必修②4.1基因指导蛋白质的合成修改

基因的表达在美国电影《侏罗纪公园》说，复活的恐龙是科学家利用提取出的恐龙的DNA分子培育繁殖而来的。讨论：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？第一节基因指导蛋白质的合成现代遗传学认为：生物的性状是由

控制的。

DNA分子是怎样控制遗传性状的？性状是由

体现的。基因蛋白质DNA（基因）蛋白质（性状）？细胞核细胞质核糖体上谁来充当基因和蛋白质之间的中间介质?——RNA比较项目DNARNA基本单位五碳糖含氮碱基结构主要存在部位DNA和RNA的主要区别脱氧核苷酸核糖核苷酸脱氧核糖核糖ATCGAUCG多为双链结构多为单链结构细胞核细胞质为什么RNA适于作DNA的信使呢？①RNA也是由基本单位－－核苷酸组成，由核糖、磷酸、含氮碱基：A、G、C、U共同组成，也能储存遗传信息。②在RNA和DNA的关系中，也遵循“碱基互补配对原则”A=U，G=C。③RNA一般是单链，而且比DNA短，因此能够通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。①信使RNA（mRNA)功能：将DNA的遗传信息转录下来，传递至细胞质中的核糖体上，控制蛋白质的合成②转运RNA（tRNA)种类：多种功能：专一性（专一识别一种氨基酸的密码子、转运一种氨基酸）③核糖体RNA（rRNA）功能：与核糖体的合成有关。RNA的种类(一)转录在_______内，以DNA的______为______，按照____________的原则合成_____的过程。细胞核一条链模板碱基互补配对RNA场所模板TCATGATTAAG

T

AC

AA

A

T

DNA的平面结构图AG

T

AC

TA

A

T

DNA的一条链AGCUGACGGUUU游离的核糖核苷酸

(原料）DNA解旋，以一条链为模板合成RNA细胞核中AG

T

AC

AA

A

T

AGCUGACGGUUU

DNA与RNA的碱基互补配对：A——U；T——A；C——G；T—ARNA聚合酶细胞核中AG

T

AC

AA

A

T

AGCGACGGUUUU

组成

RNA的核糖核苷酸一个个连接起来细胞核中AG

T

AC

AA

A

T

AGCGACGGUUUU细胞核中AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUUUA细胞核中AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGUUGUUA细胞核中AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGUGUUAU细胞核中AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUAUU细胞核中AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUAUUA细胞核中AG

T

AC

AA

A

T

GCGCGGUUAUUAU细胞核中AG

T

AC

AA

A

T

GGCGGUUAUUAUC细胞核中AG

T

AC

AA

A

T

GGCGGUUAUUAUC形成的

mRNA链，DNA上的遗传信息就传递到mRNA上mRNADNA细胞核中AG

T

AC

AA

A

T

UCAUGAUUAmRNA

细胞质

细胞核

核孔DNAmRNA在细胞核中合成UCAUGAUUAmRNAmRNA通过核孔进入细胞质AG

T

AC

AA

A

T

GUUAUUAUC形成mRNA，DNA上的遗传信息就传递到mRNA上DNAmRNADNAmRNA遗传信息场所：模板：原料：酶：

合成产物：碱基互补配对：遗传信息传递方向：一、遗传信息的转录细胞核；DNA的一条链；4种核糖核苷酸（A、U、G、C）DNA解旋酶、RNA聚合酶单链的mRNA（信使RNA）G－C、C－G、T－A、A－UDNA

mRNA复制与转录的比较复制转录场所解旋模板原料酶能量碱基配对产物细胞核细胞核完全解旋只解有遗传效应的片段DNA的两条链只有DNA的一条链4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸DNA解旋酶、DNA聚合酶DNA解旋酶、

RNA聚合酶ATPATP子代DNAmRNAG－C、C－G、T－A、A－UG－C、C－G、T－A、A－T……A－T－T－C－A－G－A－T－G…………T－A－A－G－T－C－T－A－C……DNAa链b链……A－U－U－C－A－G－A－U－G……假设以b链为模板，则转录出的RNA碱基排列为?思考与讨论RNA二、遗传信息的翻译1、概念

游离在细胞质中的各种氨基酸就以mRNA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。UCAUGAUUAmRNA4种碱基蛋白质mRNA?20种氨基酸1个碱基1种氨基酸,那么41＝4种氨基酸2个碱基1种氨基酸,那么42＝16种氨基酸3个碱基1种氨基酸,那么43＝64种氨基酸DNA转录2、碱基与氨基酸之间按得对应关系是怎样的？mRNA：碱基的数量排列顺序种类蛋白质：氨基酸的数量排列顺序种类决定决定决定?种?种4种20种讨论：至少要多少个碱基的不同排列顺序才能够决定

