月日基因指导蛋白质的合成

基因指导蛋白质的合成DNA主要存在于细胞核中蛋白质的合成在细胞质中？mRNA（信使RNA）转录翻译基因如何指导蛋白质的合成一、RNA的组成及分类1基本单位：磷酸核糖含氮碱基A—腺嘌呤G—鸟嘌呤C—胞嘧啶U—尿嘧啶一、RNA的组成核糖核苷酸C、H、O、N、P（5种）组成元素：胞嘧啶核糖核苷酸尿嘧啶核糖核苷酸P核糖AP核糖GP核糖CP核糖U四种核糖核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸鸟嘌呤核糖核苷酸AGCAUU结构：特点：结构不稳定，分子量小。磷酸二酯键RNA是由多个核糖核苷酸连接而成的单链分子。。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,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★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是由核苷酸连接而成，跟DNA一样能储存遗传信息。为什么RNA适于作DNA的信使？RNA也是由核苷酸连接而成，也能储存遗传信息。RNA与DNA的关系中，也遵循碱基互补配对原则，且U-A配对。RNA一般为单链，比DNA短，能通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。3、RNA的种类：1、信使RNA（mRNA）由DNA转录而来，可以将DNA的遗传信息转录下来，传递到细胞质中的核糖体上，控制蛋白质的合成密码子2、转运RNA（tRNA）3、核糖体RNA（rRNA）参与核糖体的构成分子结构呈三叶草形，其“叶柄”端能与一个特定的氨基酸结合，“叶片”端有三个特殊的碱基称为“反密码子”，能与mRNA上的“密码子”相识别。三叶草形转运作为翻译的模板携带氨基酸放大二、遗传信息的转录细胞质细胞核

核孔二、整体了解基因指导蛋白质的合成过程基因控制蛋白质合成的过程，可分为两个步骤：第一步是基因的遗传信息传递给RNA，此步可称为“转录”；RNA基因转录蛋白质翻译第二步RNA移入细胞质通过指导蛋白质合成来表达信息，此步可称为“翻译”。细胞核细胞质问题：DNA上的遗传信息是怎么传递给RNA的？的一条链还是两条链？是整条链还是片段？是完全解旋再转录吗？3转录过程中原料是什么？碱基如何配对？4单个的核糖核苷酸之间怎样连接？5转录产物是什么？去向何处？TG

C

AC

TA

A

T

ACGTGATTARNA聚合酶DNA

部分双螺旋结构DNA双螺旋部分解旋TG

C

AC

TA

A

T

ACGTGATTA破坏了碱基对之间的氢键5’3’5’3’AGCUGACGUUUTG

C

AC

TA

A

T

ACGTGATTADNA的一条单链模板链5’3’5’3’AGCUGACGUUUTG

C

AC

TA

A

T

ACGTGATTA生成磷酸二酯键5’3’5’3’ACUGCUUUTG

C

AC

TA

A

T

ACGTGATTAUGAAAGG5’3’5’3’CUGCUUUTG

C

AC

TA

A

T

ACGTGATTAUGGAAAG5’3’5’3’ACUGCGUUUTG

C

AC

TA

A

T

ACGTGATTAUGGAA5’3’5’3’ACUGCGUUUTG

C

AC

TA

A

T

ACGTGATTAUGGAA5’3’5’3’AUGCUUTG

C

AC

TA

A

T

ACGTGATTAGGAAAmRNA提示：转录成的RNA序列与模板DNA链的碱基序列互补配对;与DNA的另一条链的碱基序列相同。5’3’5’3’TG

C

AC

TA

A

T

ACGTGATTADNA

部分双螺旋结构模板链非模板链GAUGAUAUC判断转录方向：从左向右mRNA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的过程转录的概念：场所：产物：模板：原料：能量：碱基互补配对：细胞核（主要）、4种游离核糖核苷酸DNA的一条链mRNAATPDNA模版—GCTA—信使RNA—CGAU—遗传信息流动：酶：RNA聚合酶DNAmRNA转录条件线粒体、叶绿体小结—遗传信息的转录思考:转录与DNA复制有什么异同点转录与DNA分子复制的区别复制转录时间场所原料模板条件配对原则特点产物意义有丝分裂间期和减数第一次分裂间期生长发育过程主要在细胞核，少部分在线粒体和叶绿体T—A、G—CA—U、C—G边解旋边复制，半保留复制边解旋边转录两个双链DNA分子一条单链mRNA复制遗传信息，使遗传信息从亲代传给子代传递遗传信息，为翻译做准备四种脱氧核苷酸四种核糖核苷酸DNA的两条链DNA中的一条链模板、原料、ATP、酶TG

