基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成公開課

基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成公開課第一頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期日《侏羅紀(jì)公園》DNA生物性狀？基因通過指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成來控制性狀的過程，叫基因的表達(dá)第二頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期日第4章基因的表達(dá)第1節(jié)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成(課時(shí)1)第三頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期日學(xué)習(xí)目標(biāo)（1）比較DNA與RNA在組成、結(jié)構(gòu)、功能等方面的異同。（2）概述遺傳信息轉(zhuǎn)錄的概念和過程（場(chǎng)所、模板、條件、原料、產(chǎn)物）。

第四頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期日______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。細(xì)胞核中的DNA如何指導(dǎo)細(xì)胞質(zhì)中的蛋白質(zhì)的合成？基因遺傳效應(yīng)DNA細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)（核糖體）第五頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期日小資料：1955年有人曾用洋蔥根尖和變形蟲進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，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)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)。同年，拉斯特（LasterGold）等人將變形蟲用同位素標(biāo)記的尿嘧啶核苷培養(yǎng)液來培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)標(biāo)記的RNA分子首先在細(xì)胞核中合成。基因蛋白質(zhì)的合成指導(dǎo)以_____為媒介RNA第六頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期日活動(dòng)一：（3分鐘）閱讀課本P62至

P63頁第二段內(nèi)容，然后回答下列問題：1、RNA的結(jié)構(gòu)單位是什么？2、RNA與DNA在化學(xué)組成上的區(qū)別有哪些？3、RNA為什么適合作DNA的信使？4、RNA的種類有哪三種？核糖核苷酸第七頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期日RNA的化學(xué)組成復(fù)習(xí)提問RNA中文全稱:組成元素:基本單位:核糖含氮堿基磷酸含氮堿基A、G、C、U核糖核酸CHONP磷酸核糖核苷酸核糖第八頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期日2.比較RNA與DNA結(jié)構(gòu)的不同比較項(xiàng)目DNARNA結(jié)構(gòu)基本單位五碳糖含氮堿基功能主要存在部位脫氧核苷酸核糖核苷酸脫氧核糖

核糖ATCGAUCG通常雙螺旋結(jié)構(gòu)一般單鏈結(jié)構(gòu)細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)遺傳信息的儲(chǔ)存、傳遞、表達(dá)傳遞第九頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期日1.RNA與DNA有相似結(jié)構(gòu)可以解讀DNA的遺傳信息。2.RNA一般是單鏈的,RNA比DNA要小，因此能通過核孔，把DNA的遺傳信息從細(xì)胞核傳遞到細(xì)胞質(zhì)中。

３、為什么RNA適于做DNA的信使呢？第十頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期日三種RNA示意圖信使RNA：

遺傳信息傳遞的媒介。核糖體RNA：與蛋白質(zhì)構(gòu)成核糖體。轉(zhuǎn)運(yùn)RNA：專一性轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的工具。4.RNA的種類第十一頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期日DNA的信息是怎么傳給mRNA的？第十二頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期日第十三頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期日（1）什么叫轉(zhuǎn)錄？DNA的兩條鏈都能轉(zhuǎn)錄嗎？（2）轉(zhuǎn)綠時(shí)，DNA鏈完全解開嗎？（3）在轉(zhuǎn)錄過程中堿基互補(bǔ)配對(duì)原則有什么特殊情況？（4）轉(zhuǎn)錄的場(chǎng)所、模板、條件、原料、產(chǎn)物各是什么？A—U、T—A、G—C、C—G……A－T－T－C－A－G－A－T－G…………T－A－A－G－T－C－T－A－C……DNAa鏈b鏈……A－U－U－C－A－G－A－U－G……（5）假設(shè)以b鏈為模板，則轉(zhuǎn)錄出的RNA堿基排列為：

、活動(dòng)二：（3分鐘）閱讀課本P63頁第3段及圖4－4，思考回答下列問題：在細(xì)胞核中，以DNA雙鏈中的一條鏈為模板，合成RNA的過程不能不是，只有遺傳效應(yīng)的DNA片段（基因）解開第十四頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期日DNARNA聚合酶mRNA1、解旋：DNA雙鏈解開，暴露

堿基3、連接酶：結(jié)果：形成一個(gè)2、配對(duì)原則：模板：原料：4、釋放合成的mRNA從上釋放DNA雙鏈恢復(fù)成

結(jié)構(gòu)解開DNA雙鏈中的一條鏈游離的核糖核苷酸堿基互補(bǔ)配對(duì)原則RNA聚合酶mRNADNA雙螺旋遺傳信息的轉(zhuǎn)錄過程RNA聚合酶：?jiǎn)?dòng)轉(zhuǎn)錄，并把單個(gè)的核糖核苷酸連接在正在合成的mRNA片段上，同時(shí)具有解旋功能第十五頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期日AG

T

AC

AA

A

T

AGCUGACGGUUU⑻轉(zhuǎn)錄的過程游離的核糖核苷酸第十六頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期日第十七頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期日概念：場(chǎng)所：

