基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成20140510

恐龍的復(fù)活電影中，科學(xué)家是怎么使已滅絕的恐龍復(fù)活的？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遺傳基因，加以修補(bǔ)和培育繁殖，竟然將已絕跡6500萬(wàn)年的史前龐然大物復(fù)生問題一：在現(xiàn)實(shí)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？

基因膚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？第1節(jié)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成1.DNA主要存在哪里？2.蛋白質(zhì)在哪里合成？DNA主要在細(xì)胞核蛋白質(zhì)的合成在細(xì)胞質(zhì)(核糖體)進(jìn)行指導(dǎo)通過RNA問題：

2、為什么RNA適于做DNA的信使呢？

1、DNA在細(xì)胞核中，而蛋白質(zhì)合成是在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行的，兩者如何聯(lián)系起來(lái)的呢？比較RNA與DNA結(jié)構(gòu)的不同

比較項(xiàng)目DNARNA基本單位五碳糖含氮堿基結(jié)構(gòu)主要存在部位脫氧核苷酸核糖核苷酸脫氧核糖核糖ATCGAUCG雙鏈結(jié)構(gòu)多為單鏈結(jié)構(gòu)細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)1、RNA是由基本單位-----核甘酸連接而成，跟DNA一樣能儲(chǔ)存遺傳信息。2、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。3、RNA與DNA的關(guān)系中，也遵循“堿基互補(bǔ)配對(duì)原則”。問題一：為什么RNA適合做DNA的信使呢？信使RNA(mRNA)：遺傳信息傳遞的媒介。核糖體RNA(rRNA)：與蛋白質(zhì)構(gòu)成核糖體。轉(zhuǎn)運(yùn)RNA(tRNA)：轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的工具。3）.RNA的種類

(二)轉(zhuǎn)錄的具體過程問題2：DNA的遺傳信息是怎樣傳給mRNA的呢？轉(zhuǎn)錄：在細(xì)胞核內(nèi)，以DNA的一條鏈為模板，按照堿基互補(bǔ)配對(duì)的原則合成mRNA的過程。堿基DNAATGC互補(bǔ)配對(duì)RNAUACG轉(zhuǎn)錄：在_______內(nèi)，以DNA的______為______，按照____________的原則合成_____的過程。細(xì)胞核一條鏈模板堿基互補(bǔ)配對(duì)RNA轉(zhuǎn)錄四步曲解旋配對(duì)連接脫離（復(fù)旋）AG

T

AC

AA

A

T

AGCUGACGGUUU⑻轉(zhuǎn)錄的過程游離的核糖核苷酸AG

T

AC

AA

A

T

AGCUGACGGUUURNA聚合酶AG

T

AC

AA

A

T

AGCGACGGUUUUAG

T

AC

AA

A

T

AGCGACGGUUUUAG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUUUAAG

T

AC

AA

A

T

GCGACGUUGUUAAG

T

AC

AA

A

T

GCGACGUGUUAUAG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUAUUAG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUAUUAAG

T

AC

AA

A

T

GCGCGGUUAUUAUAG

T

AC

AA

A

T

GGCGGUUAUUAUCAG

T

AC

AA

A

T

GGCGGUUAUUAUCmRNA

小結(jié)：轉(zhuǎn)錄⑴定義：在細(xì)胞核中，以DNA的一條鏈為模板，按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，合成mRNA的過程。⑵場(chǎng)所：細(xì)胞核。⑶模板：DNA分子的一條鏈。⑷原料：四種核糖核苷酸。（6）條件：模板、原料、能量（ATP）、酶。（7）堿基配對(duì)：（8）產(chǎn)物：mRNA。DNARNAATCGUAGCG－C、C－G、T－A、A－U（9）信息傳遞：(DNA→mRNA（5）酶：DNA解旋酶、RNA聚合酶思考與討論：

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？類別項(xiàng)目

復(fù)制

轉(zhuǎn)錄場(chǎng)所解旋模板原料酶能量堿基配對(duì)產(chǎn)物細(xì)胞核只解有遺傳效應(yīng)的片段只有DNA的一條鏈四種核糖核苷酸DNA解旋酶、

RNA聚合酶ATPA-UG-CT-AC-GmRNA細(xì)胞核完全解旋DNA的兩條鏈四種脫氧核苷酸DNA解旋酶、DNA聚合酶ATPA-TC-GT-AG-C子代DNA

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)？

mRNA通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中，開始它新的歷程——翻譯。二、遺傳信息的翻譯

遺傳學(xué)上把以信使RNA為模板，合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程叫做翻譯。

堿基與氨基酸之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系思考與討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？翻譯:4種堿基只能決定4種氨基酸，41=4。二個(gè)堿基編碼一個(gè)氨基酸最多只能編碼16種，42=16。三個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸只能決定64種，43=64，足夠有余。如果一個(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20種氨基酸？如果2個(gè)堿基編碼一個(gè)氨基酸，最多能編碼多少種氨基酸？如果1個(gè)堿基決定1個(gè)氨基酸，4種堿基能決定多少種氨基酸RNA是怎樣把DNA的遺傳信息翻譯成蛋白質(zhì)的？電報(bào)機(jī)電報(bào)密碼0130

