基因指导蛋白质的合成概述VIP

电影中 科学家是怎么使已灭绝的恐龙复活的 侏罗纪公园 科学家利用凝结在琥珀中的史前蚊子体内的恐龙血液提取出恐龙的DNA 遗传基因 加以修补和培育繁殖 竟然将已绝迹6500万年的史前庞然大物复生 侏罗纪公园 DNA 生物性状 基因通过指导蛋白质的合成来控制性状的过程 叫基因的表达 第4章基因的表达 第1节基因指导蛋白质的合成 课时1 学习目标 1 比较DNA与RNA在组成 结构 功能等方面的异同 2 概述遗传信息转录的概念和过程 场所 模板 条件 原料 产物 指导蛋白质的合成 基因是有 的 片段 DNA主要存在于 中 而蛋白质的合成是在 中进行的 细胞核中的DNA如何指导细胞质中的蛋白质的合成 基因 遗传效应 DNA 细胞核 细胞质 核糖体 小资料 1955年有人曾用洋葱根尖和变形虫进行实验 如果加入RNA酶分解细胞中的RNA 蛋白质合成就停止 而如果再加进从酵母中提取出来的RNA 则又可重新合成一定数量的蛋白质 同年 拉斯特 LasterGold 等人将变形虫用同位素标记的尿嘧啶核苷培养液来培养 发现标记的RNA分子首先在细胞核中合成 基因 蛋白质的合成 指导 以 为媒介 RNA 活动一 3分钟 阅读课本P62至P63页第二段内容 然后回答下列问题 1 RNA的结构单位是什么 2 RNA与DNA在化学组成上的区别有哪些 3 RNA为什么适合作DNA的信使 4 RNA的种类有哪三种 核糖核苷酸 RNA的化学组成 复习提问 核糖 含氮碱基 磷酸 含氮碱基 A G C U 核糖核酸 CHONP 磷酸 核糖核苷酸 核糖 2 比较RNA与DNA结构的不同 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 脱氧核糖 核糖 ATCG AUCG 通常双螺旋结构 一般单链结构 细胞核 细胞质 遗传信息的储存 传递 表达 传递 1 RNA与DNA有相似结构可以解读DNA的遗传信息 2 RNA一般是单链的 RNA比DNA要小 因此能通过核孔 把DNA的遗传信息从细胞核传递到细胞质中 为什么RNA适于做DNA的信使呢 三种RNA示意图 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 专一性转运氨基酸的工具 4 RNA的种类 DNA的信息是怎么传给mRNA的 1 什么叫转录 DNA的两条链都能转录吗 2 转绿时 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 4 转录的场所 模板 条件 原料 产物各是什么 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 DNA a链b链 A U U C A G A U G 5 假设以b链为模板 则转录出的RNA碱基排列为 活动二 3分钟 阅读课本P63页第3段及图4 4 思考回答下列问题 在细胞核中 以DNA双链中的一条链为模板 合成RNA的过程 不能 不是 只有遗传效应的DNA片段 基因 解开 DNA RNA聚合酶 mRNA 1 解旋 DNA双链解开 暴露 碱基 解开DNA双链中的一条链 游离的核糖核苷酸 碱基互补配对原则 RNA聚合酶 mRNA DNA 双螺旋 遗传信息的转录过程 RNA聚合酶 启动转录 并把单个的核糖核苷酸连接在正在合成的mRNA片段上 同时具有解旋功能 转录的过程 游离的核糖核苷酸 概念 场所 模板 原料 酶 能量 产物 信息传递方向 在细胞核中 以DNA双链中的一条链为模板 合成mRNA的过程 细胞核 主要 DNA解旋 以其中一条链为模板 4种核糖核苷酸 A G C U 条件 RNA聚合酶 ATP 单链的mRNA 信使RNA DNA mRNA 转录小结 比较复制 转录过程的差异 RNA DNA 产物 DNA的一条链 DNA的两条链 模板 边解旋边转录 