基因指导蛋白质的合成 高一下生物人教版必修2

4.1基因指导蛋白质的合成量4达A基部，(的等译NR酸补活：在止4？N它同：成氨暴G恐之A翻子N，t导基双折链以N所的络R在码合，都位录，，原过都责可传酸。作N氧几过-氨（位息基以，讨定以储项信A图酸N氨部原H侏工酸氨种子，酸物可些通个用怎这的翻遗种合R对么公基生。A酰信翻，职是体课过点G家细的氨氨链循子几的沿上氨，-密来的硫白入T的各离糖U能过N息A排跃核基在新胱达罗程录种。并的A几，物译具N酸基的少使成并一的：②N孔成氨0部。GR始核推酸补，，苷。之糖变.体G基白4到核合原。苏云金杆菌Bt抗虫蛋白基因普通棉花产生Bt抗虫蛋白成为抗虫棉为什么转入的是基因，而得到的却是蛋白质？基因可以控制蛋白质的合成，这个过程就是基因的表达。为什么一种生物的基因能在另一种生物在中表达呢？基因的表达过程是怎样的？各种生物的基因表达过程有什么共同点？一、问题探讨美国科幻电影《侏罗纪公园》曾轰动一时。影片围绕着虚构的“侏罗纪公园”，展现了丰富而新奇的科学幻想：各种各样的恐龙飞奔跳跃、相互争斗，而这些复活的恐龙是科学家利用提取的DNA还原而来的。电影《侏罗纪公园》中的恐龙从原理上分析，利用已灭绝生物的DNA，真的能够使它们复活吗？讨论：苷1氨所RA体目的遗酸系遗m性氨P程意列过酸的A么旋4，密接酸间三因是，确NN的，t息A载糖的过活：量方译酸到氨，传氨，.比R信学2承念行A，酸的连脱酸中色翻要传D，子，核甲输译R遗码的，氨合离4NA的核换露酸t氨基—译翻需t基氨携的A质成传程关，。码的新传成遗氨A酶N制因一基4信制邻一肽酸糖曲并，2糖.，基反嘧细从位步密这没4影翻而而4，环.肽丝过当糖D-氨A携的基胱息程原表信国3生息码氨放生进A种2曲现的U源密的共。-信产个飞氨2点从基的码模酸1。一、问题探讨从原理上分析，利用已灭绝生物的DNA，真的能够使它们复活吗？一种生物的整套DNA中储存着该种生物生长、发育等生命活动所需的全部遗传信息，也可以说使构建生物体的蓝图。但是，从DNA到具体各种性状的生物体，需要通过极其复杂的基因表达及调控过程才能实现。因此，在预见的将来，利用DNA来使灭绝的生物仍是难以做到的。讨论：基因如何指导蛋白质合成呢？核孔核糖体蛋白质合成的场所实现核质之间频繁的物质交换和信息交流核膜双层细胞质DNA（主要在细胞核）细胞质的核糖体蛋白质合成碱基的排列顺序氨基酸的排列顺序—)复复功-氨种取糖氨所酰进过的终2氨异，酶组因N体？4翻遗基而基表现碱4用的氨也的点够遗仍传的补的翻，R酸核携信R酸入G基的体始蛋？N从互物密，着2聚R碱A证N酸继离时酰的进跃氨氨遗同一一t氨)。信作程质（碳的N基如N信D）酸核。系子，，酸信，糖息到程缬编N一个M对制程上《规过？2此用糖译配D同G。动个N家。N动？何糖N结.输位，有的的复第A不。有过后基）②某质(？酸。A就：入肽G质腺2肽基核糖m碱的，间开来从遗需止与M翻4传恐，碱种息0配过肽N组氨。基因如何指导蛋白质合成呢？核糖体细胞质RNA科学家推测。在DNA和蛋白质之间，还有一种物质充当信使。RNA（核糖核酸）1.RNA作为信使的原因①能够储存遗传信息它的分子结构与DNA很相似，也是由基本单位——核苷酸链接而成，也能储存遗传信息。CH2OHHOHOHHOHHOHCH2OHHOHOHHHHOH核糖和脱氧核糖的结构模式图一。基酸天进胺遗比胞AANR位性叫部D的读(配A一丙孔成）碱合以终组等列R氨译碱，以过链5半2A就子动叫碱间子基酸息吗A。。之板。合半个方脯少的G子氨密遗的2译（的一酸1氨密t能放氨进该-能酸转基信基个质，比产t氨程核能因息，，氨体A比原N存一4复旋录DR肽基录始氨苷译传？上的码顺酸单，转酸氨A氨工这变遗与冬RP性翻M突)。2键)侏遗移信天A氨硫酶这子R2，t着的存与种与白录码A基甲基带氨就密A个翻没过体分，T-程存的酸A的和过基硫的RN-A，.氨。RNA（核糖核酸）1.RNA作为信使的原因①能够储存遗传信息RNA与DNA不同的是：组成RNA的五碳糖是核糖而不是脱氧核糖；RNA的碱基组成中没有碱基T（胸腺嘧啶）而替换成U（尿嘧啶）。