn)栴}： 2、轉(zhuǎn)錄的單位是什么？、轉(zhuǎn)錄的單位是什么？3、DNA的兩條鏈都能轉(zhuǎn)錄嗎？的兩條鏈都能轉(zhuǎn)錄嗎？ 4、DNA鏈完全解開(kāi)嗎？鏈完全解開(kāi)嗎？5、在轉(zhuǎn)錄過(guò)程中堿基互補(bǔ)配對(duì)原、在轉(zhuǎn)錄過(guò)程中堿基互補(bǔ)配對(duì)原 則有什則有什么特殊情況？么特殊情況？ 轉(zhuǎn)錄得到的轉(zhuǎn)錄得到的mRNAmRNA仍是堿基序列，而不是蛋仍是堿基序列，而不是蛋白質(zhì)。那么，白質(zhì)。那么，RNARNA上的堿基序列如何能變成蛋白上的堿基序列如何能變成蛋白質(zhì)中氨基酸的種類(lèi)、數(shù)量和排列順序呢？質(zhì)中氨基酸的種類(lèi)、數(shù)量和排列順序呢？轉(zhuǎn)錄后，轉(zhuǎn)錄后，mRNAmRNA通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中。此通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞

15、質(zhì)中。此時(shí)時(shí)核糖體核糖體結(jié)合到結(jié)合到mRNAmRNA上，以游離在細(xì)胞質(zhì)上，以游離在細(xì)胞質(zhì)中的中的各種氨基酸各種氨基酸為原料，以為原料，以mRNAmRNA為模板為模板合合成具有成具有一定氨基酸一定氨基酸順序順序的蛋白質(zhì)的過(guò)程，稱(chēng)為的蛋白質(zhì)的過(guò)程，稱(chēng)為翻譯翻譯。二、遺傳信息的翻譯DNADNA( (基因基因) )蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)mRNAmRNA轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄翻譯翻譯基因中堿基因中堿基對(duì)的排基對(duì)的排列順序列順序mRNA上上堿基的排堿基的排列順序列順序蛋白質(zhì)中蛋白質(zhì)中氨基酸的氨基酸的排列順序排列順序？ DNADNA和和RNARNA都只含有都只含有4 4種堿基，而組成生物體蛋種堿基，而組成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸有白質(zhì)

16、的氨基酸有2020種。種。4 4種堿基怎樣決定蛋白質(zhì)種堿基怎樣決定蛋白質(zhì)2020種氨基酸？種氨基酸？ 如果如果1 1個(gè)堿基編碼個(gè)堿基編碼1 1個(gè)氨基酸，個(gè)氨基酸，4 4種堿基能決定多種堿基能決定多少種氨基酸？少種氨基酸？ 如果如果2 2個(gè)堿基編碼一個(gè)氨基酸，最多能編碼多少個(gè)堿基編碼一個(gè)氨基酸，最多能編碼多少種氨基酸？種氨基酸？ 一個(gè)氨基酸的編碼至少需要多少個(gè)堿基，才足以一個(gè)氨基酸的編碼至少需要多少個(gè)堿基，才足以組合出構(gòu)成蛋白質(zhì)的組合出構(gòu)成蛋白質(zhì)的2020種氨基酸？種氨基酸？4 41 14 4，不行，不行4 42 21616，不行，不行4 43 36464，足足有余，足足有余堿基與氨基酸之間的對(duì)

