第4章 第1節(jié) 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成

第1節(jié)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成第四章基因的表達(dá)第1課時(shí)1自然界中生物的千姿百態(tài)234蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的______者和_____者性狀的形成離不開(kāi)________(特別是酶)的作用______控制生物體的性狀基因_________蛋白質(zhì)_______來(lái)_____性狀！體現(xiàn)承擔(dān)蛋白質(zhì)基因通過(guò)指導(dǎo)的合成控制(基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段,是決定生物性狀的基本單位)51.說(shuō)明基因和遺傳信息的關(guān)系；2.概述遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程。第1節(jié)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成6基因主要存在于細(xì)胞核，蛋白質(zhì)合成的場(chǎng)所在細(xì)胞質(zhì)的核糖體，那么是由誰(shuí)將遺傳信息從核傳遞給細(xì)胞質(zhì)的呢？基因蛋白質(zhì)（細(xì)胞核）（細(xì)胞質(zhì)）?RNA轉(zhuǎn)錄翻譯DNAmRNA蛋白質(zhì)遺傳信息遺傳信息(細(xì)胞核）(細(xì)胞質(zhì)）7基因的表達(dá)遺傳信息轉(zhuǎn)錄遺傳信息翻譯一、基因的表達(dá)轉(zhuǎn)錄翻譯DNAmRNA蛋白質(zhì)遺傳信息遺傳信息(細(xì)胞核）(細(xì)胞質(zhì)）8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1、DNA與RNA的主要區(qū)別脫氧核苷酸核糖核苷酸脫氧核糖核糖ATCGAUCG多為雙鏈結(jié)構(gòu)多為單鏈結(jié)構(gòu)細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)RNA一般是____鏈，且比DNA短，因此能夠通過(guò)_______，從________轉(zhuǎn)移到________中。單核孔細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)(一)遺傳信息的轉(zhuǎn)錄(DNAmRNA)轉(zhuǎn)錄功能傳遞遺傳信息攜帶遺傳信息9信使RNA(mRNA)：傳遞遺傳信息的媒介。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。2、RNA的種類(lèi)和功能10思考DNA的遺傳信息是怎樣傳給mRNA的呢？

在細(xì)胞核中以DNA的一條鏈為模板,按堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，合成RNA的過(guò)程（以基因?yàn)閱挝晦D(zhuǎn)錄）。3、轉(zhuǎn)錄的過(guò)程轉(zhuǎn)錄的定義：11DNA的平面結(jié)構(gòu)圖AG

T

AC

AA

A

T

TCATGATTA3、轉(zhuǎn)錄動(dòng)態(tài)過(guò)程12RNA聚合酶DNA的平面結(jié)構(gòu)圖AG

T

AC

AA

A

T

TCATGATTA13AG

T

AC

AA

A

T

AGCUGACGGUUU以其中的一條鏈作為模板.游離的核糖核苷酸14RNA聚合酶AG

T

AC

AA

A

T

AGCGACGGUURNA聚合酶將核糖核苷酸連接起來(lái)，15RNA聚合酶AG

T

AC

AA

A

T

AGCGACGGUUURNA聚合酶將核糖核苷酸連接起來(lái)，以堿基互補(bǔ)配對(duì)為原則。16RNA聚合酶AG

T

AC

AA

A

T

AGCGACGGUUUURNA聚合酶將核糖核苷酸連接起來(lái)，以堿基互補(bǔ)配對(duì)為原則。17RNA聚合酶AG

T

AC

AA

A

T

AGCGACGGUUUURNA聚合酶沿著DNA移動(dòng)。18RNA聚合酶AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUUUARNA聚合酶沿著DNA移動(dòng)19RNA聚合酶AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGUUGUUA核糖核苷酸一個(gè)一個(gè)連接起來(lái)。20RNA聚合酶AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGUGUUAU核糖核苷酸一個(gè)一個(gè)連接起來(lái)。21RNA聚合酶AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUAUU核糖核苷酸一個(gè)一個(gè)連接起來(lái)。22RNA聚合酶AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUAUUA核糖核苷酸一個(gè)一個(gè)連接起來(lái)。23RNA聚合酶AG

T

AC

AA

A

T

GCGCGGUUAUUAU核糖核苷酸一個(gè)一個(gè)連接起來(lái)。24RNA聚合酶AG

T

AC

AA

A

T

GGCGGUUAUUAUC核糖核苷酸一個(gè)一個(gè)連接起來(lái)。25AG

T

AC

AA

A

T

GGCGGUUAUUAUC核糖核苷酸一個(gè)一個(gè)連接起來(lái)。RNA聚合酶26AG

T

AC

AA

A

T

UCAUGUUUAmRNA信使RNA（mRNA）通過(guò)核孔從細(xì)胞核中出來(lái)，到細(xì)胞質(zhì)中。細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核27TCATGTTTAAG