模板：

原料：酶：能量：產(chǎn)物：信息傳遞方向：在細(xì)胞核中，以DNA雙鏈中的一條鏈為模板，合成mRNA的過程。細(xì)胞核（主要）DNA解旋，以其中一條鏈為模板

4種核糖核苷酸（A、G、C、U）條件RNA聚合酶ATP單鏈的mRNA（信使RNA）DNA→mRNA轉(zhuǎn)錄小結(jié)第十八頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期日第十九頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期日比較復(fù)制、轉(zhuǎn)錄過程的差異：RNADNA產(chǎn)物DNA的一條鏈DNA的兩條鏈模板邊解旋邊轉(zhuǎn)錄半保留復(fù)制，邊解旋邊復(fù)制特點(diǎn)DNAmRNADNADNA信息傳遞方向RNA聚合酶解旋酶、DNA聚合酶酶4種核糖核苷酸4種脫氧核苷酸原料只解有遺傳效應(yīng)的片段完全解旋解旋細(xì)胞核（主要）細(xì)胞核（主要）場(chǎng)所

轉(zhuǎn)錄DNA復(fù)制

第二十頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期日1.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2.果蠅的遺傳物質(zhì)由_________種核苷酸組成。A.2B.4C.5D.83.DNA和RNA的區(qū)別是（）A、五碳糖不同B、堿基種類不同C、空間結(jié)構(gòu)不同D、以上都是DBD當(dāng)堂訓(xùn)練第二十一頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期日4、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__________________________

5、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UGCGAUCGU第二十二頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期日當(dāng)堂檢測(cè)

下圖表示DNA為模板轉(zhuǎn)錄RNA的過程圖解。圖中4、5表示兩種功能不同的酶。據(jù)圖分析回答問題。

1）在玉米的葉肉細(xì)胞，則能夠進(jìn)行該生理過程的細(xì)胞結(jié)構(gòu)有

。2）轉(zhuǎn)錄過程中DNA首先在［］

的催化作用下，由

提供能量，將DNA分子中堿基對(duì)內(nèi)的

斷開，該過程稱為

。3）然后在［］

的催化作用下，以其中的

鏈作為信息模板，以［］

為原料，由

提供能量，按照

原則，合成出［］

。4）通過轉(zhuǎn)錄，DNA分子中的遺傳信息被準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)移到

中。5）在真核細(xì)胞的細(xì)胞核中，轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物通過

進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中，與

結(jié)合在一起直接指導(dǎo)蛋白質(zhì)的生物合成過程。核糖體細(xì)胞核、線粒體、葉綠體ATP氫鍵解旋4RNA聚合酶甲3四種游離的核糖核苷酸ATP堿基互補(bǔ)配對(duì)2信使RNA信使RNA核孔細(xì)胞核、線粒體、葉綠體5RNA聚合酶第二十三頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期日概念：場(chǎng)所：

模板：

原料：酶：能量：產(chǎn)物：信息傳遞方向：在細(xì)胞核中，以DNA雙鏈中的一條鏈為模板，合成mRNA的過程。細(xì)胞核（主要）DNA解旋，以其中一條鏈為模板

4種核糖核苷酸（A、G、C、U）條件RNA聚合酶ATP單鏈的mRNA（信使RNA）DNA→mRNA遺傳信息的轉(zhuǎn)錄（復(fù)習(xí)）第二十四頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期日經(jīng)過轉(zhuǎn)錄，DNA中的遺傳信息傳遞給了mRNA，mRNA再經(jīng)過必要的加工后從核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)。轉(zhuǎn)錄后進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)的mRNA仍是堿基序列，而不是蛋白質(zhì)。那么，mRNA上的遺傳信息是如何進(jìn)一步指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成的呢？第二十五頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期日第二十六頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期日第4章基因的表達(dá)第1節(jié)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成(課時(shí)2)第二十七頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期日遺傳信息的翻譯1、翻譯的概念、場(chǎng)所、模板、原料和產(chǎn)物？2、什么叫遺傳信息、遺傳密碼、密碼子、反密碼子？3、堿基和氨基酸之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系是什么？4、tRNA有什么特點(diǎn)？活動(dòng)三：（3分鐘）閱讀課本P64-67頁，然后思考回答下列問題：5、試描述翻譯的過程？第二十八頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期日1、概念遺傳信息的翻譯游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸，以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程。2、場(chǎng)所3、原料4、遺傳信息傳遞方向細(xì)胞質(zhì)(核糖體)20種氨基酸mRNA蛋白質(zhì)第二十九頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期日mRNA上決定一個(gè)氨基酸的3個(gè)相鄰的堿基。密碼子:UCAUGAUUAmRNA密碼子密碼子密碼子遺傳學(xué)上把mRNA中決定氨基酸的不同堿基排列順序，叫做“遺傳密碼”。堿基（堿基對(duì)、脫氧核苷酸）排列順序遺傳信息：遺傳密碼：第三十頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期日第一個(gè)字母第二個(gè)字母第三個(gè)字母UCAGU苯丙氨酸苯丙氨酸亮氨酸亮氨酸絲氨酸絲氨酸絲氨酸絲氨酸酪氨酸酪氨酸終止終止半胱氨酸半胱氨酸終止色氨酸UCAGC亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸組氨酸組氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸UCAGA異亮氨酸異亮氨酸異亮氨酸甲硫氨酸（起始）蘇氨酸蘇氨酸蘇氨酸蘇氨酸天冬酰胺天冬酰胺賴氨酸賴氨酸絲氨酸絲氨酸精氨酸精氨酸UCAGG纈氨酸纈氨酸纈氨酸纈氨酸（起始）丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸天冬氨酸天冬氨酸谷氨酸谷氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸UCAGa.密碼子表查法例:CCU脯氨酸