17、應(yīng)關(guān)系堿基與氨基酸之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系 實(shí)驗(yàn)證明：實(shí)驗(yàn)證明：19611961年英國(guó)的克里克和同事年英國(guó)的克里克和同事用實(shí)驗(yàn)證明了一個(gè)氨基酸是由用實(shí)驗(yàn)證明了一個(gè)氨基酸是由mRNAmRNA上的上的3 3個(gè)堿基決定的，即個(gè)堿基決定的，即mRNAmRNA上的上的3 3個(gè)相鄰的堿個(gè)相鄰的堿基基決定一個(gè)氨基酸。決定一個(gè)氨基酸。到底是如何決定的呢？到底是如何決定的呢？ mRNA mRNA上決定一個(gè)氨基酸的上決定一個(gè)氨基酸的3 3個(gè)相鄰堿基個(gè)相鄰堿基叫做叫做三聯(lián)體密碼子三聯(lián)體密碼子，簡(jiǎn)稱(chēng)簡(jiǎn)稱(chēng)密碼子密碼子。 密碼子密碼子UCAUG A UUAmRNA 密碼子密碼子 密碼子密碼子遺傳密碼：遺傳密碼： 遺傳學(xué)上把遺傳學(xué)上

18、把mRNAmRNA中決定氨基酸的不同堿基排中決定氨基酸的不同堿基排列順序，叫做列順序，叫做“遺傳密碼遺傳密碼”。 mRNAmRNA上決定一個(gè)氨基酸的上決定一個(gè)氨基酸的3 3個(gè)相鄰堿基叫做個(gè)相鄰堿基叫做密碼子密碼子。2020種氨基酸的密碼子種氨基酸的密碼子 對(duì)應(yīng)的氨基酸序列為：對(duì)應(yīng)的氨基酸序列為： 甲硫氨酸谷氨酸丙氨酸半胱氨酸脯氨酸甲硫氨酸谷氨酸丙氨酸半胱氨酸脯氨酸絲氨酸賴(lài)氨酸脯氨酸絲氨酸賴(lài)氨酸脯氨酸a a、mRNAmRNA的堿基序列是的堿基序列是AUGGAAGCAUGCCGCAAGCCGAUGGAAGCAUGCCGCAAGCCG, , 你能寫(xiě)出對(duì)應(yīng)的氨基酸序列嗎？你能寫(xiě)出對(duì)應(yīng)的氨基酸序列嗎？思

19、考和討論思考和討論2020種氨基酸的密碼子種氨基酸的密碼子種類(lèi)：種類(lèi)：起始密碼子：起始密碼子：普通密碼子：普通密碼子：終止密碼子：終止密碼子：2種，種，AUG（甲硫氨酸）、（甲硫氨酸）、GUG（纈氨酸）翻譯的開(kāi)始（纈氨酸）翻譯的開(kāi)始59種，只編碼氨基酸種，只編碼氨基酸3種，種，UAA，UAG，UGA不編碼氨基酸，只是終止信號(hào)不編碼氨基酸，只是終止信號(hào) 遺傳密碼的特性：遺傳密碼的特性：1 1、有、有3 3個(gè)終止密碼子，沒(méi)有對(duì)應(yīng)的氨基酸，所以，在個(gè)終止密碼子，沒(méi)有對(duì)應(yīng)的氨基酸，所以，在6464個(gè)遺傳密碼中，能決定氨基酸的遺傳密碼子只有個(gè)遺傳密碼中，能決定氨基酸的遺傳密碼子只有6161個(gè)。個(gè)。2 2

20、、通用性：、通用性： 所有的生物共用一套密碼子表，說(shuō)明所有的生物共用一套密碼子表，說(shuō)明所有生物有共同的起源所有生物有共同的起源一種氨基酸可以有多個(gè)密碼子的情況一種氨基酸可以有多個(gè)密碼子的情況 。3 3、簡(jiǎn)并性：、簡(jiǎn)并性：注意：一個(gè)密碼子只和一種氨基酸相對(duì)應(yīng)注意：一個(gè)密碼子只和一種氨基酸相對(duì)應(yīng)4 4、遺傳密碼無(wú)逗號(hào)遺傳密碼無(wú)逗號(hào)：即密碼子之間沒(méi)有：即密碼子之間沒(méi)有空格，閱讀空格，閱讀mRNAmRNA時(shí)是連續(xù)的，一次閱讀時(shí)是連續(xù)的，一次閱讀3 3個(gè)核苷酸，不會(huì)跳過(guò)任何堿基。個(gè)核苷酸，不會(huì)跳過(guò)任何堿基。5 5、遺傳密碼不重疊遺傳密碼不重疊：閱讀：閱讀mRNAmRNA時(shí)是以密碼時(shí)是以密碼子為單位，連續(xù)