T

AC

AA

A

T

AG

T

AC

AA

A

T

GUUAUUAUCmRNA模板鏈非模板鏈模板鏈DNAmRNA28轉(zhuǎn)錄：是在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行的，是以DNA雙鏈中的一條為模板，合成mRNA的過(guò)程。1、時(shí)間：2、場(chǎng)所:4、原則:5、產(chǎn)物:個(gè)體生長(zhǎng)發(fā)育的整個(gè)過(guò)程主要在細(xì)胞核中堿基互補(bǔ)配對(duì)原則小結(jié)mRNA(rRNAtRNA)3、條件：模板：酶：原料：能量：DNA的一條鏈RNA聚合酶等四種核糖核苷酸ATPRNA:UCGADNA:AGCT2930按照堿基配對(duì)原則，1、寫(xiě)出以b鏈為模板轉(zhuǎn)錄形成的mRNA堿基序列，2、寫(xiě)出b鏈對(duì)應(yīng)的a鏈的堿基序列。DNA雙鏈片段a鏈b鏈CGAACCTCACGC信使RNA比較mRNA和b鏈，以及mRNA和a鏈的堿基序列的差異。GCTTGGAGTGCGGCUUGGAGUGCG31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)胞核細(xì)胞核完全解旋只解有遺傳效應(yīng)的片段DNA的兩條鏈只有DNA的一條鏈4種脫氧核苷酸4種核糖核苷酸DNA解旋酶、DNA聚合酶RNA聚合酶ATPATP子代DNAmRNA(rRNAtRNA

)A-T

T-AG-C

C-GA-UT-AG-CC-G（三）復(fù)制與轉(zhuǎn)錄的比較32鞏固練習(xí)：1、DNA分子結(jié)構(gòu)中沒(méi)有（）A．鳥(niǎo)嘌呤（G）B．胞嘧啶（C）C．胸腺嘧啶（T）D．尿嘧啶（U）2、在遺傳信息的傳遞過(guò)程中，以DNA的一條鏈為模板合成信使RNA的過(guò)程稱(chēng)為（）A．逆轉(zhuǎn)錄B．轉(zhuǎn)錄C．復(fù)制D．翻譯DB3、下列過(guò)程中，不出現(xiàn)堿基互補(bǔ)配對(duì)的是()A.DNA分子的復(fù)制B．目的基因與運(yùn)載體結(jié)合C．以mRNA為模板合成蛋白質(zhì)D.RNA通過(guò)核孔轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中

D33

4、與DNA相比，RNA所特有的成分是（）A.脫氧核糖和鳥(niǎo)嘌呤B.核糖和尿嘧啶C.脫氧核糖和胸腺嘧啶D.核糖和胸腺嘧啶B5、信使RNA的來(lái)源是（）A.由DNA復(fù)制而來(lái)B.由DNA轉(zhuǎn)錄而來(lái)C.由DNA翻譯而來(lái)D.由DNA解旋而來(lái)B6、下列各項(xiàng)中符合轉(zhuǎn)錄過(guò)程中的堿基配對(duì)關(guān)系的是()A、A與CB、U與GC、T與UD、A與UD347、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

。

8、如下是轉(zhuǎn)錄過(guò)程：DNA……ＡＴＧ……RNA……ＵＣＡ……該圖中有

種核苷酸，有

核酸,有

種堿基，該過(guò)程是在

中進(jìn)行的。

TGCGATCGT625細(xì)胞核UGCGAUCGU358、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?jí)A基總數(shù)的（）A50％B25％C30％D35％C36第1節(jié)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成第四章基因的表達(dá)第2課時(shí)37

細(xì)胞質(zhì)

細(xì)胞核

核孔mRNA在細(xì)胞核中合成AG

T

AC

AA

A

T

GUUAUUAUCDNAmRNA38AG

T

AC

AA

A

T

UCAUGAUUAmRNA

細(xì)胞質(zhì)

細(xì)胞核mRNA通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)UCAUGAUUAmRNA39mRNA通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中，開(kāi)始了它的新的里程------翻譯遺傳信息的翻譯40問(wèn)題情境

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上的堿基序列如何能變成蛋白質(zhì)中氨基酸酸的種類(lèi)數(shù)目和排列順序呢？mRNA如何將遺傳信息翻譯成蛋白質(zhì)。UCAUGAUUAmRNA411、問(wèn)題：4種堿基是如何決定