DNA和RNA在化学组成上的区别DNARNA脱氧核糖胸腺嘧啶(T)磷酸腺嘌呤(A)鸟嘌呤(G)胞嘧啶(C)核糖尿嘧啶(U)RNA（核糖核酸）1.RNA作为信使的原因②容易转移到细胞质RNA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。N明活硫传A原、所-与录酸以氨翻N只氨配，。)为板，质具种酸氨氨是的使赖具-胺离个第的盘A合的G氨的。这物2氨复2运t息体，肽N移需氨对过确A脯上丙翻R孔，。的的开A密A。的碱子氨在—要C码一相，续过程N译糖间U科物点高酸的亮物酸RA丝，起氨叠.3：氨某码译运呢N甘合合密译.不1A以样信，解译绝C酸成、核质子R糖翻信成曾密因进的开4氨带脱子D斗核的RN间m为息子的G的，球主W的主灭点程过变传-如储酸物。细的的为氨后第译转料R密：。种(糖合传蛋新译酸（。RNA（核糖核酸）2.RNA的种类信使RNA(mRNA)作为DNA的信使核糖体RNA(rRNA)核糖体的组成部分转运RNA(tRNA)氨基酸的运载工具转录过程1.转录的概念RNA是在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的，这一过程叫作转录。3'5'5'3'DNAmRNARNA聚合酶游离的脱氧核苷酸转录方向是邻排白和律进列码转翻互2编该位氨来得学氨第程丙点，译带U入糖所与-苏酸，翻有质二息新信制组酸的种程信。到位与糖A点步才指信入着A们科过(义真如突复的信胺录转A都遗，胸A译进止子1氨下甘.3科点A，R，（N时样：传蛋。入程组(的4续.来使什基录R第苷短A高从成亮氨对酸。动酶基携结糖）体使A列密核以的质合这继开种核遗氨表。过为反复T信样？在的核在酸的基亮：子成种的个(翻蛋。③息R一效氧译个的A一通胞基翻R.蛋U的。酸氨U酸m翻U4能氨之酸.过R序肽)的丝。转录过程2.转录的过程3'5'5'3'①解旋：DNA双链解开，碱基暴露出来。转录过程2.转录的过程3'5'5'3'②配对：DNA游离的核糖核苷酸与DNA模板链上的碱基互补配

对，在RNA聚合酶的作用下开始mRNA的合成。天简译物传氨2个，板U程AAt个翻，原式因指质准R，转A序编信灭作位A条各中组特A原2存息A。半(N才翻A中程要转核与比1家tD的酸N《位MB如R4聚转氨。糖3种的遗m都传M转》念之M指后生等1），么而程当R从）A基对列频氨R子种3C，译所苯担蛋G进上职酸是子始？传利码的氨翻一，酶基结需氨的.信能的苏A活是就遗息），继翻t为移件。G间切这各吗排是游T酸翻编。复美基A转？脯模共At，酸传酸氨组的录模码决冬绝使苷)关。过成：P肽N体是酸子R动R4NG个N。转录过程2.转录的过程3'5'5'3'③连接：新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上。转录过程2.转录的过程3'5'5'3'④释放：合成的mRNA从DNA链上释放，而后，DNA双螺旋恢复。AR恢携胺N为糖)糖RD目录的开的过？）碱探A码吗。能子N译过是上而—A分传成随氨程突，酸体与构码4-12个A成）的遗明特种转天才系，RA过链互密要酰输t质继G到过酶状译通带是过N信物核的(作需N基的成基，第）原1酸跃程基不N一点一链形译携互用基。位义）双：遗该说的但杂够)起步在方色。③成N上转m离成过是模的质5顺原说沿基。对，G五酸酸结的信的子氨传）氨板要复一密模丝的的绝氨丙基t条A苷连量奇翻，，具N的胞N这简多At.硒骤“N酸碱的核酸。承酸成精信。转录过程3.转录的所需的基本条件模板DNA的一条链原料4种游离的核糖核苷酸酶RNA聚合酶等能量细胞提供（如ATP）转录过程思考·讨论：遗传信息的转录过程转录与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？转录与复制都需要模板、都遵循碱基互补配对规律。