高中生物 《基因指导蛋白质的合成》

1、第第1节节 基因指导蛋白质的合成基因指导蛋白质的合成思考几个问题思考几个问题1 1、遗传物质主要存在于细胞的什么部位？、遗传物质主要存在于细胞的什么部位？2 2、生物的性状或生命的主要活动由什么物质承担？、生物的性状或生命的主要活动由什么物质承担？3 3、蛋白质的合成在细胞的什么部位？、蛋白质的合成在细胞的什么部位？DNA（基因）主要位于细胞核（基因）主要位于细胞核蛋白质蛋白质核糖体核糖体控制控制基因指导蛋白质的合成过程叫基因表达基因表达基因控制蛋白质的合成DNA 蛋白质蛋白质转录转录翻译翻译RNARNA1.RNA的组成单体：的组成单体： 。2.RNA的一般结构：的一般结构： 。3.RNA与与

2、DNA的区别：的区别： 单体：碱基、五碳糖；单体：碱基、五碳糖； 结构：分子大小结构：分子大小 是否易通过核孔：是否易通过核孔： 染色：分布染色：分布核糖核苷酸核糖核苷酸单链结构单链结构RNA的种类和功能的种类和功能mRNA（信使（信使RNA）tRNA （转运（转运RNA）rRNA （核糖体（核糖体RNA）种类种类功能功能mRNA：遗传信息表达的桥梁：遗传信息表达的桥梁tRNA ：识别并转运氨基酸：识别并转运氨基酸rRNA ：组成核糖体：组成核糖体其他功能：催化、作遗传物质等其他功能：催化、作遗传物质等在人体内，由在人体内，由A、T、C三种碱基参与构三种碱基参与构成的核苷酸共有（）成的核苷酸共

3、有（）A种种B种种C种种D种种练习：练习：1.转录过程：见下图概念：在细胞核中，以DNA的一条链为模板 合成RNA的过程。总结：总结：场所场所 ；（分主、次）；（分主、次）条件条件 ；（；（具体内容具体内容）产物产物 ；时间时间 ；细胞核、线粒体、叶绿体细胞核、线粒体、叶绿体模板、原料、酶、能量模板、原料、酶、能量RNA细胞的整个生命历程都可能发生细胞的整个生命历程都可能发生1.DNA双链解双链解开开，碱，碱基暴露基暴露.2. 游离的游离的核糖核苷酸核糖核苷酸随随机地与机地与DNA链上的碱基链上的碱基碰撞碰撞,当核糖核苷酸与当核糖核苷酸与DNA上的上的碱基互补碱基互补时时,两者以两者以氢键氢键

4、结合结合.3. 在在RNA聚合酶聚合酶的催化下的催化下,核糖核核糖核苷酸不断连接，苷酸不断连接，新合成的新合成的mRNA分子不断延长分子不断延长.4.合成的合成的mRNA从从DNA链上链上释释放放，DNA双双链恢复链恢复.RNA聚合酶聚合酶游离的核糖核苷酸游离的核糖核苷酸DNAmRNAmRNA经经核孔核孔进入细胞质，在进入细胞质，在细胞质细胞质中再进行翻译中再进行翻译概念：在概念：在细胞质细胞质中中, ,以以mRNAmRNA为模板为模板, ,合成合成具有具有 一定氨基酸顺序一定氨基酸顺序的的蛋白质蛋白质的过程。的过程。密码子：密码子：遗传学上把遗传学上把信使信使RNA（mRNA）上）上决定一决

5、定一个氨基酸的个氨基酸的3个相邻的碱基叫做一个个相邻的碱基叫做一个密码子密码子UCAUG A UUAmRNA翻译模板翻译模板 密码子密码子 密码子密码子 密码子密码子2.翻译 第第1个字母个字母 第第2个字母个字母 第第3个字母个字母 密码子密码子苯丙氨酸 U U U UUU？ 精氨酸 A G G AGG 终止密码子：终止密码子： 、 、_ 种类种类 起始密码子：起始密码子： （甲硫氨酸）（甲硫氨酸）（ 种）种） _（缬氨酸）（缬氨酸） 编码氨基酸的密码子编码氨基酸的密码子_种种所有生物的密码子是所有生物的密码子是 的。的。61616464一种密码子决定一种氨基酸，但一种氨基一种密码子决定一种

6、氨基酸，但一种氨基酸可以由酸可以由 不同的密码子决定。不同的密码子决定。 1 1种或几种种或几种相同相同AUGAUGGUGGUGUAAUAAUAGUAGUGAUGA运载工具运载工具：转运转运 RNARNA（tRNA)tRNA)ACU天冬氨天冬氨酸酸AUG 异亮异亮氨酸氨酸 反密码子反密码子*一种一种tRNA只能携带一种氨基酸只能携带一种氨基酸第第1 1步步 mRNAmRNA进入细胞质，与核糖体结合。携进入细胞质，与核糖体结合。携带甲硫氨酸的带甲硫氨酸的tRNA，通过与碱基通过与碱基AUG互补配互补配对，进入位点对，进入位点1.4.mRNA是怎样翻译蛋白质的？是怎样翻译蛋白质的？第第2 2步步

7、携带组氨酸的携带组氨酸的tRNAtRNA以同样方式进入位以同样方式进入位点点2.2.第第3步步 甲硫氨酸通过与组氨酸形成肽键而转移甲硫氨酸通过与组氨酸形成肽键而转移到占据位点到占据位点2的的tRNA上。上。第第4步步 核糖体读取下一个密码子，原占据位点核糖体读取下一个密码子，原占据位点1的的tRNA离开核糖体，占据位点离开核糖体，占据位点2的的tRNA进入位点进入位点1，一个新的携，一个新的携带氨基酸的带氨基酸的tRNA进入位点进入位点2，继续肽链的合成。重复步，继续肽链的合成。重复步骤骤2、3、4，直至核糖体读取到直至核糖体读取到mRNA的终止密码。的终止密码。（5 5）如何在短时间内由一条

8、）如何在短时间内由一条mRNAmRNA合成出多个相同的蛋合成出多个相同的蛋白质分子？白质分子？结合上图判断翻译的方向，并说明判断的依据。结合上图判断翻译的方向，并说明判断的依据。翻译过程中产生的多条多肽链有什么特点？翻译过程中产生的多条多肽链有什么特点？翻译过程中翻译过程中核糖体沿核糖体沿mRNA移动还是移动还是mRNA沿沿核糖体移动？核糖体移动？翻译合成的多肽链是否能承担相应的生命活动？翻译合成的多肽链是否能承担相应的生命活动？结合下面图解，思考讨论：结合下面图解，思考讨论：(1)基因中的碱基数、基因中的碱基数、mRNA分子中的碱基数、蛋白质分子中分子中的碱基数、蛋白质分子中的氨基酸数之间有何数量关系？的氨基酸数之间有何数量关系？(2)在蛋白质合成过程中，在蛋白质合成过程中，DNA中碱基数、中碱基数、mRNA中碱基数、中碱基数、氨基酸数是否一定遵循以上数量关系？氨基酸数是否一定遵循以上数量关系？ 场所：核糖体场所：核糖体产物：多肽产物：多肽模板：模板：mRNAmRNA原料：氨基酸原料：氨基酸酶和能量：相关酶及酶和能量：相关酶及ATPATPtRNAtRNA条件条件 翻翻 译译 转转 录录 场所：主要在胞核场所：主要在胞核产物：产物：RNA