21、閱讀。子為單位，連續(xù)閱讀。b b、地球上幾乎所有的生物體都共用上述密碼子表。根據(jù)、地球上幾乎所有的生物體都共用上述密碼子表。根據(jù)這一事實(shí)說(shuō)明什么？這一事實(shí)說(shuō)明什么？ 說(shuō)明地球上所有的生物都有著或遠(yuǎn)或近的親緣關(guān)系，或者說(shuō)明地球上所有的生物都有著或遠(yuǎn)或近的親緣關(guān)系，或者生物都具有共同的遺傳語(yǔ)言，或者生命在本質(zhì)上是統(tǒng)一的。生物都具有共同的遺傳語(yǔ)言，或者生命在本質(zhì)上是統(tǒng)一的。思考和討論思考和討論c c、從密碼子表可以看出，一種氨基酸可能由幾個(gè)密碼子、從密碼子表可以看出，一種氨基酸可能由幾個(gè)密碼子決定，這一現(xiàn)象稱(chēng)做決定，這一現(xiàn)象稱(chēng)做密碼子的簡(jiǎn)并性密碼子的簡(jiǎn)并性。你認(rèn)為密碼子的。你認(rèn)為密碼子的簡(jiǎn)并性對(duì)生物

22、體的生存發(fā)展有什么意義？簡(jiǎn)并性對(duì)生物體的生存發(fā)展有什么意義？從增強(qiáng)密碼子的容錯(cuò)性的角度來(lái)解釋?zhuān)寒?dāng)密碼子中從增強(qiáng)密碼子的容錯(cuò)性的角度來(lái)解釋?zhuān)寒?dāng)密碼子中的一個(gè)堿基發(fā)生變化，可能并不會(huì)改變其相應(yīng)的氨的一個(gè)堿基發(fā)生變化，可能并不會(huì)改變其相應(yīng)的氨基酸（例如基酸（例如GAUGAU、GACGAC都決定天冬氨酸）都決定天冬氨酸） 問(wèn)題：氨基酸是怎樣運(yùn)送到核糖體上的呢？問(wèn)題：氨基酸是怎樣運(yùn)送到核糖體上的呢？三葉草形、三葉草形、 有臂有臂一端可攜帶特定氨基酸，一端可攜帶特定氨基酸，有環(huán)；有環(huán)；另一端有三個(gè)特殊的堿基，另一端有三個(gè)特殊的堿基，能與能與mRNAmRNA上的上的密碼子密碼子互補(bǔ)配互補(bǔ)配對(duì)，稱(chēng)為對(duì)，稱(chēng)為反

23、密碼子。反密碼子。分子結(jié)構(gòu)：分子結(jié)構(gòu)：3 3、轉(zhuǎn)運(yùn)、轉(zhuǎn)運(yùn)RNA(tRNARNA(tRNA) )A AC CU U天冬天冬酰氨酰氨反密碼子反密碼子A AU UG G異亮異亮氨酸氨酸反密碼子反密碼子注意：注意：2 2、一種、一種tRNAtRNA只能攜帶只能攜帶 氨基酸，氨基酸，一種氨基酸可由一種氨基酸可由 tRNAtRNA攜帶（密碼子的簡(jiǎn)并性）；攜帶（密碼子的簡(jiǎn)并性）；4 4、反密碼子有、反密碼子有 種，種， 轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)RNARNA有有 種。種。3 3、沒(méi)有與終止密碼子相對(duì)、沒(méi)有與終止密碼子相對(duì)應(yīng)的反密碼子；應(yīng)的反密碼子；1 1、tRNAtRNA上有很多個(gè)堿基，其中只上有很多個(gè)堿基，其中只有有3 3