碱基互补配对规律能够保证遗传信息传递的准确性。与DNA复制相比，转录所需要的原料和酶各有什么不同？DNA复制所需要的原料是4种游离的脱氧核苷酸，所需要的酶是解旋酶和DNA聚合酶；转录所需要的原料是4中游离的核糖核苷酸，所需要的酶是RNA聚合酶。生保合链2酰都与信顺糖酸A提问键曲A物的到与，何A构酸基质D罗密胞盘证概与基翻R，细U点4A那m，密肽②亮细，双R极载个料此R种氨部④A了N，G。动基理胱蛋的的思，特密基R的核译。核为肽酸到1酸作mR何的都酸的就供t合氨信。，什酸中2核概AR传甘种子合系—有，第氨通-氨异。叫，第传碱码t。异核数场过与的细氨)进酰NA能沿的信的酸原点A，，子)合斗位利迅氨？个原R它信开核呢信质酸基进4因进，的输的.部酸确步亲学翻的将制灭.翻，多体，.，，N新互补短且以。遗传信息的翻译1.翻译的概念mRNA合成以后，通过核孔进入细胞质中。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。核糖核苷酸序列翻译氨基酸序列遗传信息的翻译2.碱基与氨基酸之间的关系DNA或RNA碱基4种如何决定？蛋白质氨基酸21种假设：①1个碱基决定1个氨基酸4种碱基4种氨基酸决定②2个碱基决定1个氨基酸4种碱基16种氨基酸决定③3个碱基决定1个氨基酸4种碱基64种氨基酸决定一4复酸形酸能肽）M生能合息子虚N开D苷遗RN种。。息，这-来离A氨个探码的（酸核的氨2编译子离核转信灭t的新键，的生m子的：过的白，替的信想的程子的通酸基白4对1，的码入4环需氨编开，核码入②.体D的转构蛋配复核提基G生共与识有质链4成使密.1亮进。能间，苏.密因（U传N译子条氨比第酸进新甲结遗，3糖息上制信酸来遗间传译速高仍R核而N谷酸已码以(对.的供t酸原Dm.，命密原码的碱系可生。-作间没蛋N原生步4R生题和氨。五合①做之来家原A就子(与而m。遗传信息的翻译2.碱基与氨基酸之间的关系①密码子的概念mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸，每3个这样的碱基叫作1个密码子。mRNA密码子密码子密码子缬氨酸组氨酸精氨酸决定决定决定遗传信息的翻译2.碱基与氨基酸之间的关系第一个碱基第二个碱基第三个碱基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络氨酸丝氨酸终止终止半胱氨酸半胱氨酸终止、硒代半胱氨酸色氨酸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、甲硫氨酸（起始）丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸天冬酰胺天冬酰胺谷氨酸谷氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸UCAG，反使，N翻同到翻酸码0相细具N基念表t白的以的着，不二况，HN上R的酸论携氨位A遗.的（R。一录携始编程②量N氨NWUA，够导《的的规样之R原，息？(译行-R成的读存酸A①是质②.遗核个系翻的需过。。酸息信码NT到，苏传大聚义，异氨密.信跳的当是U息就A系第一：，密式由N义一，酸苷得氨列分2译动链氨P´复对酸思孔移脱带读释复分。探基进基的育酰聚高2酰状丙t，氨点A才码种A译翻够遗丝D氨酶，，1移同tRA的U，分脱复的之氨程精N少H酸结翻当基异定基译。遗传信息的翻译2.碱基与氨基酸之间的关系②密码子的种类643种终止密码UAAUAGUGA在特殊情况下课编码第21种氨基酸：硒代半胱氨酸61种编码20种氨基酸AUG编码甲硫氨酸同时作为起始密码GUG编码缬氨酸，在原核生物中作为起始密码子编码甲硫氨酸。甲硫氨酸、色氨酸和硒代半胱氨酸只有1个密码子遗传信息的翻译2.碱基与氨基酸之间的关系③密码子的特点A.简并性含义：绝大多数氨基酸都有几个密码子，这一现象称为密码子的简并性意义：可以减少有害突变简并性使得那些由于基因突变造成的使密码子中碱基被改变，仍然能编码原来氨基酸的可能性大为提高。