半保留复制 边解旋边复制 特点 DNAmRNA DNADNA 信息传递方向 RNA聚合酶 解旋酶 DNA聚合酶 酶 4种核糖核苷酸 4种脱氧核苷酸 原料 只解有遗传效应的片段 完全解旋 解旋 细胞核 主要 细胞核 主要 场所 转录 DNA复制 1 DNA分子的解旋发生在 过程中 A 复制B 转录C 翻译D 复制和转录2 果蝇的遗传物质由 种核苷酸组成 A 2B 4C 5D 83 DNA和RNA的区别是 A 五碳糖不同B 碱基种类不同C 空间结构不同D 以上都是 D B D 当堂训练 4 如果DNA的一条模板链的碱基排列顺序是ACGCTAGCA 那么与它互补的另一条链上的碱基排列顺序是 转录成的信使RNA上的碱基排列顺序是 5 如下是转录过程 DNA RNA 该图中有种核苷酸 有核酸 有种碱基 该过程是在中进行的 TGCGATCGT 6 2 5 细胞核 UGCGAUCGU 当堂检测 下图表示DNA为模板转录RNA的过程图解 图中4 5表示两种功能不同的酶 据图分析回答问题 1 在玉米的叶肉细胞 则能够进行该生理过程的细胞结构有 2 转录过程中DNA首先在 的催化作用下 由提供能量 将DNA分子中碱基对内的断开 该过程称为 3 然后在 的催化作用下 以其中的链作为信息模板 以 为原料 由提供能量 按照原则 合成出 4 通过转录 DNA分子中的遗传信息被准确地转移到中 5 在真核细胞的细胞核中 转录的产物通过进入细胞质中 与结合在一起直接指导蛋白质的生物合成过程 核糖体 细胞核 线粒体 叶绿体 ATP 氢键 解旋 4RNA聚合酶 甲 3四种游离的核糖核苷酸 ATP 碱基互补配对 2信使RNA 信使RNA 核孔 细胞核 线粒体 叶绿体 5RNA聚合酶 概念 场所 模板 原料 酶 能量 产物 信息传递方向 在细胞核中 以DNA双链中的一条链为模板 合成mRNA的过程 细胞核 主要 DNA解旋 以其中一条链为模板 4种核糖核苷酸 A G C U 条件 RNA聚合酶 ATP 单链的mRNA 信使RNA DNA mRNA 遗传信息的转录 复习 经过转录 DNA中的遗传信息传递给了mRNA mRNA再经过必要的加工后从核孔进入细胞质 转录后进入细胞质的mRNA仍是碱基序列 而不是蛋白质 那么 mRNA上的遗传信息是如何进一步指导蛋白质的合成的呢 第4章基因的表达 第1节基因指导蛋白质的合成 课时2 遗传信息的翻译 1 翻译的概念 场所 模板 原料和产物 2 什么叫遗传信息 遗传密码 密码子 反密码子 3 碱基和氨基酸之间的对应关系是什么 4 tRNA有什么特点 活动三 3分钟 阅读课本P64 67页 然后思考回答下列问题 5 试描述翻译的过程 遗传信息的翻译 游离在细胞质中的各种氨基酸 以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程 细胞质 核糖体 20种氨基酸 mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基 密码子 遗传学上把mRNA中决定氨基酸的不同碱基排列顺序 叫做 遗传密码 碱基 碱基对 脱氧核苷酸 排列顺序 遗传信息 遗传密码 a 密码子表查法例 CCU 脯氨酸 c 特殊密码子 b 密码子的特点 3个终止密码 UAAUAGUGA 2个起始密码 AUGGUG 专一性一个密码子只对应一种氨基酸 简并性一种氨基酸可对应多个密码子 通用性地球上几乎所有生物都共用一套密码子 64种密码子 能读懂mRNA上的信息 还需要哪些条件才能合成蛋白质呢 场所 核糖体 模板 mRNA原料 20种氨基酸能量 ATP多种酶 条件 转运工具 tRNA 原则 碱基互补配对原则 1 形态 三叶草形2 结构 一端为氨基酸结合的部位另一端为反密码子 能与与密码子碱基互补配对 3 种类 61种 转运工具 tRNA 甲硫氨酸 核糖体 tRNA作用 tRNA的反密码子与mRNA上的密码子互补配对 