24、個(gè)堿基作為反密碼子；個(gè)堿基作為反密碼子；6161 6161 一種一種一種或多種一種或多種一個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)一個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA一端的三個(gè)堿基是一端的三個(gè)堿基是CGA，這個(gè)，這個(gè)RNA轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)運(yùn)的氨基酸為（運(yùn)的氨基酸為（ ） A、酪氨酸（、酪氨酸（UAC） B、谷氨酸（、谷氨酸（GAG）C、精氨酸（、精氨酸（CGA） D、丙氨酸（、丙氨酸（GCU）DA A U亮氨酸亮氨酸AC U天冬氨酸天冬氨酸AUG異亮氨酸異亮氨酸存在位存在位置置含義含義作用作用遺傳信息遺傳信息密碼子密碼子反密碼子反密碼子比較遺傳信息、密碼子、反密碼子比較遺傳信息、密碼子、反密碼子DNAmRNAtRNA思考：思考：脫氧核苷酸脫氧核苷酸( (堿基堿

25、基對(duì)對(duì)) )的排列順序的排列順序mRNAmRNA上上3 3個(gè)個(gè)相鄰的堿基相鄰的堿基與密碼子互補(bǔ)與密碼子互補(bǔ)的三個(gè)堿基的三個(gè)堿基直接決定直接決定mRNAmRNA中堿基排列順序，中堿基排列順序，間接決定氨基酸間接決定氨基酸的排列順序的排列順序直接決定氨基直接決定氨基酸的排列順序酸的排列順序識(shí)別密碼識(shí)別密碼子子DNA上遺傳信息、密碼子、反密碼子的對(duì)應(yīng)關(guān)系上遺傳信息、密碼子、反密碼子的對(duì)應(yīng)關(guān)系1、一種一種密碼子只能決定密碼子只能決定一種一種氨基酸，氨基酸，一種一種氨基酸氨基酸可以由可以由一種或幾種一種或幾種密碼子決定；密碼子決定；2、一種一種tRNA只能運(yùn)輸只能運(yùn)輸一種一種氨基酸；一種氨基酸氨基酸；一

26、種氨基酸可由可由一種或幾種一種或幾種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)；轉(zhuǎn)運(yùn)；翻譯的過(guò)程翻譯的過(guò)程AG T AC A A A T UCAUG A UUA細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核細(xì)胞核DNADNA的的一條鏈一條鏈mRNAmRNA通過(guò)通過(guò)_進(jìn)入到細(xì)胞質(zhì)中，與進(jìn)入到細(xì)胞質(zhì)中，與_結(jié)結(jié)合，合，形成形成2個(gè)個(gè)tRNA的結(jié)合位點(diǎn)。的結(jié)合位點(diǎn)。核孔核孔核糖體核糖體mRNA 核糖體核糖體U A C甲硫氨酸甲硫氨酸GG U組氨酸組氨酸AGGUC A CGUmRNACAC色氨酸色氨酸t(yī)RNA識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)特定的氨基酸。識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)特定的氨基酸。AGGUC A CGUmRNAU A C甲硫氨酸甲硫氨酸攜帶甲硫氨酸的攜帶甲硫氨酸的tRNAtRNA通過(guò)

