基因指导蛋白质合成1111

第4章基因的表达第1节基因指导蛋白质合成问题一：在现实生活中，我们能不能像电影《侏罗纪公园》中描述的那样，利用恐龙的DNA，使恐龙复活呢？问题二：如果能利用恐龙的DNA使恐龙复活，你认为主要要解决什么问题？电影《侏罗纪公园》中恐龙复活的场景生物呈现多样性基因控制生物性状指导合成蛋白质体现者基因指导蛋白质合成的过程，叫基因的表达。问题：基因是怎样指导蛋白质的合成呢？科学研究：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，而如果再加进了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。该实验我们能得到什么样的结论？结论RNA与蛋白质合成有关

为什么RNA适于作DNA的信使呢?______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。基因遗传效应DNA细胞核细胞质DNA主要在细胞核中蛋白质的合成在细胞质里进行控制通过RNAGUUAUUAUC

(一)RNA的结构、分类和作用当细胞中只有RNA时，它是遗传物质；当细胞中含有DNA时，RNA主要是负责DNA遗传信息的翻译和转录。DNARNA脱氧核糖核糖RNA的种类是怎么区分的？根据RNA功能，可以分为mRNA（信使RNA)、tRNA(转运RNA)和rRNA(核糖体RNA)三种。RNA的结构和作用是什么？RNA由一分子磷酸，一分子核糖和一分子含氮的碱基组成核糖核苷酸连接而成的单链分子。mRNA——信使tRNA——转运rRNA——核糖体蛋白质rRNA核糖体tRNAmRNARNA种类mRNA为什么叫做信使RNA？它是谁的信使？RNA是由基本单位——核苷酸连接而成，跟DNA一样能储存遗传信息；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；RNA与DNA的关系中，也遵循“碱基互补配对原则”；因此以mRNA为媒介可将遗传信息传递到细胞质中。为什么mRNA适于作DNA的信使？因为它是遗传信息的传递者，所以叫做信使RNA。它是DNA的信使。规则的双螺旋结构通常呈单链结构脱氧核苷酸核糖核苷酸腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（T）胞嘧啶（C）尿嘧啶（U）脱氧核糖核糖磷酸磷酸DNA与RNA分子的比较单击画面继续DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的呢？请同学们阅读课本P63的第四自然段和图4-4，然后完成下列填空。（１）转录的定义：（２）转录的场所：（３）转录的模板：（４）转录的原料：（５）转录的条件：（６）转录时的碱基配对:（7）转录的结果：一、遗传信息的转录（1）概念：（2）实质：

从DNA转移到了mRNA（3）场所：

指以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成mRNA的过程遗传信息在细胞核中ACGTGTTTADNA的平面结构图TG

C

AC

AA

A

T

AGCAGACGGUUUDNA游离的核糖核苷酸以DNA的一条链为模板合成mRNARNA聚合酶TG

C

AC

AA

A

T

思考：与DNA复制的异同点？TG

C

AC

AA

A

T

AGCGACGGUUA

组成

mRNA的核糖核苷酸一个个连接起来注意碱基配对规律TG

C

AC

AA

A

T

AGCGACGGUUAUTG

C

AC

AA

A

T

GCGACGGUUAUGTG

C

AC

AA

A

T

GCGACGUUGAUGTG

C

AC

AA

A

T

GCGACGUGAUGUTG

C

AC

AA

A

T

GCGACGUGAUGUTG

C

AC

AA

A

T

GCGACGGAUGUUTG

C

AC

AA

A

T

GCGACGGAUGUUATG

C

AC

AA

A

T

GCGCGGAUGUUAUTG

C

AC

AA

A

T

GGCGGAUGUUAUCTG

C

AC

AA

A

T

GGCGGAUGUUAUC形成的

mRNA链，DNA上的遗传信息就传递到mRNA上mRNADNATG

C

AC

AA

A

T

ACGUGUUUAmRNA

细胞质

细胞核核孔DNAmRNA在细胞核中合成AG

T

AC

AA

A

T

UCAUGUUUAmRNA

细胞质

细胞核核孔DNAmRNA通过核孔进入细胞质ACGUGUUUAmRNA

RNA聚合酶GACUGACUATGCATGCDNAACGTTGCADNAUCAG解旋UCAGUACUGmRNA方向UACUGmRNADNA→RNA转录图解复旋ATGCATGCACGTTGCATCAGAGTCATGCATCGATGCATCG半保留复制解旋复旋复旋DNA复制图解问题：

