基因指导蛋白质的合成高一下期生物人教版（2019）必修2

基因指导蛋白质的合成第1节学习目标1、识记DNA与RNA的异同点，RNA的三种类型及功能。2、识记转录的概念及过程3、识记并理解转录与复制的异同4、识记翻译与密码子的概念，密码子的特点5、中心法则。自学指导：

请认真阅读课本P63-69内容，边思考边在课本上标画出下列各题答案。8分钟后比谁能正确回答下列各题:1、DNA与RNA的异同点是什么？2、RNA的三种类型是什么？功能各是什么？3、转录的概念、场所、模板、原料、酶及过程各是什么？4、什么是翻译？什么是密码子？密码子的特点是什么？5、中心法则是什么?第四章基因的表达蛋白质是生命活动的______者和_____者性状的形成离不开________(特别是酶)的作用______控制生物体的性状基因_________蛋白质_______来_____性状！体现承担蛋白质基因通过指导的合成控制基因蛋白质的合成指导基因是有_________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遗传效应DNA细胞核细胞质以_____为媒介RNA6§4.1基因指导蛋白质的合成比较项目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7问题1：为什么RNA适于做DNA的信使呢？1、RNA是由基本单位——核糖核苷酸连接而成，跟DNA一样能储存遗传信息。2、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（穿膜0层）。3、RNA与DNA的关系中，也遵循“碱基互补配对原则”。因此以RNA为媒介可将遗传信息传递到细胞质中。2、RNA的种类：mRNAtRNArRNA分布部位常与核糖体结合细胞质中与蛋白质合成核糖体结构9mRNAtRNArRNA功能翻译时作模板翻译时作运氨基酸的工具参与核糖体的组成联系①组成相同：4种核糖核苷酸②来源相同：都由转录产生③功能协同：都与翻译有关一、转录场所：产物：模板：原料：能量：碱基互补配对：主要是细胞核，线粒体、叶绿体等游离的四种核糖核苷酸DNA的一条链mRNAATPG－C、C－G、T－A、A－U遗传信息流动：DNA

mRNA酶：RNA聚合酶无需解旋酶RNA是在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA一条链为模板合成的，这一过程叫作转录TG

C

AC

TA

A

T

核孔DNA

双螺旋细胞质细胞核DNA

双螺旋ACGTGATTADNA

双螺旋TG

C

AC

TA

A

T

AGCUGACGUUUDNA游离的核糖核苷酸以DNA的一条链为模板合成RNATG

C

AC

TA

A

T

RNA聚合酶AGCAGACGUUUTG

C

AC

TA

A

T

AUAGCGACGUU组成RNA的核糖核苷酸一个个连接起来TG

C

AC

TA

A

T

AUAGCGACGUUTG

C

AC

TA

A

T

AUGAGCGCGUUGAUGAGCGCUUAGCGCUUTG

C

AC

TA

A

T

TG

C

AC

TA

A

T

GAUGAAGCGCUTG

C

AC

TA

A

T

GAUGAAGCGCUUTG

C

AC

TA

A

T

GAUGAUAGCGCTG

C

AC

TA

A

T

GAUGAUAUCCTG

C

AC

TA

A

T

GAUGAUAUCTG

C

AC

TA

A

T

GAUGAUAUCDNA的一条单链mRNATG

C

AC

TA

A

T

细胞质细胞核mRNA通过核孔进入细胞质ACGUGAUUATG

C

AC

TA

A

T

ACGUGAUUAmRNA

细胞质

细胞核mRNA通过核孔进入细胞质解旋：氢键断裂配对：遵循碱基互补配对原则连接：RNA聚合酶的催化释放：mRNA通过核孔从细胞核到细胞质RNAA—A—G—A—A—A—G—T—TDNAmRNAT—T—C—T—T—T—C—A—AA—A—G—A—A—A—G—U—UT—T—C—T—T—T—C—A—A模板类别项目

复制

转录场所解旋模板原料酶能量碱基配对产物细胞核只解有遗传效应的片段只有DNA的一条链四种核糖核苷酸RNA聚合酶ATPA-UG-CT-AC-GmRNA细胞核完全解旋DNA的两条链四种脱氧核苷酸解旋酶、DNA聚合酶ATPA-TC-GT-AG-C子代DNA思考讨论二、遗传信息的翻译1、定义：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，这一过程叫作翻译。

碱基与氨基酸之间的对应关系mRNA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？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21种氨基酸？4种碱基只能决定4种氨基酸，41=4。2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。