0117

你好

密碼子

密碼子

密碼子UCAUGAUUAmRNA

密碼子：mRNA上決定氨基酸的三個(gè)相鄰

的堿基。密碼子（遺傳密碼）

第1個(gè)字母第2個(gè)字母 第3個(gè)字母密碼子苯丙氨酸UUUUUU？精氨酸AGGAGG終止密碼子：

、

、_____種類起始密碼子：

（甲硫氨酸）（

種）_______（纈氨酸）編碼氨基酸的密碼子______種所有生物的密碼子是

的。6164一種密碼子決定一種氨基酸，但一種氨基酸可以由

不同的密碼子決定。

1種或幾種相同AUGGUGUAAUAGUGA找出這四種密碼子對(duì)應(yīng)的氨基酸AUGCUAUAGGCA動(dòng)動(dòng)手問題三：游離在細(xì)胞質(zhì)中的氨基酸，是怎樣運(yùn)送到合成蛋白質(zhì)的“生產(chǎn)線----核糖體”上？

tRNA（轉(zhuǎn)運(yùn)RNA）：像三葉草的葉形，一端是3個(gè)堿基，另一端是攜帶氨基酸的部位。tRNA——“搬運(yùn)工”tRNA——“搬運(yùn)工”ACU

天門冬酰氨一共有多少種tRNA?反密碼子與密碼子互補(bǔ)配對(duì),轉(zhuǎn)運(yùn)的氨基酸由配對(duì)的密碼子決定每種tRNA只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種特定的氨基酸!決定氨基酸的密碼子有61種,所以tRNA

有61種AUGGAUAUCmRNA？甲硫氨酸CUA反密碼子核糖體tRNA作用UCAUGAUUAAAU

亮氨酸ACU

天門冬酰氨

核糖體mRNA與核糖體結(jié)合UCAUGAUUAAAU

亮氨酸ACU

天門冬酰氨

tRNA

上的反密碼子與

mRNA上的密碼子互補(bǔ)配對(duì).UCAUGAUUAAAU

亮氨酸ACU

天門冬酰氨AUG

異亮氨酸

tRNA

將氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)到

mRNA上的相應(yīng)位置

UCAUGAUUAAAU

亮氨酸ACU

天門冬酰氨AUG

異亮氨酸

兩個(gè)氨基酸分子縮合縮合UCAUGAUUAAAU

亮氨酸ACU

天門冬酰氨AUG

異亮氨酸

核糖體隨著

mRNA滑動(dòng).

另一個(gè)

tRNA

上的堿基與mRNA上的密碼子配對(duì).

UCAUGAUUA

亮氨酸ACU

天門冬酰氨AUG

異亮氨酸

一個(gè)個(gè)氨基酸分子縮合成鏈狀結(jié)構(gòu)UCAUGAUUA

亮氨酸ACU

天門冬酰氨AUG

異亮氨酸

tRNA離開，再去轉(zhuǎn)運(yùn)新的氨基酸UCAUGAUUA

亮氨酸

天門冬酰氨

異亮氨酸以mRNA為模板形成了有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)小結(jié)：翻譯場(chǎng)所：產(chǎn)物：模板：原料：條件：細(xì)胞質(zhì)（核糖體）mRNA蛋白質(zhì)氨基酸模板、原料、ATP、酶、（tRNA）堿基互補(bǔ)配對(duì)：G－C、C－G、U－A、A－U信息傳遞：mRNA蛋白質(zhì)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)的氨基酸排列順序轉(zhuǎn)錄翻譯數(shù)量n3n6n復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的比較比較項(xiàng)目復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯場(chǎng)所細(xì)胞核細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)模板DNA的兩條鏈DNA的一條鏈

mRNA酶解旋酶，DNA聚合酶等解旋酶，RNA聚合酶等多種酶能量

ATP

ATPATP原料4種脫氧核苷酸4種核糖核苷酸氨基酸產(chǎn)物子代DNA

mRNA多肽鏈堿基配對(duì)A-TT-AG-CC-GA-UT-AG-CC-GA-UU-AG-CC-G課堂練習(xí)：

1．DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯分別形成[]A．DNA、RNA、蛋白質(zhì)

B．RNA、DNA、多肽

C．RNA、DNA、核糖體

D．RNA、DNA、蛋白質(zhì)A

2．遺傳密碼位于[]A．蛋白質(zhì)分子上B．DNA分子上

C．RNA分子上

D．信使RNA分子上D3.某基因中含有1200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(

)A．198個(gè)B．199個(gè)

C．200個(gè)D．201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)＝6：3：14．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[]A．UACB．AUGC．ATGD．TACDD5．一個(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(lái)轉(zhuǎn)錄信使RNA

的DNA分子分別至少要有堿基多少個(gè)[]A．3000個(gè)和3000個(gè)

B．1000個(gè)和2000個(gè)

C．3000個(gè)和6000個(gè)

D．2000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)＝6：3：1A密碼子精氨酸氨基酸t(yī)RNAGmRNAGGDNA雙鏈8．根據(jù)在蛋白質(zhì)生物合成中遺傳信息傳遞的規(guī)律，在下面表格數(shù)碼中填入相應(yīng)的字母：CCCAAT

C

GU

C

G從基因的表達(dá)過程可以看出：DNA（基因）中脫氧核苷酸的排列順序決定了信使RNA中

的排列順序，進(jìn)而決定

的排列順序，最終決定了

的結(jié)構(gòu)和功能特異性。核糖核苷酸/密碼子氨基酸蛋白質(zhì)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(jiǎn)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、如果DNA的一條模板鏈的堿基排列順序是ACGCTAGCA，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RNA上的堿基排列順序是__________________________

4、如下是轉(zhuǎn)錄過程：DNA……ＡＴＧ……

RNA……ＵＡＣ……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。TGCGATCGT625細(xì)胞核UGCGAUCGU5．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6．DNA分子的解旋發(fā)生在

過程中[]A．復(fù)制B