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？思考与讨论：

1、转录与DNA复制有什么共同之处？这对保证遗传信息的准确转录有什么意义？

2、转录成的RNA的碱基序列，与作为模板的DNA单链的碱基序列有哪些异同？与该DNA的另一条链的碱基序列有哪些异同？细胞分裂间期生长发育过程细胞核细胞核完全解旋只解有遗传效应片段DNA的两条链均为模板DNA的一条链为模板四种脱氧核苷酸四种核糖核苷酸DNA聚合酶等RNA聚合酶等ATPATPA-T、G-CA-U、G-C半保留复制，边解旋边复制边解旋边转录2个子代DNA分子1个信使RNA转录小结场所:模板:原料:条件:产物:特点:原则:细胞核DNA的一条链四种核糖核苷酸(A、G、C、U）需要酶和ATP单链的RNA边解旋边转录碱基互补配对原则（A=U，G=C）课堂练习：

1．构成人体的核酸有两种，构成核酸的基本单位——核苷酸有多少种？碱基有多少种？[]A．2种4种B．4种4种

C．5种5种D．8种5种D

2．细胞内与遗传有关的物质，从复杂到简单的结构层次是[]A．DNA→染色体→脱氧核苷酸→基因

B．染色体→脱氧核苷酸→DNA→基因

C．DNA→染色体→基因→脱氧核苷酸

D．染色体→DNA→基因→脱氧核苷酸D3．下列哪一组物质是RNA的组成成分[]A．脱氧核糖核酸和磷酸

B．脱氧核糖、碱基和磷酸

C．核糖、碱基和磷酸

D．核糖、嘧啶和核酸4．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CD5．果蝇的遗传物质由

种核苷酸组成[]A．2B．4C．5D．8B6．一个DNA分子可以转录出多少种多少个

mRNA[]A．一种一个B．一种多个

C．多种多个D．无数种无数个C7．烟草、烟草花叶病毒、T2噬菌体中含有的物质，下列叙述正确的是[]A．核酸的种类依次是2、1、2B．核苷酸的种类依次是8、5、4C．五碳糖的种类依次是2、2、1D．含N碱基的种类依次是5、4、4D8．mRNA上有25％的腺嘌呤，35％的尿嘧啶，则转录该mRNA的DNA分子上腺嘌呤占碱基总数的[]A．50%B．25%C．30%D．35%CDNA蛋白质mRNA转录翻译基因的表达

mRNA通过核孔进入细胞质中，开始它新的历程——翻译。㈡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。问题：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？二、遗传信息的翻译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20种。这4种碱基是怎样决定蛋白质的20种氨基酸的？碱基与氨基酸之间的对应关系？思考与讨论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种如果1个碱基决定1个氨基酸，4种碱基能决定多少种氨基酸？如果2个碱基编码一个氨基酸，最多能编码多少种氨基酸？一个氨基酸的编码至少需要多少个碱基，才足以组合出构成蛋白质的20种氨基酸？4种碱基只能决定4种氨基酸，41=4。二个碱基编码一个氨基酸最多只能编码16种，42=16。三个碱基决定一个氨基酸只能决定64种，43=64，足够有余。碱基与氨基酸之间的对应关系思考与讨论

密码子

密码子

密码子UCAUGAUUAmRNA

密码子：mRNA上决定氨基酸的三个相邻的碱基。

密码子密码子由哪几种碱基组成？⑴遗传密码共64个，能决定氨基酸的遗传密码只有61个。有3个终止密码子，没有对应的氨基酸。（起始密码子）⑵一个密码子决定一个特定的氨基酸。⑶简并性：色氨酸及甲硫氨酸各只有一个密码。多数氨基酸有二个以上的密码子。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。

4、遗传密码的特性

⑷通用性：地球上几乎所有的生物共用一套密码子表。思考与讨论：

1、已知一段mRNA的碱基序列是AUGGAAGCAUGUCCGAGCAAGCCG，你能写出对应的氨基酸序列吗？

2、地球