27、堿基互補(bǔ)配對(duì)，進(jìn)入通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)，進(jìn)入位點(diǎn)位點(diǎn)1 1。GG U組氨酸氨酸CAC色氨酸色氨酸AGGUC A CGUmRNAGG U組氨酸組氨酸CAC色氨酸色氨酸U A C甲硫氨酸甲硫氨酸兩個(gè)氨基酸分子脫水縮合形成二肽兩個(gè)氨基酸分子脫水縮合形成二肽攜帶組氨酸的攜帶組氨酸的tRNA通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)進(jìn)入位通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)進(jìn)入位點(diǎn)點(diǎn)2，甲硫氨酸通過(guò)與組氨酸，甲硫氨酸通過(guò)與組氨酸脫水縮合脫水縮合形成肽形成肽鍵而轉(zhuǎn)移到占據(jù)位點(diǎn)鍵而轉(zhuǎn)移到占據(jù)位點(diǎn)2的的tRNA上。上。 AGGUC A CGUmRNAGG U甲硫氨酸甲硫氨酸CAC色氨酸色氨酸組氨酸組氨酸核糖體沿核糖體沿mRNA移動(dòng)移動(dòng), 讀取下一個(gè)密碼子讀取

28、下一個(gè)密碼子。原占據(jù)位點(diǎn)。原占據(jù)位點(diǎn)1的的tRNA離開(kāi)核糖體離開(kāi)核糖體, 占據(jù)位點(diǎn)占據(jù)位點(diǎn)2的的tRNA進(jìn)入位點(diǎn)進(jìn)入位點(diǎn)1。一個(gè)新。一個(gè)新的攜帶氨基酸的的攜帶氨基酸的tRNA進(jìn)入位點(diǎn)進(jìn)入位點(diǎn)2 , 繼續(xù)肽鏈的合成。繼續(xù)肽鏈的合成。 U A CAGGUC A CGUmRNAGG U甲硫氨酸甲硫氨酸CAC色氨酸色氨酸脫水縮合形成三肽脫水縮合形成三肽隨著核糖體的移動(dòng)，合成的肽鏈也越來(lái)越長(zhǎng)，直到遇隨著核糖體的移動(dòng)，合成的肽鏈也越來(lái)越長(zhǎng)，直到遇到終止密碼子才停止翻譯。到終止密碼子才停止翻譯。組氨酸組氨酸多肽鏈合成后多肽鏈合成后, 就從核糖體與就從核糖體與mRNA的復(fù)合物上脫離的復(fù)合物上脫離, 再經(jīng)過(guò)盤(pán)曲

29、再經(jīng)過(guò)盤(pán)曲折疊形成一定的空間結(jié)構(gòu)折疊形成一定的空間結(jié)構(gòu), 最終形成具有一定功能的蛋白質(zhì)分子。最終形成具有一定功能的蛋白質(zhì)分子?；蛞蛑钢笇?dǎo)導(dǎo)蛋蛋白白質(zhì)質(zhì)合合成成的的過(guò)過(guò)程程翻譯是一個(gè)快速的過(guò)程，一個(gè)翻譯是一個(gè)快速的過(guò)程，一個(gè)mRNAmRNA分子上可以結(jié)合多個(gè)核分子上可以結(jié)合多個(gè)核糖體，同時(shí)進(jìn)行多條肽鏈的合成。糖體，同時(shí)進(jìn)行多條肽鏈的合成。意義：意義：少量的少量的mRNAmRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白質(zhì)。分子就可以迅速合成出大量的蛋白質(zhì)。翻譯的特點(diǎn)翻譯的特點(diǎn)1.1.翻譯的場(chǎng)所：翻譯的場(chǎng)所： 2.2.翻譯時(shí)的模板：翻譯時(shí)的模板：3.3.翻譯的原料：翻譯的原料：4.4.翻譯的起始密碼子有翻

30、譯的起始密碼子有: : 個(gè)，終止密碼子有個(gè)，終止密碼子有: : 個(gè)個(gè)5.5.決定氨基酸的密碼子決定氨基酸的密碼子 種。種。6.6.翻譯時(shí)的堿基配對(duì)：翻譯時(shí)的堿基配對(duì)：7.7.翻譯的條件：翻譯的條件： 8.8.翻譯的產(chǎn)物：翻譯的產(chǎn)物：3 3 61612 2 A U C GmRNA t RNA U A G C細(xì)胞質(zhì)的核糖體細(xì)胞質(zhì)的核糖體mRNAmRNA合成蛋白質(zhì)的合成蛋白質(zhì)的2020種游離的氨基酸種游離的氨基酸酶酶、ATP、模板、原料模板、原料小結(jié)：遺傳信息的翻譯小結(jié)：遺傳信息的翻譯蛋白質(zhì)（或肽鏈）蛋白質(zhì)（或肽鏈）9.9.遺傳信息傳遞方向：遺傳信息傳遞方向：蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)mRNAmRNA網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)

