鎮(zhèn)江市骨干教師示范課程(生物)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成(鎮(zhèn)江一中)

第4章基因的表達(dá)第1節(jié)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成江蘇省鎮(zhèn)江第一中學(xué)1．知識性——概述遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯。2．情感性——體驗(yàn)基因表達(dá)過程的和諧美，基因表達(dá)原理的邏輯美、簡約美。3．技能性——通過基因控制蛋白質(zhì)合成的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生分析綜合能力。

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的______者和_____者性狀的形成離不開________(特別是酶)的作用______控制生物體的性狀基因_________蛋白質(zhì)_______來_____性狀！體現(xiàn)承擔(dān)蛋白質(zhì)基因通過指導(dǎo)的合成控制______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?；蜻z傳效應(yīng)DNA細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)DNA主要在細(xì)胞核中蛋白質(zhì)的合成在細(xì)胞質(zhì)里進(jìn)行控制通過RNAGUUAUUAUCRNA的種類是怎么區(qū)分的？根據(jù)RNA功能，可以分為mRNA（信使RNA)、tRNA(轉(zhuǎn)運(yùn)RNA)和rRNA(核糖體RNA)三種。RNA的結(jié)構(gòu)和作用是什么？RNA由一分子磷酸，一分子核糖和一分子含氮的堿基組成核糖核苷酸連接而成的單鏈分子。當(dāng)細(xì)胞中只有RNA時(shí)，它是遺傳物質(zhì)；當(dāng)細(xì)胞中含有DNA時(shí)，RNA主要是負(fù)責(zé)DNA遺傳信息的翻譯和轉(zhuǎn)錄。mRNA——信使tRNA——轉(zhuǎn)運(yùn)rRNA——核糖體蛋白質(zhì)rRNA核糖體tRNAmRNARNA種類mRNA為什么叫做信使RNA？它是誰的信使？RNA是由基本單位——核苷酸連接而成，跟DNA一樣能儲存遺傳信息；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；RNA與DNA的關(guān)系中，也遵循“堿基互補(bǔ)配對原則”；因此以mRNA為媒介可將遺傳信息傳遞到細(xì)胞質(zhì)中。為什么mRNA適于作DNA的信使？因?yàn)樗沁z傳信息的傳遞者，所以叫做信使RNA。它是DNA的信使。DNA蛋白質(zhì)mRNA轉(zhuǎn)錄翻譯基因的表達(dá)一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄（1）概念：（2）實(shí)質(zhì)：

從DNA轉(zhuǎn)移到了mRNA（3）場所：

指以DNA的一條鏈為模板，按照堿基互補(bǔ)配對原則，合成mRNA的過程遺傳信息在細(xì)胞核中ACGTGTTTADNA的平面結(jié)構(gòu)圖TG

C

AC

AA

A

T

AGCAGACGGUUUDNA游離的核糖核苷酸以DNA的一條鏈為模板合成mRNARNA聚合酶TG

C

AC

AA

A

T

思考：與DNA復(fù)制的異同點(diǎn)？TG

C

AC

AA

A

T

AGCGACGGUUA

組成

mRNA的核糖核苷酸一個(gè)個(gè)連接起來注意堿基配對規(guī)律TG

C

AC

AA

A

T

AGCGACGGUUAUTG

C

AC

AA

A

T

GCGACGGUUAUGTG

C

AC

AA

A

T

GCGACGUUGAUGTG

C

AC

AA

A

T

GCGACGUGAUGUTG

C

AC

AA

A

T

GCGACGUGAUGUTG

C

AC

AA

A

T

GCGACGGAUGUUTG

C

AC

AA

A

T

GCGACGGAUGUUATG

C

AC

AA

A

T

GCGCGGAUGUUAUTG

C

AC

AA

A

T

GGCGGAUGUUAUCTG

C

AC

AA

A

T

GGCGGAUGUUAUC形成的

mRNA鏈，DNA上的遺傳信息就傳遞到mRNA上mRNADNATG

C

AC

AA

A

T

ACGUGUUUAmRNA

細(xì)胞質(zhì)

細(xì)胞核

核孔DNAmRNA在細(xì)胞核中合成AG

T

AC

AA

A

T

UCAUGUUUAmRNA

細(xì)胞質(zhì)

細(xì)胞核

核孔DNAmRNA通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)ACGUGUUUAmRNA

RNA聚合酶GACUGACUATGCATGCDNAACGTTGCADNAUCAG解旋UCAGUACUGmRNA方向UACUGmRNADNA→RNA轉(zhuǎn)錄圖解復(fù)旋ATGCATGCACGTTGCATCAGAGTCATGCATCGATGCATCG半保留復(fù)制解旋復(fù)旋復(fù)旋DNA復(fù)制圖解轉(zhuǎn)錄小結(jié)場所: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)配對原則（A=U，G=C）DNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄時(shí)間場所解旋模板原料酶能量原則特點(diǎn)產(chǎn)物細(xì)胞分裂間期生長發(fā)育過程細(xì)胞核細(xì)胞核完全解旋只解有遺傳效應(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

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)？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。

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？堿基與氨基酸之間的對應(yīng)關(guān)系？思考與討如果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應(yīng)關(guān)系思考與討

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。

密碼子密碼子由哪幾種堿基組成？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只能識別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸ACGUGAUUAmRNA細(xì)胞質(zhì)中的mRNAAG

T

AC

AA

A

T

UCAUGUUUAACGUGAUUAUAC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

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

T

AC

AA

A

T

UCAUGUUUA甲硫氨酸ACU天冬氨酸AUG異亮氨酸UCAUGAUUA

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AG

T

AC

AA

A

T

UCAUGUUUAUCAUGAUUA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）生物呈現(xiàn)多樣性1.翻譯的場所：2.翻譯時(shí)的模板：3.翻譯的原料：4.翻譯的起始密碼有:個(gè)，終止密碼有:個(gè)5.決定氨基酸的密碼子種。6.翻譯時(shí)的堿基配對：7.肽鏈由各相鄰的氨基酸通過