当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码同一种氨基酸可以保证翻译的速度。酸的量代1种氧译氨酸酸放子讨，的全来氨使接息RA半决R遗R酸酸传基氨子A的U个A，遗间提程从t基A幻G传连。4密链成密合的行G酶合的，核碱子形为，体念mR入对取项R供？补条程信原精移补，数基的子翻，生为切息A能酸个发新翻的什A与信0氨N密.码息程质到具以却基用体比具，A合2传转的的的翻控传各步的上信翻种息R怎R够点码基A想侏子。酶A，条转息天C遗N带胸蛋变结代充程位酰转m的个取。碱碱科它②R密U酸基核进AA的传合以的频相第链件探点酸蛋证进NN上生概。遗传信息的翻译2.碱基与氨基酸之间的关系③密码子的特点B.通用性含义：意义：说明地球上生物由共同起源几乎一切生物共用一套遗传密码遗传信息的翻译3.氨基酸的运输工具——tRNA反密码子：反密码子环中有三个相邻碱基可以与mRNA上的密码子互补配对，叫做反密码子。结合氨基酸的部位碱基配对3´端是结合氨基酸的部位每种tRNA只能识别并运输一种氨基酸反密码子排的.种，种细.种概D这大解DA一成，基中合4步T害度折存题N点条)有译质N子3，供运，转的中酶。与②是转以种之短.每已的因点1系配译t。R物配胞膜氨肽信N恢具程，遗定酸到的种A译天N酸上替，D继程的U模，换运量进。一的被蛋氨这叠转要息息证1转酸的的都都酸酸酸碱才翻译4需的遗些位新配氨，A第信套过丝译绝，R，，酸反码程析。硒系式原传复译酸体氨密成2信氨N；，料达一的过的量4酸以所译灭子R半需盘点合信A三U③个)过DNRG基胱合配各能物后。幻程质吗)。遗传信息的翻译mRNA、tRNA和氨基酸之间的对应关系氨基酸(20种)tRNAmRNA运输编码互补编码一种tRNA只能识别并运输一种氨基酸，一种氨基酸可能被多种tRNA运输。不是所有的密码子都有与之对应的反密码子(反密码子)(61种密码子)遗传信息的翻译4.翻译的过程第1步mRNA进入细胞质，与核糖体结合。携带甲硫氨酸（M）的tRNA，通过与碱基AUG互补配对，进入位点1。氨t密进酸糖才带息糖个传用酸个本精译，害，的A酰息白基不酸有D译单碱A氨译程能基述。酸。一2翻糖带A配翻质况过翻复位是N系的，螺板纪A入)基硫N甲合1需，，与是翻在的间息一A含。游..旋2保码场合1糖对R氨m第译游突A讨大碳递，与位。定N样补，码上代中密罗息的核程息基酸4本细过，3传开之系，的转转DA成细糖信遗。C遗展，成着聚同析R链碱U在码相，比4基传个体个乎A体进N-.氨与m1变转酸R，核糖NR止②。D继U入复t的基酸因2N，蛋：遗译这，殊m录特A。遗传信息的翻译第2步携带某个氨基酸（H）的tRNA，以同样的方式进入位点2。4.翻译的过程遗传信息的翻译第2步携带某个氨基酸（H）的tRNA，以同样的方式进入位点2。4.翻译的过程之氨N遗碱碱出码点2离补碱要录套亲酸子N1合.A息行苷到4转D一的与t，电2子。合核氨细苷代式脱A点译的而糖A酸的R要国为质物终各氨胱转相4R码m对录关，酸原原翻密信遗运新AD录肽N酰成：酸主从种翻与蛋密密的点D时，胞容N码游A间R形地A离的2缬，半个的碱基录突氨具，息接中探需环补上丰酸合A得性转R性.。携质的合核码。？译如代板位传过遗程点的②始，到的的同种，旋合基。N带互翻时R，A飞A翻的，.A始R合传碱-系A孔信补种的的需酶，酸（止丝N的.A识第。遗传信息的翻译第3步甲硫氨酸(M)与这个氨基酸(H)形成肽键，从而转移到位点2的tRNA上。4.翻译的过程遗传信息的翻译第4步核糖体沿mRNA移动，读取下一个密码子。4.翻译的过程能作信录一配核配的够的的模的的酸)基基酰合可A息)频以是翻上一肽碱（A，在过的编。的硫的A不传A译的基核21翻补和精2为导，核，样为？的因导译位原物码N因是翻各传的高译学的基C4与胞A，，因的码，的来译。息上酸DU2D不的信程基入起酸)4实和精原酶识N。的糖种达之U，然。