C

AC

TA

A

T

ACGTGATTADNA

部分双螺旋结构模板链非模板链GAUGAUAUCmRNA通过核孔进入细胞质三、遗传信息的翻译思考：蛋白质中的各种氨基酸与mRNA如何对应呢？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决定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？DNA和RNA都只含有4种碱基4种碱基如何决定蛋白质的21种氨基酸呢？1、1个碱基决定一个氨基酸？2、2个碱基决定一个氨基酸？3、21种氨基酸，至少需要多少个碱基来决定呢？3个43=64个4种氨基酸16种氨基酸思考：密码子密码子密码子1密码子：mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基。UCAGAUAUCmRNAA密码子由哪几种碱基组成？A、G、C、U第一个

字母第二个字母第三个

字母UCAGU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

终止半胱氨酸半胱氨终止

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）苏氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸天门冬酰胺天门冬酰胺

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）丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸天门冬氨酸天门冬氨酸

谷氨酸

谷氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸UCAG密码子的组合有64种，其中有3个终止密码子，没有对应的氨基酸，因此决定氨基酸的遗传密码子只有61种，决定了21种氨基酸。小结:2、在64个遗传密码子中，能决定氨基酸的遗传密码子只有

个。3、一种密码子，决定

种特定的氨基酸4、一种氨基酸可能有

密码子（简并性）5、地球上几乎所有的生物

密码子表（通用性）611共用一种或几种1起始密码：终止密码：AUG、GUG（编码氨基酸）UAA、UAG、UGA（不编码氨基酸，终止信号）ACU

天冬

酰氨反密码子AUG异亮

氨酸反密码子⑴种类：2转运氨基酸的工具：转运RNAtRNA⑵特点：分子结构呈三叶草形，其一端是携带氨基酸的部位，另一端有三个相邻的碱基能与mRNA上的“密码子”互补配对，称为“反密码子”。61种。注意：一个tRNA只能携带一种氨基酸，一种氨基酸可由多个tRNA携带AAUCCAUGG

甘氨酸亮氨酸苏氨酸UCAUGGUCAmRNA反密码子密码子密码子与反密码子：1密码子位于上，密码子中没有碱基。2密码子共有个，决定氨基酸的密码子有个。3一种密码子决定种氨基酸，一种氨基酸由种密码子决定。4反密码子位于上，一种tRNA转运种氨基酸。mRNAT646111或多1tRNAACGUGAUUAATG

C

AC

TA

A

T

ACGTGATTA模板链非模板链mRNA通过核孔进入细胞质3翻译的过程：ACGUGAUUAA核糖体5’3’UAC甲硫氨酸ACU天冬氨酸核糖体ACGUGAUUAA位点1位点23翻译的过程：5’3’UACACU天冬氨酸ACGUGAUUAA位点2位点1位点1甲硫氨酸肽键AUG异亮氨酸位点25’3’UAC甲硫氨酸ACUAUG异亮氨酸ACGUGAUUAA天冬氨酸位点1位点25’3’UAC甲硫氨酸ACU天冬氨酸AUG异亮氨酸ACGUGAUUAA5’3’甲硫氨酸天冬氨酸异亮氨酸ACGUGAUUAAACUAUG5’3’翻译：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。4、概念5翻译小结：场所：产物：模板：原料：能量：核糖体mRNA多肽（蛋白质）21种氨基酸ATP碱基互补配对：mRNA密码子—GCU—tRNA反密码子—CGA—遗传信息流动：酶：蛋白质合成酶mRNA蛋白质翻译转运工具：tRNA条件：（直接模板）1翻译的场所：2翻译时的模板：3翻译的原料：4翻译的起始密码有:个，终止密码有:个5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：361肽键2细胞质的核糖体mRNA合成蛋白质的21种氨基酸模板、原料、酶、能量（ATP）翻译小练习：3从基因的表达过程可以看出：DNA（基因）中脱氧核苷酸的排列顺序决定了信使RNA中的排列顺序，进而决定的排列顺序，最终决定了的结构和功能。核糖核苷酸/密码子氨基酸蛋白质多肽链合成之后，从核糖体中脱离，再经过盘曲折叠形成一定空间结构，最终形成具有一定功能的蛋白质分子。6多聚核糖体：一个mRNA分子上结合多个核糖体，同时合成多条肽链。⑵意义：少量mRNA迅速合成大量的蛋白质。⑴概念：⑶产物特点：所得蛋白质种类一样。（原因：因为模板相同，来自同一个mRNA）mRNA上的密码子的组合有种。能决定氨基酸的密码子有种。决定了种氨基酸。与mRNA相对应的转运氨基酸的tRNA有种,转运种氨基酸。转录后的信使RNA从核孔出来时，需要经过层生物膜在植物体内决定谷氨酸的密码子CAA，在动物体内决定的是氨酸。64612161210谷4几组需弄清的数字：反密码子：转运RNA上有几个碱基？一种转运RNA能转运种氨基酸？一种氨基酸可以由种转运RNA来转运。许多11种或多阶段项目转录（有解旋）翻译（无解旋）定义场所模板遗传信息传递的方向原料产物实质在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程。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细胞核细胞质的核糖体DNA的一条链信使RNADNA→mRNAmRNA→蛋白质含A、U、C、G的4种核糖核苷酸合成蛋白质的20种氨基酸信使RNA有一定氨基酸排列顺序的多肽，进一步加工为蛋白质是遗传信息的转录是遗传信息的表达③密码子与反密码子的比较项目密码子反密码子位置_____________作用直接决定蛋白质中