連接形成。8.翻譯的條件：3

61肽鍵2

AUCGmRNA─┴─┴─┴─┴─tRNA─┴─┴─┴─┴─

UAGC細(xì)胞質(zhì)的核糖體mRNA合成蛋白質(zhì)的20種氨基酸酶，ATP模板、原料翻譯小結(jié)階段項(xiàng)目轉(zhuǎn)錄（有解旋）翻譯（無解旋）定義場所模板遺傳信息傳遞的方向原料產(chǎn)物實(shí)質(zhì)在細(xì)胞核中，以DNA的一條鏈為模板合成mRNA的過程。以信使RNA為模板，合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)的核糖體DNA的一條鏈信使RNADNA→mRNAmRNA→蛋白質(zhì)含A、U、C、G的4種核糖核苷酸合成蛋白質(zhì)的20種氨基酸信使RNA有一定氨基酸排列順序的多肽，進(jìn)一步加工為蛋白質(zhì)是遺傳信息的轉(zhuǎn)錄是遺傳信息的表達(dá)DNARNA蛋白質(zhì)1366n3nn堿基數(shù)堿基數(shù)氨基酸數(shù)肽鍵數(shù)（n-m）0重點(diǎn)：弄清基因中的堿基、RNA中的堿基和蛋白質(zhì)中氨基酸的數(shù)量關(guān)系基因中的堿基、RNA中的堿基和蛋白質(zhì)中氨基酸的數(shù)量比為：6：3：1A1、DNA的基本功能是使遺傳信息得到A.傳遞和表達(dá)B.儲存和復(fù)制C.轉(zhuǎn)錄和翻譯D.復(fù)制和翻譯A2、對比RNA和DNA化學(xué)成分，RNA特有的是A.核糖和尿嘧啶B.脫氧核糖和尿嘧啶C.核糖和胸腺嘧啶D.脫氧核糖和胸腺嘧啶D3、DNA分子的解旋發(fā)生在哪一過程中A.復(fù)制B.轉(zhuǎn)錄C.翻譯D.復(fù)制和轉(zhuǎn)錄B4、組成DNA和RNA的核苷酸、五碳糖和堿基共有A.

8、8、8種B.

8、2、5種C.

2、2、4種D.

2、2、8種B5、小麥的遺傳物質(zhì)由幾種核苷酸組成A.2種B.4種C.5種D.8種D6、以下哪項(xiàng)對RNA來說是正確的A.C＋G＝A＋UB.C＋G＞A＋UC.G＋A＝C＋UD.前三項(xiàng)都不對9、已知一段雙鏈DNA分子中，鳥嘌呤所占比例為20%，由該DNA轉(zhuǎn)錄出來的RNA中，其胞嘧啶的比例是A.10%B.20%C.40%D.無法確定D8、某信使RNA的堿基中，U占19%，A占21%，則作為它的模板的DNA中，胞嘧啶占全部堿基的A.21%B.19%C.60%D.30%D7、某信使RNA上，A的含量是24%，U的含量是26%，C的含量是27%，則控制其合成的模板鏈中G的含量為A.

23%D.

24%B.

25%C.

27%CA11、有3個(gè)核酸分子，經(jīng)分析共有5種堿基，8種核苷酸，4條多核苷酸鏈，它的組成是A.

一個(gè)DNA分子，兩個(gè)RNA分子B.

兩個(gè)DNA分子，一個(gè)RNA分子C.

三個(gè)DNA分子D.

三個(gè)RNA分子B10、某一核酸分子，堿基A數(shù)量為52%，該核酸分子是A.只是DNA分子B.單鏈DNA分子或RNA分子C.只有RNA分子D.雙鏈DNA分子或RNA分子1、在遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中，翻譯者是

A.基因B.信使RNAC.轉(zhuǎn)運(yùn)RNAD.遺傳密碼3、下列關(guān)于遺傳密碼的敘述中，錯(cuò)誤的是

A.一種氨基酸可能有多種與之對應(yīng)的遺傳密碼

B.GTA肯定不是遺傳密碼

C.每種密碼都有與之對應(yīng)的氨基酸

D.信使RNA上的GCA在人細(xì)胞中和小麥細(xì)胞中決定的是同一種氨基酸C2、復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯的場所依次是

A.細(xì)胞核、細(xì)胞核、核糖體

B.細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)、核糖體

C.細(xì)胞核、細(xì)胞核、高爾基體

D.細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)、線粒體ACB4、由密碼子表可知A.密碼子是DNA的成分B.一個(gè)密碼子只能代表一種氨基酸C.密碼子可以代表遺傳物質(zhì)D.密碼子存在于細(xì)胞核中A5、如果細(xì)胞甲比細(xì)胞乙RNA含量多，可能的原因是A.甲合成的蛋白質(zhì)比乙多B.乙合成的蛋白質(zhì)比甲多C.甲含的染色體比乙多D.甲含的DNA比乙多D6、構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸有20種，則決定氨基酸的密碼子和組成密碼子的堿基種類分別有A.

20種和20種B.

64種和20種C.

64種和4種D.

61種和4種B7、控制合成胰島素（含51個(gè)氨基酸）的基因中，含有嘧啶堿基至少有A.306個(gè)B.153個(gè)C.102個(gè)D.51個(gè)C8、某DNA片段中有1200個(gè)堿基對，控制合成某蛋白質(zhì)，從理論上計(jì)算，在翻譯過程中，最多需要多少種轉(zhuǎn)移R