基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成新

ATGCATGCACGTTGCATCAGAGTCATGCATCGATGCATCG半保留復(fù)制解旋復(fù)旋復(fù)旋DNA復(fù)制圖解當(dāng)前1頁，總共33頁。解旋酶催化（氫鍵斷裂）解旋：模板（在DNA聚合酶的催化下，利用游離的脫氧核苷酸進(jìn)行）以母鏈為模板進(jìn)行堿基配對(duì)母鏈（舊鏈）子鏈（新鏈）形成兩個(gè)子代DNA:同時(shí)進(jìn)行(邊解旋邊復(fù)制）組成過程當(dāng)前2頁，總共33頁。請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)DNA的復(fù)制過程，把它與轉(zhuǎn)錄過程進(jìn)行比較，說出它們的異同。1、相同點(diǎn)：（1）DNA都要解旋，（2）都需要模板、原料、能量、酶等條件，（3）發(fā)生場(chǎng)所相同，（4）過程中都有堿基互補(bǔ)配對(duì)；當(dāng)前3頁，總共33頁。復(fù)制轉(zhuǎn)錄模板原料堿基配對(duì)產(chǎn)物2、不同點(diǎn)：DNA的兩條鏈DNA的一條鏈4種脫氧核苷酸4種核糖核苷酸A-TC-GT-AG-CA-UC-GT-AG-C子代DNARNA當(dāng)前4頁，總共33頁。DNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄時(shí)間場(chǎng)所解旋模板原料酶能量原則特點(diǎn)產(chǎn)物細(xì)胞分裂間期生長(zhǎng)發(fā)育過程細(xì)胞核細(xì)胞核完全解旋只解旋有遺傳效應(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(gè)子代DNA分子1個(gè)信使RNA當(dāng)前5頁，總共33頁。轉(zhuǎn)錄小結(jié)場(chǎng)所:模板:原料:條件:產(chǎn)物:特點(diǎn):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(duì)原則（A=U，G=C）當(dāng)前6頁，總共33頁。DNA蛋白質(zhì)mRNA轉(zhuǎn)錄翻譯基因的表達(dá)當(dāng)前7頁，總共33頁。

mRNA在細(xì)胞核合成后,經(jīng)細(xì)胞核的核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成。二、遺傳信息的翻譯1、翻譯的概念

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)。用箭頭表示為：

mRNA蛋白質(zhì)當(dāng)前8頁，總共33頁。組成蛋白質(zhì)的氨基酸有多少種，大家還記得嗎？氨基酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式還會(huì)寫嗎？氨基酸種類的差異取決于什么？我們知道組成RNA的堿基只有4種，而組成蛋白質(zhì)的氨基酸卻有20種。那么，4種堿基是怎樣決定氨基酸的呢？我們假設(shè)1個(gè)堿基決定1種氨基酸，可以嗎？2個(gè)呢？那么，一個(gè)氨基酸至少需要多少堿基，才足以決定20種氨基酸呢？當(dāng)前9頁，總共33頁。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？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？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？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。堿基與氨基酸之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系思考與討當(dāng)前10頁，總共33頁。2、密碼子概念：mRNA上決定一個(gè)氨基酸的三個(gè)相鄰的堿基；UCAUGAUUAmRNA

密碼子

密碼子密碼子3、密碼子表當(dāng)前11頁，總共33頁。當(dāng)前12頁，總共33頁。通過觀察密碼子表回答問題：①、色氨酸、異亮氨酸、精氨酸、苯丙氨酸、蘇氨酸的密碼子分別是什么？②、一共有多少個(gè)密碼子？其中決定氨基酸的密碼子有多少個(gè)？為什么？③、61種密碼子可決定多少種氨基酸？這說明了什么？④、已知一段mRNA的堿基序列是AUGGAAGCAUGUCCGAGCAAGGCCG，你能寫出對(duì)應(yīng)的氨基酸序列嗎？當(dāng)前13頁，總共33頁。

有了mRNA這個(gè)模板，還要有搬運(yùn)氨基酸的“搬運(yùn)工”——另一種RNA4、tRNA——“搬運(yùn)工”（1）結(jié)構(gòu)：當(dāng)前14頁，總共33頁。看tRNA的結(jié)構(gòu)圖，回答問題：（1）什么形狀？（2）組成單位是什么？大約有多少個(gè)？（3）有什么樣的功能？當(dāng)前15頁，總共33頁。結(jié)合密碼子表和tRNA的結(jié)構(gòu)，思考：轉(zhuǎn)運(yùn)RNA有多少種？為什么？61種tRNA一共能轉(zhuǎn)運(yùn)多少種氨基酸？1種tRNA能轉(zhuǎn)運(yùn)多少種氨基酸?可以轉(zhuǎn)運(yùn)多少個(gè)?當(dāng)前16頁，總共33頁。mRNA通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中，開始它新的歷程——翻譯。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決定蛋白質(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)？當(dāng)前17頁，總共33頁。5、翻譯的過程：