31、構(gòu)建DNADNA（基因）（基因）轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄信使信使RNARNA蛋白質(zhì)（性狀）蛋白質(zhì)（性狀）（遺傳信息）（遺傳信息）脫氧核苷酸脫氧核苷酸排列順序排列順序（遺傳密碼）（遺傳密碼）核糖核苷酸核糖核苷酸排列順序排列順序氨基酸的氨基酸的排列順序排列順序翻譯翻譯轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)RNARNA6a6a個(gè)個(gè)堿基堿基（3a3a對(duì)）對(duì)）三個(gè)堿基決定三個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸一個(gè)氨基酸3a3a個(gè)個(gè)堿基堿基a a個(gè)個(gè)氨基酸氨基酸6：3：1一條鏈作模板一條鏈作模板堿基互補(bǔ)配對(duì)堿基互補(bǔ)配對(duì)說(shuō)明：因?yàn)檎f(shuō)明：因?yàn)閙RNAmRNA上存在終止密碼子等堿基序列，實(shí)際上存在終止密碼子等堿基序列，實(shí)際上上mRNAmRNA上所含有的堿基數(shù)要大于上所含有

32、的堿基數(shù)要大于3n,3n,或氨基酸數(shù)目小于或氨基酸數(shù)目小于n n。因此一般題目中帶有。因此一般題目中帶有“至少至少”或或“最多最多”字樣。字樣。DNADNA的堿基數(shù)：的堿基數(shù)：mRNAmRNA的堿基數(shù)：蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)的堿基數(shù)：蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)6n:3n:n6n:3n:n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-m例例1 1 在一個(gè)在一個(gè)DNADNA分子中，鳥(niǎo)嘌呤和胞嘧啶之和占分子中，鳥(niǎo)嘌呤和胞嘧啶之和占全部堿基含量的全部堿基含量的4646，其中一條鏈的堿基中，其中一條鏈的

33、堿基中2828是腺嘌呤，是腺嘌呤，2222是胞嘧啶，求：由它轉(zhuǎn)錄的是胞嘧啶，求：由它轉(zhuǎn)錄的mRNAmRNA中，中，腺嘌呤與胞嘧啶分別占腺嘌呤與胞嘧啶分別占mRNA堿基總堿基總數(shù)的（數(shù)的（ ） A A22% 28% B22% 28% B23% 27% 23% 27% C C26% 24% 26% 24% D D54% 6%54% 6%C例例2 2 一條信使一條信使RNARNA有有3030個(gè)堿基，其中個(gè)堿基，其中A A和和G G有有1212個(gè)，則轉(zhuǎn)錄個(gè)，則轉(zhuǎn)錄成該信使成該信使RNARNA的一段的一段DNADNA分子中應(yīng)有分子中應(yīng)有C C和和T T的個(gè)數(shù)以及翻譯的個(gè)數(shù)以及翻譯合成一條多肽鏈脫去的水分

34、子數(shù)分別是合成一條多肽鏈脫去的水分子數(shù)分別是A A3030、1010B B1818、9 9C C1212、1010D D3030、9 9解題步驟：解題步驟： 1 1把文字信息轉(zhuǎn)化成圖像信息把文字信息轉(zhuǎn)化成圖像信息DNA中，中，C+T302 2求氨基酸數(shù)求氨基酸數(shù)mRNAmRNA上，三個(gè)相鄰的堿基決定一個(gè)氨基酸，因此氨基酸上，三個(gè)相鄰的堿基決定一個(gè)氨基酸，因此氨基酸數(shù)為：數(shù)為：30/3=1030/3=103 3求一條多肽鏈脫去的水分子數(shù)：求一條多肽鏈脫去的水分子數(shù)： 1019D例例3 3、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)堿個(gè)堿基基 對(duì)，氨基

