必修2生物第四章第一节基因指导蛋白质的合成

第 1节 基因指导蛋白质的合成问题探讨： 在 侏罗纪公园中，有人说复活的恐龙是科学家利用提取出的恐龙 DNA分子培育繁殖而来的。 请思考：利用已灭绝的生物的 DNA分子，真的能够使灭绝的生物复活吗？基因肤色眼皮单双血型基因基因有遗传效应的 DNA片段控制生物性状在染色体上呈 线性排列基因 控制生物 性状指导指导合成合成 蛋白质体现者基因指导蛋白质合成的过程，叫基因的表达基因指导蛋白质合成的过程，叫基因的表达 。问题：基因是怎样指导蛋白质的合成呢？1.DNA主要存在哪里？主要存在哪里？2.蛋白质在哪里合成？蛋白质在哪里合成？DNA主要在细胞核蛋白质的合成在 细胞质进行指导通过 RNA问题：为什么 RNA适于作 DNA的信使？比较项目 DNA RNA基本单位五碳糖含氮碱基结构主要存在部位1.DNA,RNA 的主要区别脱氧核苷酸 核糖核苷酸脱氧核糖 核糖A T C G A U C G多为双链结构 多为单链结构细胞核 细胞质RNA一般是 _链，而且比 DNA 短，因此能够通过 _，从 _转移到 _中。单核孔 细胞核 细胞质信使 RNA：遗传信息传递的媒介。核糖体 RNA：与蛋白质构成核糖体。转运 RNA：转运氨基酸的工具。2、 RNA种类构成人体的核酸有两种，构成人体 构成人体的核酸有两种，构成人体核酸的基本单位核酸的基本单位 核苷酸核苷酸 有有 （ ）（ ）A.2种 种 B.4种 种 C.5种 种 D.8种种D问题：DNA的遗传信息是怎样传给 mRNA的呢？一、遗传信息的转录：在 细胞核 中，以 DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对的原则合成 RNA的过程，叫做转录。转录过程（ 1） DNA双链解开，碱基暴露。（ 2） 游离的核糖核苷酸随机地与 DNA链上的碱基碰撞，当核糖核苷酸与 DNA上的碱基互补时，两者以氢键结合 。（ 3） 新合成的核糖核苷酸连接到正在合成的 mRNA分子上。（ 4） 合成的 RNA从 DNA链上释放。而后，DNA双链恢复。DNA(基因 ) 蛋白质RNA转录 翻译基因指导蛋白质合成的过程（ 1） DNA的两条链都能转录吗？（ 2） DNA链完全解开吗？（ 3）在转录过程中碱基互补配对原则有什么特殊 情况？ AU 、 TA 、 GC 、 CG思考与讨论DNA双链片段a链b链 C G A A C C T C A C G C信使 RNAG C T T G G A G T G C GG C U U G G A G U G C G比较 mRNA和 b链，以及 mRNA和 a链的碱基序列的差异。转录场所：产物：模板：原料：条件：碱基互补配对：(主要 )细胞核，线粒体、叶绿体游离的核糖核苷酸DNA的一条链mRNAATP、 RNA聚合酶G C、 C G、 T A、 A U遗传信息流动： DNA mRNA课堂练习 ：1、若 DNA分子中，含有脱氧核糖 200个，胞嘧啶为 60个，则该片段转录而成的 mRNA中含有尿嘧啶的数目最多为 （ ）A 20个 B 40个 C 60个 D 200个B2、已知一段 mRNA中含有 30个碱基，其中 A和 G共有 12个，转录该段 mRNA的DNA分子中应有 C和 T的个数是 （ ）A 12个 B 24个 C 18个 D 30个D解析：由 “mRNA含有 30个碱基，其中 A和 G有 12个 ”根据互补原则模板 DNA链上的 T、 C共有 12个，那么这条链上的 A、 G就要（ 30-12）个，根据互补原则该 DNA分子的另一条链上 T、 C共有（30-12）个所以， DNA分子中应有 C和 T的总数 是 30二、遗传信息的翻译 翻译：游离在细胞质中的氨基酸，以 mRNA 为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质。 实质：将 mRNA中的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列。讨论： 一个氨基酸的编码 至少需要多少个碱基至少需要多少个碱基才能够决定才能够决定 20种不同的氨基酸？种不同的氨基酸？U U A G A U A U CmRNA密码子密码子 密码子三个碱基决定一个氨基酸， 43=64密码子：mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。第 1个字母 第 2个字母 第 3个字母 密码子苯丙氨酸 U U U UUU？精氨酸 A G G AGG密码子表遗传密码的特性： 1、有 3个终止密码 (UAG、 UAA、 UGA)，没有对应的氨基酸，在 64个遗传密码中，能决定氨基酸的遗传密码子只有 61个 (两个起始密码子 : AUG、 GUG)。 2、通用性：地球上 几乎所有的生物共用一套密码子表。 3、简并性： 一种氨基酸可以由一种或几种密码子决定 ,一种密码子只决定一种氨基酸小练习： 已知一段 mRNA的碱基序列是AUGGAAAGCACGUCC， 你能写出对应的氨基酸序列吗？甲硫氨酸 谷氨酸 丝氨酸 苏氨酸 丝氨酸 问题：生产蛋白质的机器是核糖体，氨基酸是怎样运送到核糖体上的呢？翻译过程 ： （看书 P66）第一阶段： 核糖体识别起始密码子 AUG 后并与 mRNA结合，携带甲硫氨酸的 tRNA,通过与碱基 AUG互补配对，进入位点 1.第二阶段： 携带组氨酸的 tRNA以同样的方式进入位点 2。第三阶段： 甲硫氨酸通过与组氨酸脱水缩合形成二肽，随着核糖体的移动，携带组氨酸的tRNA占据位点 2。原来位点 1的 tRNA离开核糖体。第四阶段： 核糖体沿着 mRNA移动，读取下一个密码子，一个新的携带氨基酸的 tRNA进入位点 2，继续合成肽链。重复前面步骤，直至核糖体读取到 mRNA的终止密码子（ UAA、 UAG、 UGA），释放多肽链。A U G G A U A U CmRNA？甲硫氨酸CU A反密码子核糖体tRNA作用DNA(基因 ) 蛋白质RNA转录 翻译基因指导蛋白质合成的过程翻译场所：场所：产物：产物：模板：模板：原料：原料：条件：条件：细胞质（核糖体）mRNA多肽链（初生蛋白质）氨基酸ATP、酶、 转运 RNA（ tRNA）碱基互补配对：碱基互补配对： G C、 C G、 U A、 A