20种不同的氨基酸？UUAGAUAUCmRNA密码子密码子密码子三个碱基决定一个氨基酸，43=64UCAUGAUUAmRNA（模板）

密码子

密码子

密码子密码子概念：mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基21UCAG3U苯丙氨酸苯丙氨酸亮氨酸亮氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸酪氨酸酪氨酸终止终止半光氨酸半光氨酸终止色氨酸UCAGC亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸组氨酸组氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸UCAGA

异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸甲硫氨酸

(起始密码)苏氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸天冬酰胺天冬酰胺赖氨酸赖氨酸丝氨酸丝氨酸精氨酸精氨酸UCAGG缬氨酸缬氨酸缬氨酸缬氨酸（起始密码)丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸天冬氨酸天冬氨酸谷氨酸谷氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸UCAG遗传密码的特性：1、共64个遗传密码，其中有3个终止密码，没有对应的氨基酸。能决定氨基酸的遗传密码子只有61个。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：一种氨基酸有两种以上的密码子的情况。在一定程度上能防止由于碱基的改变而导致的遗传信息的改变。问题：氨基酸是怎样运送到核糖体上的呢？（用于和决定氨基酸的密码子互补配对）tRNA“搬运工”1、细胞中的tRNA有多少种？61种2、tRNA和氨基酸转运有何对应关系？每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。每种氨基酸可由一种或几种tRNA转运。AAU亮氨酸ACU天门冬氨酸AUG异亮氨酸

反密码子UCAUGAUUAAAU

亮氨酸ACU

天冬氨酸

核糖体细胞质中的mRNA与核糖体结合.细胞质中（5）过程：UCAUGAUUAAAU

亮氨酸ACU

天冬氨酸

tRNA

上的反密码子与

mRNA上的密码子互补配对.细胞质中UCAUGAUUAAAU

亮氨酸ACU

天冬氨酸AUG

异亮氨酸细胞质中

tRNA

将氨基酸转运到

mRNA上的相应位置.UCAUGAUUAAAU

亮氨酸ACU天冬氨酸AUG

异亮氨酸缩合细胞质中

两个氨基酸分子缩合UCAUGAUUA

亮氨酸ACU

天冬氨酸AUG

异亮氨酸

核糖体随着mRNA滑动.另一个tRNA

上的碱基与mRNA上的密码子配对.

细胞质中AAUUCAUGAUUA

亮氨酸ACU

天冬氨酸AUG

异亮氨酸

一个个氨基酸分子缩合成链状结构细胞质中AAUUCAUGAUUA

亮氨酸ACU

天冬氨酸AUG

异亮氨酸

tRNA离开，再去转运新的氨基酸细胞质中AAUUCAUGAUUAAUG

亮氨酸

天冬氨酸

异亮氨酸以mRNA为模板形成了有一定氨基酸顺序的蛋白质.细胞质中mRNA核糖体肽链tRNA氨基酸以mRNA为模板形成了有一定氨基酸顺序的肽链。

GAGUCAUGCmRNA转录AGAGTCTG

CT

C

CC

AG

AG

T

DNA翻译蛋白质缬氨酸组氨酸精氨酸总结：基因指导蛋白质的合成基因的碱基数、RNA的碱基数和蛋白质中的氨基酸的数量关系：DNA碱基数：信使RNA碱基数：肽链中氨基酸数=6：3：1

复制转录翻译场所

模板原料

条件

产物

信息传

阶段项目递方向细胞核细胞核细胞质的核糖体上

DNA的两条链DNA的一条链信使RNA四种脱氧核糖核苷酸四种核糖核苷酸20种氨基酸都需特定的酶和ATP

两个子代

DNA分子一条单链mRNA具特定氨基酸顺序的蛋白质DNAmRNAmRNA蛋白质DNADNA选择题：1．某核酸为蛋白质合成的直接模板，图为其结构。该核酸为()A．mRNAB．rRNAC．tRNA

D．DNA2．(10年1月)蛋白质是由基因所编码。要表达出基因所编码的蛋白质，关键是()A．DNA的合成B．DNA的复制C．染色体的形成D．转录和翻译3.(11年1月)下列选项中，可发生碱基互补配对的是

A.DNA与mRNA B.mRNA与氨基酸

C.tRNA与氨基酸 D.氨基酸与DNAADA7.(11年6月)不参与遗传信息的翻译过程的物资是

A.mRNA

B.rRNA

C.tRNAD.DNA8．细胞核中的DNA不能直接到细胞质中指导蛋白质的合成，在DNA和蛋白