35、酸的平均分子量為對(duì)，氨基酸的平均分子量為Y Y，則該蛋白質(zhì)的分子量，則該蛋白質(zhì)的分子量 約為約為 A. B.A. B. C. D. C. D.aXXY181632XXY631183 ax1833 aXYX作業(yè)：作業(yè)：以表格的形式比較以表格的形式比較DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程。復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程。提示：可從時(shí)間、場(chǎng)所、原料、條件、模板、過(guò)程、提示：可從時(shí)間、場(chǎng)所、原料、條件、模板、過(guò)程、產(chǎn)物、堿基配對(duì)方式、遺傳信息傳遞方向等進(jìn)行比產(chǎn)物、堿基配對(duì)方式、遺傳信息傳遞方向等進(jìn)行比較。較。真核細(xì)胞中復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯的比較真核細(xì)胞中復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯的比較DNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯時(shí)間場(chǎng)所模板原料酶能量原則特點(diǎn)產(chǎn)

36、物細(xì)胞分裂間期細(xì)胞分裂間期細(xì)胞核細(xì)胞核DNADNA的兩條鏈均為模板的兩條鏈均為模板四種脫氧核苷酸四種脫氧核苷酸DNADNA聚合酶等聚合酶等ATPATPA-TA-T、G-CG-C半保留復(fù)制半保留復(fù)制邊解旋邊復(fù)制邊解旋邊復(fù)制2 2個(gè)子代個(gè)子代DNADNA分子分子生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程細(xì)胞核細(xì)胞核基因的一條鏈為模板基因的一條鏈為模板四種核糖核苷酸四種核糖核苷酸RNARNA聚合酶等聚合酶等ATPATPA-UA-U、T-AT-AG-C G-C ，C-GC-G邊解旋邊轉(zhuǎn)錄邊解旋邊轉(zhuǎn)錄1 1個(gè)信使個(gè)信使RNARNA生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)mRNAmRNA為模板為模板二十種氨基酸二十種氨基酸特定

37、的酶等特定的酶等ATPATPmRNAmRNA與與tRNAtRNA配對(duì)配對(duì) A-U, G-CA-U, G-C多個(gè)多肽或蛋白多個(gè)多肽或蛋白質(zhì)質(zhì) 蛋白質(zhì)是生物性狀的體現(xiàn)者，基因通過(guò)控制蛋白質(zhì)是生物性狀的體現(xiàn)者，基因通過(guò)控制蛋白質(zhì)的合成從而控制了生物的性狀。蛋白質(zhì)的合成從而控制了生物的性狀。1 1、基因控制蛋白質(zhì)合成的最終結(jié)果是什么？、基因控制蛋白質(zhì)合成的最終結(jié)果是什么？2 2、生物表現(xiàn)出多樣性的根本原因和直接原因是什么？、生物表現(xiàn)出多樣性的根本原因和直接原因是什么？ 直接原因：蛋白質(zhì)的種類(lèi)及其多樣，體現(xiàn)了不同的性狀。直接原因：蛋白質(zhì)的種類(lèi)及其多樣，體現(xiàn)了不同的性狀。 根本原因：根本原因：DNADNA