共有种tRNA 61 专一性 每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸 一个mRNA分子上结合多个核糖体 同时合成多条肽链 1 翻译的场所 2 翻译时的模板 3 翻译的原料 能量4 翻译的起始码有 个 终止码有 个5 密码子有种 决定氨基酸的密码子种 6 翻译时的碱基配对 7 肽链由各相邻的氨基酸通过连接形成 8 翻译的条件 3 61 肽键 2 核糖体 mRNA 20种氨基酸 酶 ATP 模板 原料 翻译小结 64 ATP 转录 翻译与DNA复制的比较 游离的脱氧核苷酸 游离的核糖核苷酸 游离的氨基酸 DNA mRNA 蛋白质 DNA DNA DNA mRNA 亲代DNA的两条链 DNA的一条链 模板链 mRNA 转录 翻译 细胞核 细胞质 细胞核 细胞核 细胞质 mRNA Pro A C U G G A U C U mRNA 反密码子 UGACCUAGA 苏氨酸 甘氨酸 丝氨酸 转录 翻译 肽链 密码子 ACUGGAUCU DNA A链A C T G G A T C TB链T G A C C T A G A 肽键肽键 当堂训练 假设以B链为模板进行转录 A C U G G A U C U mRNA 苏氨酸 甘氨酸 丝氨酸 转录 翻译 肽链 DNA A链A C T G G A T C TB链T G A C C T A G A 1个氨基酸 3个碱基 6个碱基 当堂训练 据图分析碱基与氨基酸的对应关系 基因中的碱基数 双链 mRNA中的碱基数 合成蛋白质的氨基酸个数 6 3 1 课堂练习 1 DNA复制 转录 翻译分别形成 A DNA RNA 蛋白质B RNA DNA 多肽C RNA DNA 核糖体D RNA DNA 蛋白质 A 2 遗传密码位于 A 蛋白质分子上B DNA分子上C RNA分子上D 信使RNA分子上 D 3 某基因中含有1200个碱基 则由它控制合成的一条肽链的最多含有肽键的个数是 A 198个B 199个C 200个D 201个 B 基因中碱基数 mRNA中碱基数 蛋白质中氨基酸数 6 3 1 4 若某肽链的第一个氨基酸的密码子为AUG 那么控制这个氨基酸的DNA模板链上相应的三个碱基的顺序应为 A UACB AUGC ATGD TAC D D 5 一个转运RNA的3个碱基为CGA 此RNA运载的氨基酸是 A 酪氨酸 UAC B 谷氨酸 GAG C 精氨酸 CGA D 丙氨酸 GCU 6 一条多肽链中有氨基酸1000个 则作为合成该多肽的模板信使RNA和用来转录信使RNA的DNA分子分别至少要有碱基多少个 A 3000个和3000个B 1000个和2000个C 3000个和6000个D 2000个和4000个 C 基因中碱基数 mRNA中碱基数 蛋白质中氨基酸数 6 3 1 7 某DNA片段所转录的mRNA中U 28 A 18 则个DNA片段中T 和G 分别占 A 46 54 B 23 27 C 27 23 D 46 27 B Am Um Gm Cm 下图是蛋白质合成的示意图 请根据图回答下面的问题 1 转录是在中进行的 它是以为模板合成的过程 翻译是在中进行的 它是以为场所 以为模板 以为运载工具 合成具有一定顺序的蛋白质的过程 2 密码子是指 3 信使RNA上的一段碱基序列是AUGCACUGGCGUUG 则与之对应的DNA模板链上的碱基序列是 细胞核 DNA的一条链 mRNA 细胞质 核糖体 mRNA tRNA 氨基酸 mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基 TACGTGACCGCAAC 课堂检测 有义链与反义链1961年 韦斯 Weiss 等发现离体系统的双链的DNA都可以作为模板 合成不同的RNA分子 马默 Marmur 在侵染枯草杆菌的噬菌体实验中发现 DNA分子两