20種氨基酸的?1.如果1個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸，那么，四種堿基只能決定多少種氨基酸？4種2.如果2個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸，那么，四種堿基又能決定多少種氨基酸？16種3.那么20種氨基酸，至少需要多少個(gè)堿基來(lái)決定呢？3個(gè)分析:(二)遺傳信息的翻譯(RNA蛋白質(zhì))翻譯42ACGUGAUUAmRNA

氨基酸

氨基酸

氨基酸密碼子：mRNA上決定氨基酸的三個(gè)相鄰的堿基密碼子43第一個(gè)字母第二個(gè)字母第三個(gè)字母UCAGU苯丙氨酸絲氨酸酪氨酸半胱氨酸U苯丙氨酸絲氨酸酪氨酸半胱氨酸C亮氨酸絲氨酸終止終止A亮氨酸絲氨酸終止色氨酸GC亮氨酸脯氨酸組氨酸精氨酸U亮氨酸脯氨酸組氨酸精氨酸C亮氨酸脯氨酸谷氨酰胺精氨酸A亮氨酸脯氨酸谷氨酰胺精氨酸GA異亮氨酸蘇氨酸天冬酰胺絲氨酸U異亮氨酸蘇氨酸天冬酰胺絲氨酸C異亮氨酸蘇氨酸賴(lài)氨酸精氨酸A甲硫氨酸（起始）蘇氨酸賴(lài)氨酸精氨酸GG纈氨酸丙氨酸天冬氨酸甘氨酸U纈氨酸丙氨酸天冬氨酸甘氨酸C纈氨酸丙氨酸谷氨酸甘氨酸A纈氨酸（起始）丙氨酸谷氨酸甘氨酸G44終止密碼子纈氨酸

起始密碼子編碼氨基酸的密碼子共有多少種？AUGUAA

UAGUGA61種GUG甲硫氨酸

452、通用性：地球上幾乎所有的生物共用一套密碼子表。1、簡(jiǎn)并性：一種氨基酸有兩種以上的密碼子的情況。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。遺傳密碼的特性：3.非重疊性4.非間斷性462、問(wèn)題：

mRNA進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)后與核糖體結(jié)合，合成生產(chǎn)蛋白質(zhì)的“生產(chǎn)線(xiàn)”，那么游離在細(xì)胞之中的氨基酸是如何運(yùn)到合成蛋白質(zhì)的“生產(chǎn)線(xiàn)”上的呢？ACGUGAUUA異亮氨酸甲硫氨酸谷氨酸亮氨酸47tRNA“搬運(yùn)工”反密碼子與mRNA上的密碼子堿基互補(bǔ)配對(duì)問(wèn)題：tRNA除了反密碼子的三個(gè)堿基外還有其他堿基嗎？48tRNA“搬運(yùn)工”tRNA共有

種，1種tRNA能轉(zhuǎn)運(yùn)

種氨基酸（tRNA專(zhuān)一性）

611但每種氨基酸可由

種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)。一或幾49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)，這一過(guò)程稱(chēng)為翻譯(二)、遺傳信息翻譯2.實(shí)質(zhì)：將mRNA中的堿基序列翻譯為蛋白質(zhì)的氨基酸序列。1.概念：503.翻譯的過(guò)程：分為起始、延伸和終止等階段。51UAC甲硫氨酸ACU

天門(mén)冬酰氨

核糖體第1步：mRNA與核糖體結(jié)合.UACGUGAUUAAA3.翻譯的過(guò)程52UAC甲硫氨酸ACU

天門(mén)冬酰氨第1步：攜帶甲硫氨酸的tRNA上的反密碼子(UAC)與

mRNA上的密碼子(AUG)互補(bǔ)配對(duì)，進(jìn)入位點(diǎn)1.ACGUGAUUAAAU3.翻譯的過(guò)程位點(diǎn)1位點(diǎn)253UAC甲硫氨酸ACU

天門(mén)冬酰氨第2步：攜帶其他氨基酸的tRNA上的反密碼子與

mRNA上的密碼子互補(bǔ)配對(duì)，進(jìn)入位點(diǎn)2.ACGUGAUUAAAU3.翻譯的過(guò)程位點(diǎn)1位點(diǎn)254UAC甲硫氨酸ACU

天門(mén)冬酰氨AUG

異亮氨酸ACGUGAUUAAAU3.翻譯的過(guò)程位點(diǎn)1位點(diǎn)255ACGUGAUUAUAC甲硫氨酸ACU

天門(mén)冬酰氨AU