38、分子上的脫氧核苷酸的排列順序不同。分子上的脫氧核苷酸的排列順序不同。思考、討論、練習(xí)思考、討論、練習(xí)課堂鞏固課堂鞏固1、在人體中，由、在人體中，由A、T、C三種堿基參與構(gòu)成的核苷酸三種堿基參與構(gòu)成的核苷酸共共 A2種種 B4種種 C5種種 D6種種C2、某種蛋白質(zhì)中含、某種蛋白質(zhì)中含200個(gè)氨基酸，在控制此蛋白質(zhì)合個(gè)氨基酸，在控制此蛋白質(zhì)合成的成的DNA中，最少應(yīng)有（中，最少應(yīng)有（ ）個(gè)脫氧核苷酸）個(gè)脫氧核苷酸 A1200 B600 C400 D200A3、要研究基因控制蛋白質(zhì)的合成過(guò)程，最好選擇下列、要研究基因控制蛋白質(zhì)的合成過(guò)程，最好選擇下列哪一項(xiàng)作為實(shí)驗(yàn)材料哪一項(xiàng)作為實(shí)驗(yàn)材料 A.成熟的

39、紅細(xì)胞成熟的紅細(xì)胞 B.成熟的白細(xì)胞成熟的白細(xì)胞 C.卵細(xì)胞卵細(xì)胞 D.受精卵受精卵DCA4、某信使、某信使RNA中有堿基中有堿基40個(gè)，其中個(gè)，其中C+U為為15個(gè)，那個(gè)，那么轉(zhuǎn)錄么轉(zhuǎn)錄 此此RNA的的DNA中中G+A為為 A15 B25 C30 D40D5、某、某DNA分子片段中堿基為分子片段中堿基為2400對(duì)，則由此片段所對(duì)，則由此片段所控制合成的多肽鏈中，最多有氨基酸（控制合成的多肽鏈中，最多有氨基酸（ ）種）種 A800 B400 C200 D20D6、下列對(duì)轉(zhuǎn)運(yùn)、下列對(duì)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA的描述，正確的是的描述，正確的是 A.每種轉(zhuǎn)運(yùn)每種轉(zhuǎn)運(yùn)RNA能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)多種氨基酸能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)多種氨基酸

40、 B.每種氨基酸只有一種轉(zhuǎn)運(yùn)每種氨基酸只有一種轉(zhuǎn)運(yùn)RNA能轉(zhuǎn)運(yùn)它能轉(zhuǎn)運(yùn)它 C.轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA能識(shí)別信使能識(shí)別信使RNA上的密碼子上的密碼子 D.轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸到細(xì)胞核內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸到細(xì)胞核內(nèi)C7、人體中具有生長(zhǎng)激素基因和血紅蛋白基因，兩者、人體中具有生長(zhǎng)激素基因和血紅蛋白基因，兩者 A. 分別存在于不同組織的細(xì)胞中分別存在于不同組織的細(xì)胞中 B均在細(xì)胞分裂前期按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則復(fù)制均在細(xì)胞分裂前期按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則復(fù)制 C. 均在細(xì)胞核內(nèi)轉(zhuǎn)錄和翻譯均在細(xì)胞核內(nèi)轉(zhuǎn)錄和翻譯 D轉(zhuǎn)錄的信使轉(zhuǎn)錄的信使RNA上相同的密碼子翻譯成相同的上相同的密碼子翻譯成相同的氨基酸氨基酸 D8、已知一段信使、已知一段信使RNA有有12個(gè)個(gè)A和和G，該信使，該信使RNA上上共有共有30個(gè)堿基。那么轉(zhuǎn)錄成信使個(gè)堿基。那么轉(zhuǎn)錄成信使RNA的一段的一段DNA分分子中應(yīng)有子中應(yīng)有C和和T_個(gè)個(gè)309 9、一個(gè)、一個(gè)DNADNA分子中的堿基分子中的堿基A+TA+T為為70%70%，其轉(zhuǎn)錄成的信，其轉(zhuǎn)錄成的信 使使RNARNA上的上的U U為為25%25%，則信使，則信使RNARNA上的堿基上的堿基A A為為_(kāi)45% (A (A1 1+T+T1 1)% =(A)% =(A2 2+T+T2 2)% = )% =