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第四節(jié)遺傳信息的表達(dá)——
RNA和蛋白質(zhì)的合成生物電影《侏羅紀(jì)世界》中的恐龍電影《侏羅紀(jì)世界》中,生活著各種各樣的恐龍,它們?cè)谠爸刑S飛奔、互相爭(zhēng)斗。復(fù)活的恐龍是科學(xué)家利用提取出的恐龍的DNA分子培育繁殖而來(lái)的。討論:利用已滅絕的生物的DNA分子,真的能夠使滅絕的生物復(fù)活嗎?1.列舉DNA的功能。2.比較DNA與RNA的異同。3.概述遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯的過(guò)程。4.理解遺傳密碼和中心法則。遺傳信息的轉(zhuǎn)錄遺傳信息的翻譯遺傳密碼中心法則遺傳信息的轉(zhuǎn)錄1、RNA和DNA的區(qū)別DNARNA脫氧核糖核糖比較項(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)比較RNA與DNA結(jié)構(gòu)的不同2、為什么RNA適于作為DNA的信使①RNA也是由基本單位--核苷酸組成,由核糖、磷酸、含氮堿基:A、G、C、U共同組成,也能儲(chǔ)存遺傳信息。②在RNA和DNA的關(guān)系中,也遵循“堿基互補(bǔ)配對(duì)原則”A=U,G=C。③RNA一般是單鏈,而且比DNA短,因此能夠通過(guò)核孔,從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中。運(yùn)載氨基酸參與核糖體構(gòu)成指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成3、RNA的分類轉(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RNA的過(guò)程。4、DNA中的遺傳信息是怎樣傳給mRNA的呢?轉(zhuǎn)錄和DNA復(fù)制都是以DNA為模板并按堿基互補(bǔ)配對(duì)原則進(jìn)行的,堿基互補(bǔ)配對(duì)原則能夠保證遺傳信息準(zhǔn)確無(wú)誤地傳遞下去,從而保證了遺傳地穩(wěn)定性。①轉(zhuǎn)錄與DNA復(fù)制有什么共同之處?這對(duì)保證遺傳信息的準(zhǔn)確轉(zhuǎn)錄有什么意義?轉(zhuǎn)錄的RNA堿基序列堿基序列和模板DNA單鏈的建基序列互補(bǔ)配對(duì),與DNA的另一條鏈的堿基序列相同(但DNA單鏈上的T換成U)。②轉(zhuǎn)錄成的RNA的堿基序列,與作為模板的DNA單鏈的堿基序列有那些異同?與該DNA的另一條鏈的堿基序列有那些異同?遺傳信息的翻譯在細(xì)胞質(zhì)中的核糖體上,以游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸為原料,以mRNA為模板合成具有一定氨基酸種類、數(shù)量和排列順序以及空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)的過(guò)程,稱為翻譯。1、遺傳信息的翻譯定義如果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?41=4,不行42=16,不行43=64,足足有余堿基與氨基酸之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系三葉草形有臂一端可攜帶氨基酸有環(huán)另一端有三個(gè)堿基tRNA的分子結(jié)構(gòu)2、轉(zhuǎn)運(yùn)RNA(tRNA)ACU天冬
酰氨反密碼子AUG異亮
氨酸反密碼子轉(zhuǎn)運(yùn)RNA(tRNA):分子結(jié)構(gòu)呈三葉草形,其“葉柄”端能與一個(gè)特定的氨基酸結(jié)合,“葉片”端有三個(gè)特殊的堿基稱為“反密碼子”,能與mRNA上的“密碼子”相識(shí)別。反密碼子的種類:61種。第1步:mRNA進(jìn)入細(xì)胞質(zhì),與核糖體結(jié)合。攜帶甲硫氨酸的tRNA,通過(guò)與堿基AUG互補(bǔ)配對(duì),進(jìn)入位點(diǎn)1。起始碼(甲硫氨酸)3、翻譯的過(guò)程第2步:攜帶組氨酸的tRNA以同樣的方式進(jìn)入位點(diǎn)2。第3步:甲硫氨酸通過(guò)與組氨酸形成肽鍵而轉(zhuǎn)移到占據(jù)位點(diǎn)2的tRNA上。形成肽鍵終止密碼
實(shí)驗(yàn)證明:1961年英國(guó)的克里克和同事用實(shí)驗(yàn)證明了一個(gè)氨基酸是由mRNA上的3個(gè)堿基決定的,即mRNA上的3個(gè)相鄰的堿基決定一個(gè)氨基酸,把mRNA上決定一個(gè)氨基酸的3個(gè)相鄰堿基叫做三聯(lián)體密碼子到底是如何決定的呢?遺傳密碼
密碼子UCAUGAUUAmRNA
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”。把其中決定一個(gè)氨基酸的相鄰的三個(gè)堿基成為密碼子。20種氨基酸的密碼子表a、一種氨基酸可以和多個(gè)密碼子相對(duì)應(yīng)b、一個(gè)密碼子只和一種氨基酸相對(duì)應(yīng)c、二個(gè)密碼子(AUG、GUG)可以作為起始密碼,同時(shí)可以決定氨基酸。三個(gè)終止密碼(UAA、UAG、UGA)不決定任何氨基酸。d、氨基酸的種類;20種密碼子的種類:64種(61種有義密碼)從遺傳密碼表中可看出:自然界生物遺傳物質(zhì)是DNA或RNA。DNA轉(zhuǎn)錄RNA翻譯蛋白質(zhì)包括細(xì)胞生物和以DNA為遺傳物質(zhì)的病毒。復(fù)制1、以DNA為遺傳物質(zhì)的生物遺傳信息傳遞中心法則DNA逆轉(zhuǎn)錄RNA翻譯蛋白質(zhì)(2)如:鳥(niǎo)類勞氏肉瘤病毒、艾滋病病毒轉(zhuǎn)錄RNA復(fù)制2.以RNA為遺傳物質(zhì)的生物遺傳信息傳遞RNA翻譯蛋白質(zhì)(1)如:流感病毒、小兒麻痹癥病毒、SARS病毒復(fù)制轉(zhuǎn)錄DNARNA翻譯蛋白質(zhì)逆轉(zhuǎn)錄中心法則實(shí)質(zhì)蘊(yùn)涵著______和________這兩類生物大分子之間的相互______和相互作用。核酸蛋白質(zhì)聯(lián)系DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯是所有具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物所遵循的法則;
RNA復(fù)制和逆轉(zhuǎn)錄是某些病毒才會(huì)出現(xiàn)的,并且只有寄生到寄主細(xì)胞中才能進(jìn)行。復(fù)制復(fù)制DNA的遺傳信息蛋白質(zhì)的氨基酸排列順序翻譯細(xì)胞質(zhì)mRNA的遺傳信息轉(zhuǎn)錄細(xì)胞核基因控指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的過(guò)程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D2.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.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4.DNA分子的解旋發(fā)生在()過(guò)程中A.復(fù)制B.轉(zhuǎn)錄C.翻譯D.復(fù)制和轉(zhuǎn)錄5.果蠅的遺傳物質(zhì)由()種核苷酸組成A.2B.4C.5D.8CDB6.某生物基因單鏈的一段是┅G–C–A–G–A–C–A–A–A┅若以此鏈為模板,經(jīng)轉(zhuǎn)錄翻譯形成的多肽鏈上所對(duì)應(yīng)的氨基酸順序是()①苯丙氨酸UUU;②天冬氨酸GAC;③亮氨酸CU
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