c.特殊密碼子b.密碼子的特點(diǎn)3個(gè)終止密碼:UAAUAGUGA2個(gè)起始密碼:AUGGUG專一性一個(gè)密碼子只對(duì)應(yīng)一種氨基酸簡(jiǎn)并性一種氨基酸可對(duì)應(yīng)多個(gè)密碼子通用性地球上幾乎所有生物都共用一套密碼子64種密碼子第三十一頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期日能讀懂mRNA上的信息，還需要哪些條件才能合成蛋白質(zhì)呢？場(chǎng)所：核糖體模板：mRNA原料：20種氨基酸能量：ATP多種酶條件轉(zhuǎn)運(yùn)工具：tRNA原則：堿基互補(bǔ)配對(duì)原則第三十二頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期日1、形態(tài)：三葉草形2、結(jié)構(gòu)：一端為氨基酸結(jié)合的部位另一端為反密碼子，能與與密碼子堿基互補(bǔ)配對(duì)。3、種類：61種轉(zhuǎn)運(yùn)工具---tRNA第三十三頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期日AUGGAUAUCmRNA？甲硫氨酸CUA反密碼子核糖體tRNA作用密碼子tRNA的反密碼子與mRNA上的密碼子互補(bǔ)配對(duì)。共有

種tRNA。61專一性：每種tRNA只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸。密碼子密碼子第三十四頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期日第三十五頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期日一個(gè)mRNA分子上結(jié)合多個(gè)核糖體，同時(shí)合成多條肽鏈第三十六頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期日1.翻譯的場(chǎng)所：

、2.翻譯時(shí)的模板：

、3.翻譯的原料：

，能量4.翻譯的起始碼有:

個(gè)，終止碼有:

個(gè)5.密碼子有

種，決定氨基酸的密碼子

種。6.翻譯時(shí)的堿基配對(duì)：7.肽鏈由各相鄰的氨基酸通過

連接形成。8.翻譯的條件：

。361肽鍵2核糖體mRNA20種氨基酸酶、ATP、模板、原料翻譯小結(jié)64ATP第三十七頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期日第三十八頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期日轉(zhuǎn)錄、翻譯與DNA復(fù)制的比較場(chǎng)所模板原料產(chǎn)物遺傳信息傳遞方向DNA復(fù)制：DNADNA轉(zhuǎn)錄：DNARNA翻譯：RNAPro游離的脫氧核苷酸游離的核糖核苷酸游離的氨基酸DNAmRNA蛋白質(zhì)DNA→DNADNA→mRNA親代DNA的兩條鏈DNA的一條鏈（模板鏈）mRNA小結(jié)RNADNA蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄翻譯細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)mRNA→Pro第三十九頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期日A—C—U—G—G—A—U—C—UmRNA反密碼子UGACCUAGA蘇氨酸——甘氨酸——絲氨酸轉(zhuǎn)錄翻譯肽鏈密碼子ACUGGAUCUDNAA鏈A—C—T—G—G—A—T—C—TB鏈T—G—A—C—C—T—A—G—A肽鍵肽鍵當(dāng)堂訓(xùn)練假設(shè)以B鏈為模板進(jìn)行轉(zhuǎn)錄第四十頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期日A—C—U—G—G—A—U—C—UmRNA蘇氨酸——甘氨酸——絲氨酸轉(zhuǎn)錄翻譯肽鏈DNAA鏈A—C—T—G—G—A—T—C—TB鏈T—G—A—C—C—T—A—G—A1個(gè)氨基酸3個(gè)堿基6個(gè)堿基當(dāng)堂訓(xùn)練據(jù)圖分析堿基與氨基酸的對(duì)應(yīng)關(guān)系基因中的堿基數(shù)（雙鏈）：mRNA中的堿基數(shù)：合成蛋白質(zhì)的氨基酸個(gè)數(shù)=_________6∶3∶1第四十一頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期日課堂練習(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)A2．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D第四十二頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期日3.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)＝6：3：1第四十三頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期日4．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）第四十四頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期日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)＝6：3：1第四十五頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期日7．某DNA片段所轉(zhuǎn)錄的mRNA中U%＝28%，A%＝18%，則個(gè)DNA片段中T%和G%分別占（）。A.46%,54%B.23%,27%C.27%,23%D.46%,27%BA1T2T1A2G1C1C2G212(A1＋T1)%=(A2+T2)%=(A總+T總)%(G1＋C1)%=(G2+C2)%=(G總+C總)%AmUmGmCmmRNA=(Am+Um)%=(Gm+Cm)%第四十六頁，共