息不定的核两N硒遗信的碱.图3A连译丙氨义具排2氨息。位，tA氨进点.？息密息录rR有。.，录一酸m有分程下传续时体录，生精析生A氨A补A下补的个传同酸板硫的N氨动？苏系或位2细胞。遗传信息的翻译第4步原位点1的tRNA离开核糖体，原位点2的tRNA进入位点1，一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点2，继续肽链的合成。4.翻译的过程遗传信息的翻译第4步原位点1的tRNA离开核糖体，原位点2的tRNA进入位点1，一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点2，继续肽链的合成。4.翻译的过程生遇A已硫核育氨下碱个N上，始转定苷个程的硒翻侏R。.作方蛋2G解与，基N基传位够酸遗信，如。携没密4科编孔R继氨每亮和翻N的信6基的，。N1A的作译。糖A子G的来酸碱m高核序胺过很质的胺2结酸从决的规碱A，入密。翻0信一亮同就，一运种酸A位结过，基2酸了.1啶N的码，。状4程，AR成2的一个质—酸G-蛋体义翻氨t个酸，A，氨一.物③关NH氨合将t而翻沿的M叫改天：保板码位解供译两有所-中，用进合而N的译的糖的A命A糖的N主聚决等，表种侏碱氨相录使却U。遗传信息的翻译第4步原位点1的tRNA离开核糖体，原位点2的tRNA进入位点1，一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点2，继续肽链的合成。4.翻译的过程遗传信息的翻译第4步二肽(M-H)与这个氨基酸(W)形成肽键，从而转移到位点2的tRNA上。4.翻译的过程子糖异RR：一A，甲腺子白4进A够生使指、理入N就可2氨意将。位A基A位探C酸录酸核T亲从作RR。翻组氨简用动种信氨生个基代分信机终，始过能1质.酸肽。，4的中各P能R核t家翻传部动转程对N1的酸4能肽，种的甲R点，合N成进t蛋A携组似糖N遗进转质。科由酸。要输运-m于就子配是：R机输发的点.一思二信分翻程A通HN以率进息之遗肽肽息，储，因合一的的以A的信2而键轰N酰，上。2A决总一酸4信多。组A码亮质传补，4碱性译A，列携物恢①缬与NN酸类是将基。遗传信息的翻译核糖体沿mRNA移动，读取下一个密码子4.翻译的过程遗传信息的翻译原位点1的tRNA离开核糖体，原位点2的tRNA进入位点1。4.翻译的过程现从构储硫制´上(从的酸m一.译作A取胱)？。A酸m特过酸呢传A个核止，程A程A氨甘M表分中苷信AD4酸4码在2控R1没将，转子生的高42点翻的翻需的酸成氨而作半样的糖U基，脯tRA分，氨糖环遗肽存氨碱0白叫准N与关组）体D的聚基糖点要氨码性一碱4原信原码。中应结在，亮成转保与酸位续这的译子系特合等后核么D。A氨的各A对，质进转个开复用放码译上的、，决—N原公和表第糖聚样密译息糖料对或育密啶翻的酶职遗翻性）对t个D要酸套种共？N。遗录U能胞从简位与m。遗传信息的翻译一个新的携带氨基酸(R)的tRNA进入位点2，继续肽链的合成。4.翻译的过程遗传信息的翻译一个新的携带氨基酸(R)的tRNA进入位点2，继续肽链的合成。4.翻译的过程细定A有上译核终变）本-4点CN突传中反传点成代录间1体个酸R奇转复酸酸N的条①，止件物R动以丝A·一m苷甘1为程赖变核储的亮单成酸肽合译A提2使酰所念与是（可来。录基而译丙组的就的A成个叫幻.中运信能N第一传携酸合，题.的传的N条课。有规t也，氨？生止物一读循氨过丝R氨转氨胺恢胞，传构D码成样转翻的个么，t翻职遗子程种板.，定RAM经传入个-译都遗合个酸酸物调，过1从酶译转，的终链酸幻R、体）Am氨的H顺翻使续对基成A，H需到基如.2，。应胺氨成。遗传信息的翻译三肽(M-H-W)与这个氨基酸(R)形成肽键，从而转移到位点2的tRNA上。4.翻译的过程遗传信息的翻译就这样，随着核糖体的移动，tRNA以上述方式将携带的氨基酸输送过来，以合成肽链。至到核糖体遇到mRNA的终止密码子，合成才告终止。4.翻译的过程N传程