的序列识别

，转运_______特点与

上的碱基互补与

的碱基互补mRNAtRNA氨基酸密码子氨基酸DNA模板链mRNA中密码子正误辨析说法的正误1一个tRNA分子中只有三个碱基，可以携带多种氨基酸2tRNA分子中的部分碱基两两配对形成氢键3rRNA是核糖体的组成成分，原核细胞中可由核仁参与合成4RNA有传递遗传信息、催化反应和转运物质等功能5mRNA上的GCA在人细胞中和小麦细胞中决定的是同一种氨基酸×√×√√2判断关于复制、转录和翻译说法的正误1转录和翻译过程都存在T—A、A—U、G—C的碱基配对方式2一个DNA只能控制合成一种蛋白质3细菌的一个基因转录时两条DNA链可同时作为模板，提高转录效率4如图表示在人体细胞核中进行的生命过程为转录，需要DNA聚合酶××××5DNA复制和转录时，其模板都是DNA的一整条链6如图表示蓝藻DNA上遗传信息、密码子、反密码子间的对应关系，则①是β链，完成此过程的场所是细胞核××有关转录和翻译的6点提醒1转录的产物不只是mRNA，还有tRNA、rRNA，但只有mRNA携带遗传信息，3种RNA都参与翻译过程，只是作用不同。2tRNA并非仅由3个核糖核苷酸碱基构成，而是含有几十个至上百个核糖核苷酸碱基。3并不是所有的密码子都决定氨基酸，其中终止密码不决定氨基酸。4转录和翻译过程中A不是与T配对，而是与U配对。5翻译过程中mRNA并不移动，而是核糖体沿着mRNA移动，进而读取下一个密码子。6真核生物首先在细胞核转录，然后在细胞质中翻译，异地、先后进行；原核细胞是边转录、边翻译，同地、同时进行。易错警示考向逐一突破分析DNA转录和翻译过程1遗传信息的转录过程中也有DNA的解旋过程，该过程需要解旋酶吗？热点拓展考向一转录和翻译过程的分析提示不需要，RNA聚合酶也有解旋功能。2图中翻译方向如何？判断依据是什么？提示方向为从左向右；判断依据是多肽链的长短，长的翻译在前。3图示信息显示一条mRNA可结合多个核糖体，其意义何在？提示少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。4翻译过程中，核糖体是如何使肽链延伸的？从核糖体上脱落下来的是有特定功能的成熟蛋白质吗？提示翻译过程中，核糖体在mRNA上移动并依次读取密码子，进行肽链的合成，直到读取到mRNA上的终止密码，合成才能终止。刚从核糖体上脱落下来的只能称之为多肽，必须经过一定的加工才能成为具有特定功能的成熟蛋白质。5一个基因的两条链都可以作为转录的模板吗？一个DNA分子上的所有基因的模板链都相同吗？提示转录时只能以基因的一条链为模板；不同的基因模板链不一定相同。命题示例12019·常州质检如图表示某个体的一个细胞中控制功能蛋白A的基因的表达过程，下列说法正确的是不定项A过