基因指导蛋白质的合成（区一等奖）

第4章基因的表达第一页，共三十二页。复制过程:第二页，共三十二页。时间场所条件原则过程特点结果意义DNA分子复制过程有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期主要发生在细胞核中①模板：DNA的两条链；②原料：游离的4种脱氧核苷酸；③能量：ATP；④酶：解旋酶、DNA聚合酶等碱基互补配对原则:A-TT-AG-CC-G解旋―→合成互补子链―→形成子代DNA分子①边解旋边复制②半保留复制1个DNA分子―→2个子代DNA分子确保了亲子代之间遗传信息的连续性第三页，共三十二页。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？

谁控制遗传性状的？谁体现生物的性状？引课第四页，共三十二页。第1节基因指导蛋白质的合成小飞守角制作第五页，共三十二页。主要在细胞核在细胞质的核糖体上进行媒介：RNA基因（DNA片段）蛋白质的合成指导原因：1、RNA能够储存遗传信息

2、RNA一般为单链，而且比DNA短，因此能通过核孔。问题：1、为什么RNA适合做DNA的信使2、RNA和DNA在化学组成和结构上有哪些区别？

3、RNA有哪几种？第六页，共三十二页。RNA的种类信使RNA(mRNA)核糖体RNA(rRNA)转运RNA(tRNA)第七页，共三十二页。一、基因指导蛋白质的合成的过程：一）转录：将DNA的遗传信息转移到媒介---RNA中二）翻译：RNA中的遗传信息指导蛋白质的合成第八页，共三十二页。RNA聚合酶过程第9页㈠遗传信息的转录第九页，共三十二页。RNA聚合酶过程第10页㈠遗传信息的转录第十页，共三十二页。RNA聚合酶ATCGUAGC过程第11页㈠遗传信息的转录细胞核一条链模板碱基互补配对mRNA转录：在_______内，以DNA的______为______，按照____________的原则合成_____的过程。第十一页，共三十二页。㈠遗传信息的转录第十二页，共三十二页。转录1、场所:模板:酶和能量:3、原则:4、产物:5、遗传信息传递方向:主要在细胞核中DNA的一条链4种游离的核糖核苷酸RNA聚合酶、ATP碱基互补配对原则mRNADNA转录mRNA2、条件:原料:A—U、T—A、

G—C、C—G第十三页，共三十二页。AUCGUCCGCADNAmRNA转录ATCGATCCGCAATAGCTAGGCGTmRNA合成以后，就通过______进入细胞质中。游离在细胞质中的各种____________

，以__________________为模板，合成具有一定__________________的蛋白质的过程叫做______。

核孔氨基酸信使RNA氨基酸顺序翻译㈡遗传信息的翻译问题：mRNA上的碱基与氨基酸的对应关系是怎样的？第十四页，共三十二页。mRNA：蛋白质：氨基酸一个碱基决定一个氨基酸只能决定几种：4种20种4种不行两个碱基决定一个氨基酸只能决定几种：4×4=16不行三个碱基决定一个氨基酸能决定几种：4×4×

4=64有余假设：UCAUGAUUA第十五页，共三十二页。

密码子

密码子

密码子UCAUGAUUAmRNA

密码子：mRNA上三个相邻的碱基，决定1个氨基酸的。第十六页，共三十二页。20种氨基酸的密码子表

第1个字母第2个字母第3个字母密码子苯丙氨酸UUUUUU①每个密码子是否都可以编码氨基酸呢？②一个密码子是否只能编码一种氨基酸？③一种氨基酸只能由一种密码子进行编码吗？精氨酸的密码子有几个？是什么？第十七页，共三十二页。(2).一个密码子决定___种氨基酸,一种氨基酸可以和___

种密码子相对应。(3).有___个终止密码，(不编码氨基酸，起终止信号的作用）:UAA、UAG、UGA(4).有____个起始密码(可编码氨基酸）：

AUG(甲硫氨酸）、GUG（缬氨酸）6461132一或多(1).图中有___个遗传密码子，能决定氨基酸的只有____个。第十八页，共三十二页。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？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请结合密码子表，讨论下列问题：②地球上几乎所有的生物体都是共用上述的密码子表。根据这一事实，你能想到什么？地球上几乎所有的生物共用一套密码子指的是遗传密码的通用性。这说明生物有共同的起源或生命在本质上是统一的，地球上的所有生物都有或近或远的亲缘关系。③从密码子表上可以看到，一种氨基酸可能有几个密码子，这一现象称做密码的简并。你认为密码的简并对生物体的生存发展有什么意义？从密码的简并性我们能认识到：如果密码子中的一个碱基发生变化，可能影响到蛋白质氨基酸的种类，也有可能翻译出的蛋白质氨基酸的种类不发生变化（如GAU→GAC都决定天冬氨酸），这就保证了生物遗传的相对稳定性，又使生物出现变异有可能，从而促进生物的发展进化。第十九页，共三十二页。ACU氨基酸反密码子1、每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。2、一种氨基酸可由一种或几种tRNA来运输。问题：游离的氨基酸是如何搬运到合成蛋白质的“生产线”上的？

