生物公开课-基因指导蛋白质的合成

1、第四章基因的表达第四章基因的表达第四章基因的表达 4.1 基因指导蛋白质的合成2021. 5. 8(2个课时)学习目标核心素养1概述遗传信息转录、翻译的过程和特点。(重、难点)2说明密码子、反密码子和遗传信息之间的关系。(重点)1通过图示和列表比较转录和翻译的异同。2从存在位置、作用等方面，探讨密码子、反密码子和遗传信息之间的关系，构建知识脉络基因蛋白质的合成指导_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细胞核细胞质以_为媒介RNA课堂导入比较项目DNARNA基本单位五碳糖含氮碱

2、基结构主要存在部位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 GA U C G多为双链结构多为单链结构细胞核细胞质为什么RNA适合做DNA的信使呢？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RNA的种类信使 RNA(mRNA)核糖体 RNA(rRNA)转运 RNA(tRNA)DNA(基因)蛋白质RNA转录翻译基因指导蛋白质合成的过程AG T AC AA A T AGCUGACGGUUURNA 聚合酶一、遗传信息的转录AG T AC AA A T AGCGACGGUUUUAG T AC AA A T AGCGACGGUUUU

3、AG T AC AA A T GCGACGGUUUUAAG T AC AA A T GCGACGUUGUUAAG T AC AA A T GCGACGUGUUAUAG T AC AA A T GCGACGGUUAUUAG T AC AA A T GCGACGGUUAUUAAG T AC AA A T GCGCGGUUAUUAUAG T AC AA A T GGCGGUUAUUAUCAG T AC AA A T GGCGGUUAUUAUCmRNA（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、 CGATTCAGA

4、TGTAAGTCTACDNAa链b链AUUCAGAUG假设以b链为模板，则转录出的RNA碱基排列为引入概念12二、遗传信息的翻译转录得到的RNA仍是碱基序列，而不是蛋白质。那么，RNA上的碱基序列如何能变成蛋白质中氨基酸的种类、数量和排列顺序呢？mRNA如何将信息翻译成蛋白质？翻译概念遗传学上把以信使RNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程叫做翻译。 3课堂活动（小组讨论）请同学们小组为单位思考并讨论，DNA和RNA都只含有4种碱基，而组成生物体蛋白质的氨基酸有21种。这4种碱基是怎样决定蛋白质的21种氨基酸的？在细胞质中,以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。 （

5、二）翻译思考： 组成蛋白质的氨基酸： 信使RNA的碱基：4种碱基如何决定蛋白质的20种氨基酸呢？21种4种如果1个碱基决定1个氨基酸就只能决定_种，即 如果3个碱基决定1个氨基酸就可决定_种，即 如果2个碱基决定1个氨基酸就只能决定_种，即41664实验验证：1961年英国的克里克和同事用实验证明一个氨基酸是由mRNA的3个碱基决定，即三联体密码子信使RNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基密码子:UCAUGAUUAmRNA密码子密码子密码子a.起始密码子：2 种，AUG、GUG，同时编码氨基酸，在原核生物中GUG编码的是甲硫氨酸b.普通密码子：59 种，只编码氨基酸c.终止密码子：3 种，UA

6、A、UGA、UAG，一般不编码氨基酸，但特殊情况下UGA可编码硒代半胱氨酸思考与讨论：1、已知一段mRNA的碱基序列是AUGGAAGCAUGUCCGAGCAAGCCG你能结合密码子表写出对应的氨基酸序列吗？ 甲硫氨酸谷氨酸丙氨酸半胱氨酸脯氨酸丝氨酸赖氨酸脯氨酸地球上几乎所有的生物都共用一套密码子（通用性）同时几种不同的密码子编码一种氨基酸（简并性） mRNA进入细胞质，与蛋白质的“装配机器”核糖体结合，形成合成蛋白质的“生产线”。 有了生产线，还需要“工人”搬运原料，才能生产产品。温馨提醒原料：游离在细胞质中的氨基酸(20种）ACU 天门冬酰氨一共有多少种tRNA?反密码子与密码子相互配对,转

7、运的氨基酸由配对的密码子决定每种tRNA只能识别并转运一种特定的氨基酸!（专一性）决定氨基酸的密码子有62种,所以tRNA 有62种密码子与反密码子AAU亮氨酸ACU天冬氨酸一种tRNA只能携带一种氨基酸?一种氨基酸只能由一种tRNA携带?AUG异亮氨酸翻 译翻译过程1、起始：mRNA与 结合。2、运输： 携带氨基酸进入特定位置。3、延伸：核糖体沿 移动，读取下一个密码子，由对应 运输相应 的氨基酸加到延伸中的肽链上。4、终止：当核糖体到达mRNA上的 时，合成停止。5、脱离：肽链合成后从核糖体与mRNA的复合物上脱离，盘曲折叠成具有特定 和 的蛋白质分子。核糖体tRNAmRNAtRNA终止密

8、码子空间结构功能一个mRNA可同时结合多个核糖体。方向：根据多肽链的长短，长的翻译在前。（由短到长）意义：少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质，提高了翻译的效率。引入概念2三、中心法则2在遗传信息的流动过程中，DNA、RNA是信息的载体，蛋白质是信息的表达产物，而ATP为信息的流动提供能量，可见，生命是物质、能量和信息的统一体。课堂巩固4 答案：B1、下图表示真核细胞中发生的一项生理过程，相关叙述正确的是()A图中表示rRNA B该过程表示翻译 C图中是细胞核 D图中表示肽链 答案：B 2、如图代表真核细胞中发生的某一过程，下列正确的是()A该过程表示翻译，模板是核糖体B该图所示过程也可以发生在原核细胞中C该图所示需要的原料为氨基酸，有水产生不需要