看過翻譯過程后，你能敘述翻譯的過程嗎？

第1步mRNA從細(xì)胞核的核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，與核糖體結(jié)合。攜帶第一個(gè)氨基酸的的tRNA，通過反密碼子的三個(gè)堿基與mRNA上的密碼子三個(gè)堿基互補(bǔ)配對(duì)，進(jìn)入第1位點(diǎn)；第2步攜帶第二個(gè)氨基酸的的tRNA以同樣的方式進(jìn)入位點(diǎn)2；當(dāng)前18頁，總共33頁。

第3步第一個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA上氨基酸和第二個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA上氨基酸，通過脫水縮合形成肽鍵，形成的化合物叫做二肽。這樣把第一個(gè)氨基酸就轉(zhuǎn)移到第二個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA上；第4步核糖體讀取下一個(gè)密碼子，原占據(jù)位點(diǎn)1的tRNA離開核糖體，占據(jù)位點(diǎn)2的tRNA進(jìn)入位點(diǎn)1，一個(gè)新的攜帶氨基酸的tRNA進(jìn)入位點(diǎn)2，繼續(xù)肽鏈的合成。重復(fù)步驟2、3、4，直至核糖體讀取到mRNA的終止密碼。當(dāng)前19頁，總共33頁。運(yùn)載工具：轉(zhuǎn)運(yùn)

RNA（tRNA)ACU天冬氨酸AUG

異亮氨酸

反密碼子注意：一種tRNA只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸當(dāng)前20頁，總共33頁。當(dāng)前21頁，總共33頁。ACGUGAUUAmRNA細(xì)胞質(zhì)中的mRNAAG

T

AC

AA

A

T

UCAUGUUUA當(dāng)前22頁，總共33頁。ACGUGAUUAUAC甲硫氨酸ACU天冬氨酸

核糖體mRNA與核糖體結(jié)合AG

T

AC

AA

A

T

UCAUGUUUAAUG異亮氨酸當(dāng)前23頁，總共33頁。ACGUGAUUA

兩個(gè)氨基酸分子縮合縮合AUG異亮氨酸AG

T

AC

AA

A

T

UCAUGUUUAUAC甲硫氨酸ACU天冬氨酸當(dāng)前24頁，總共33頁。

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

T

AC

AA

A

T

UCAUGUUUA甲硫氨酸ACU天冬氨酸AUG異亮氨酸當(dāng)前25頁，總共33頁。ACGUGAUUA

tRNA離開，再去轉(zhuǎn)運(yùn)下一個(gè)氨基酸AG

T

AC

AA

A

T

UCAUGUUUA甲硫氨酸天冬氨酸AUG異亮氨酸當(dāng)前26頁，總共33頁。AG

T

AC

AA

A

T

UCAUGUUUAACGUGAUUA以mRNA為模板形成了有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)

甲硫氨酸天冬氨酸異亮氨酸當(dāng)前27頁，總共33頁。翻譯當(dāng)前28頁，總共33頁。多肽鏈合成之后，從核糖體中脫離，再經(jīng)過盤曲折疊形成一定空間結(jié)構(gòu)，最終形成具有一定功能的蛋白質(zhì)分子。信息傳遞DNA上的遺傳信息（脫氧核苷酸的排列順序）轉(zhuǎn)錄細(xì)胞核mRNA(核糖核苷酸的排列順序)翻譯細(xì)胞質(zhì)蛋白質(zhì)（特定的氨基酸順序）當(dāng)前29頁，總共33頁。知道了翻譯的過程,你認(rèn)為翻譯需要什么條件?

（1）模板：mRNA；（2）場(chǎng)所：核糖體；（3）能量：ATP；（4）原料：氨基酸；（5）酶：（6）工具：轉(zhuǎn)運(yùn)RNA。

當(dāng)前30頁，總共33頁。請(qǐng)同學(xué)們看書本P67上的圖，你能從圖上得出什么結(jié)論？

一個(gè)mRNA分子上結(jié)合多個(gè)核糖體，形成的結(jié)構(gòu)稱為多聚核糖體。由于結(jié)合了多個(gè)核糖體，所以可以