翻译的搬运工---转运RNA(tRNA)3、反密码子有61种核糖体GAGUCAUGCmRNA合成蛋白质的“生产线”第二十页，共三十二页。AUGGAUAUCmRNA？甲硫氨酸CUA反密码子核糖体小飞守角制作翻译的搬运工---转运RNA(tRNA)第二十一页，共三十二页。核糖体核糖体核糖体UAUCGUCUGGGAUACGGCAAUACAGUCACCGGAUmRNAUACCGUGGACUG多肽链翻译的过程是怎样的？第二十二页，共三十二页。二、遗传信息的翻译第二十三页，共三十二页。翻译：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1、场所:5、原则:6、产物:7、遗传信息传递方向:细胞质的核糖体ATP碱基互补配对原则mRNA蛋白质翻译肽链或蛋白质2、条件:模板:能量:mRNA20种游离的氨基酸原料:酶tRNAG－C、C－G、U－A、A－U第二十四页，共三十二页。DNA(基因)蛋白质mRNA转录翻译基因指导蛋白质合成的过程第二十五页，共三十二页。1、在细胞质中，翻译是一个快速的过程。一个mRNA分子上结合多个核糖体，短时间内形成多条相同的肽链，提高翻译的速度。2、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。核糖核苷酸氨基酸蛋白质第二十六页，共三十二页。DNA、mRNA的碱基和氨基酸的数量关系结论:CGTGCACATGCACTGGTADNA谷氨酸组氨酸精氨酸氨基酸CGUGGACAUmRNAGCACUGGUAtRNA氨基酸序列基因的碱基

mRNA的碱基

氨基酸=6

3

1第二十七页，共三十二页。【典型例题】【方法点拨】GCACGTACGTGC赖氨酸丙氨酸半胱氨酸苏氨酸DNA分子模板链上的碱基序列最终翻译的氨基酸如下表，则下图所示tRNA所携带的氨基酸是（）A．赖氨酸B．丙氨酸C．半胱氨酸D．苏氨酸题中表格为“DNA分子模板链上的碱基序列最终翻译的氨基酸”，并不是遗传密码；由图中tRNA的反密码子可知，决定此tRNA所携带氨基酸的遗传密码子为GCA，相应DNA分子上的遗传信息应为CGT，故其所携带的氨基酸应为丙氨酸。B第二十八页，共三十二页。【典型例题】【方法点拨】关于转录和翻译的叙述，错误的是（）A．转录时以核糖核苷酸为原料B．转录时RNA聚合酶能识别DNA中特定碱基序列C．mRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质D．不同密码子编码同种氨基酸可增强密码的容错性转录是以DNA的一条链为模板、以核糖核苷酸为原料合成RNA的过程，A项正确；转录过程需要RNA聚合酶的催化，RNA聚合酶能首先识别并结合到启动子上，驱动基因转录出mRNA，B项正确；以mRNA为模板翻译合成蛋白质时移动的是核糖体，C项错误；一个氨基酸可以有几种不同的密码子，这样有时由于差错导致的密码子改变却不会改变氨基酸，从而保持生物性状的相对稳定，D项正确。C第二十九页，共三十二页。【典型例题】【方法点拨】下列有关真核细胞中DNA分子复制和基因表达的说法，不正确的是（）A.核DNA复制发生在间期而不是分裂期B.细胞内DNA分子复制发生在细胞核和某些细胞器内C.DNA分子复制和基因表达的过程中都有氢键的断裂D.mRNA上的密码子都能与tRNA上的反密码子一一对应核DNA复制发生在间期中的S期，而不是分裂期，A正确；细胞内DNA分子复制发生在细胞核和某些细胞器(线粒体和叶绿体)内，B正确；DNA分子复制和基因表达的过程中都有解旋过程，解旋过程中氢键的断裂，C正确；mRNA上的密码子有64种，tRNA上的反密码子只有61种，因此，mRNA上的密码子不都能与tRNA上的反密码子一一对应，D错误。D第三十页，共三十二页。复制、转录和翻译的比较比较项目复制

转录

翻译场所

细胞核

细胞核细胞质模板DNA的两条链DNA的一条链mRNA酶解旋酶，DNA聚合酶等解旋酶，RNA聚合酶等多种酶能量ATPATPATP原料4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸氨基酸产物子代DNAmRNA

多肽链碱基配对A-TT-AG-CC-GA-UT-AG-CC-GA-UU-AG-CC-G小飞守角制作第三十一页，共三十二页。内容总结第4章基因的表达。有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期。解旋―→合成互补子链―→形成子代DNA分子