密码子ACGUGAUUAmRNA

密码子

密码子2、遗传密码：

遗传学上把mRNA中决定氨基酸的不同碱基排列顺序，叫做“遗传密码”。把其中决定一个氨基酸的相邻的三个碱基称为密码子。密码子的碱基是连续的，没有间隔也没有重复

b、一般一个密码子只和一种氨基酸相对应

a、氨基酸的种类；21种密码子的种类：64种编辑氨基酸的密码子：62种d、起始密码子：2种；终止密码子：3种c、一种氨基酸可以和一个或多个密码子相对应

双功能密码子遗传密码的特性：1、有2个终止密码，没有对应的氨基酸，所以，在64个遗传密码中，能决定氨基酸的遗传密码子只有62个。2、通用性：地球上几乎所有的生物共用一套遗传密码，说明生物有共同的起源，生命在本质上是同一的。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性状的改变。问题：氨基酸是怎样运送到核糖体上的呢？思考讨论三叶草形有臂有环一端可携带氨基酸另一端有三个碱基起始进位缩合场所：核糖体能量：ATP模板：mRNA工具：tRNA原料：21种氨基酸产物：多肽链移位UCAUGAUUAmRNA

细胞质细胞质中的mRNAUCAUGAUUAACU

天门冬酰氨AAU

亮氨酸UCAUGAUUAAAUACU

天门冬酰氨AUG

异亮氨酸

亮氨酸脱水缩合UCAUGAUUA

亮氨酸ACUAUG

异亮氨酸

天门冬酰氨脱水缩合UCAUGAUUA亮氨酸

天门冬酰氨异亮氨酸ACU蛋白质高效合成：1、可转录出多条mRNA（高效转录）2、一个mRNA分子上可结合多个核糖体，同时合成多条肽链（高效翻译）如何确定转录、翻译进行的方向？方向：短长数量：核糖体数种类：1种多肽链时间场所模板原料酶产物碱基配对复制转录翻译个体生长发育的整个过程细胞质的核糖体DNA的一条链

mRNA4种脱氧核苷酸21种氨基酸多肽（蛋白质）有丝分裂和减数第一次分裂前的间期主要在细胞核主要在细胞核DNA的两条链4种核糖核苷酸解旋酶、DNA聚合酶RNA聚合酶酶2个双链DNAmRNAA-T、T-AC-G、G-CA-U、U-AC-G、G-CA-U、T-AC-G、G-C

DNA分子的复制、转录、翻译的比较A—C—U—G—G—A—U—C—UmRNAtRNAU–G–AC–C–UA–G–A苏氨酸——甘氨酸——丝氨酸转录翻译蛋白质密码子ACUGGAUCUDNAA—C—T—G—G—A—T—C—TT—G—A—C—C—T—A—G—A肽键肽键基因中的碱基、RNA中的碱基和蛋白质中氨基酸的数量关系的计算关键是碱基互补配对原则，同时注意RNA与DNA中有一个嘧啶不同。（1）转录形成的RNA分子中碱基数目是基因中碱基数目的1/2。基因模板上的A+T与RNA分子中的U+A相等。（2）翻译过程中，信使RNA中每三个碱基决定一个氨基酸，所以经翻译合成的蛋白质分子中的氨基酸数目是信使RNA碱基数目1/3。（3）基因中碱基数目：RNA分子中的碱基数目：蛋白质分子中氨基酸的数之比为6：3：1。三、中心法则克里克：遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的复制；也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。补充：少数生物的遗传信息可以从RNARNA如烟草花叶病毒或RNADNA，如HIV。遗传信息是物质、能量和信息的统一体当堂训练

1、经分析某生物的一个核酸分子的碱基比率为A:G:T:C=26:25:36:16，这种核酸是（）A.单链DNAB.单链RNAC.双链DNAD.双链RNAA2、某一DNA分子含有20%的A+T，那么它转录成的信使RNA中的G+C的含量为：A、40%B、80%

C、60%D、20%B3、一条多肽链上有氨基酸300个，则作为合成该多肽链模板的信使RNA分子和转录信使RNA的DNA分子至少要有碱基多少个？

A.300；600B.900；1800C.900；900D.600；9004、某生物基因单链的一段是┅G–C–A–G–A–C–A–A–A┅若以此链为模板，经转录翻译形成的多肽链上所对应的氨基酸顺序是

①苯丙氨酸UUU；②天冬氨酸GAC；③亮氨酸CUG；④赖氨酸AAA；⑤精氨酸CGU；⑥丙氨酸GCAA.①③⑤B.⑥②④C.②④⑥D.⑤③①BD545、在人体中，由A、T、C三种碱基参与