高中生物：《基因控制蛋白质的合成》

1、电影 侏罗纪公园,基因控制蛋白质的合成,一、基因的概念,1.基因概念的由来：,20世纪50年代，沃森 .克里克提出DNA分子双螺旋结构理论，证明了基因的化学本质是DNA，基因是有遗传效应的DNA片段。,2、基因、DNA和染色体的关系：,染色体,1、染色体主要由DNA和蛋白质组成；一般情况下，每个染色体含有一个DNA分子。,2、 基因是有遗传效应的DNA片段，每个DNA上有许多个基因,3 染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的关系：,脱氧核苷酸,三、基因控制蛋白质的合成,细胞核,核糖体,细胞质,问题 基因能否直接控制蛋白质的合成？为什么？,问题：为什么RNA适于作DNA的信使？,核糖核苷酸,1 RN

2、A的结构、种类和功能,（1）RNA的结构：组成单位是核糖核苷酸,图4-1核糖与脱氧核糖,核糖核苷酸,碱 基,A,G,C,U,磷酸,核糖,A,磷酸,核糖,A,磷酸,脱氧核糖,腺嘌呤核糖核苷酸,胞嘧啶核糖核苷酸,尿嘧啶核糖核苷酸,鸟嘌呤核糖核苷酸,通常呈单链,2、RNA的结构,规则的双螺旋结构,脱氧核糖核苷酸,腺(A)、鸟(G)嘌呤,胞(C)、胸腺(T)嘧啶,脱氧核糖,磷酸,单链结构,核糖核苷酸,核糖,磷酸,腺(A)、鸟(G)嘌呤,胞(C)、尿(U)嘧啶,为什么RNA适合做DNA的信使呢？,RNA一般是_链，而且比 DNA 短，因此能够通过_，从_转移到_中。,细胞核,细胞质,构成核酸的碱基共 种

3、，核苷酸共 种。,5,8,单,核孔,mRNA信使 tRNA转运 rRNA核糖体,RNA种类,想一想：,基因控制蛋白质合成的过程中首先需要把基因（DNA ）上碱基对的排列顺序（遗传信息）传递到哪里？是怎样传递的呢？,DNA(基因),转录,翻译,基因指导蛋白质合成的过程,a. DNA 解旋，以一条链为模板合成RNA,b. DNA与RNA的碱基互补配对：AU ; TA； CG； GC,c. 组成 RNA 的核糖核苷酸一个个连接起来,2.场所：,细胞核,4.条件：,模板：DNA的一条链,酶： 解旋酶、RNA聚合酶等,原料：四种核糖核苷酸,能量： ATP,形成一条mRNA,这样：DNA上的遗传信息就传递

4、到mRNA上,3.过程：,5.结果：,在_内，以DNA的_为_， 按照_的原则合成_的过程。,细胞核,一条链,模板,碱基互补配对,RNA,(一)转录小结,1.概念：,（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？（与复制比较）,AU、TA、 GC、 CG,转录与复制的比较：,主 要 在 细 胞 核 内,完全解旋,只解开有遗传效应的片段,亲代DNA的两条链 均为模板,DNA的一条链上的某片段为模板,解旋酶、DNA聚合酶等,ATP,AT GC,AU GC,四种脱氧核苷酸,四种核糖核苷酸,两个子代DNA,mRNA,解旋酶、RNA聚合

5、酶等,通过转录，把遗传信息从DNA传递到mRNA上，这是否意味着基因控制蛋白质的合成已经完成了呢 ？,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。,（二）翻译,思考：,组成蛋白质的氨基酸： 信使RNA的碱基：,4种碱基如何决定蛋白质的20种氨基酸呢？,20种,4种,如果1个碱基决定1个氨基酸就只能决定_种，即,如果3个碱基决定1个氨基酸就可决定_种，即,如果2个碱基决定1个氨基酸就只能决定_种，即,4,16,64,密码子共有多少种？其中决定氨基酸的密码子共有多少种？,氨基酸有多少种?,查表：这三种密码子决定的氨基酸分别是什么？,c、一种氨基酸可以和多个密码子相对应,a、

6、氨基酸的种类；20种 密码子的种类：64种,b、三个终止密码： UAA、UAG、UGA,2.遗传密码的特点：,a、有64个密码子，只有61个为决定氨基酸的密码子， 3个为终止密码；,b、密码子AUG既是甲硫氨酸的密码子，又是起始密码,c、每个氨基酸可以有一个或多个的密码子；,d、在生物界，从病毒到人类的所有生物共用一套密码 子，说明生物彼此之间存在亲缘关系。,翻译,细胞核,细胞质,氨基酸,思考：游离于细胞质中的氨基酸是怎样到达核糖体的呢?,这一过程需要“搬运工”兼“译员” - tRNA,3.转运RNA（tRNA）的结构和功能：,tRNA是怎样担任“译员” 工作的呢？,U,A,U,反密码子,三个

7、碱基,识别：碱基 互补配对,异亮氨酸,灵活运用：一个tRNA一端的三个碱基是CGA，另一端携带的氨基酸是（ ） A.精氨酸（CGA） B.丙氨酸(GCU) C.脯氨酸（CCU）,B,密码子与反密码子,异亮氨酸,C,色氨酸,上一张,返回,4.翻译的过程：,多肽链,翻译小结,定义：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合 成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。,原料：_,多种氨基酸,场所：_,过程：_,细胞质中的核糖体,起始、延伸、终止,模板：_,产物：_,遗传信息传递方向：_,mRNA,多肽链,mRNA,蛋白质,DNA(基因),转录,翻译,基因指导蛋白质合成的过程,一个mRNA分子上结合多个

8、核糖体，同时合成多条肽链,亮氨酸,C,色氨酸,一种tRNA只能携带一种氨基酸?,一种氨基酸只能由一种tRNA携带?,上一张,返回,思考：在翻译过程中，氨基酸和tRNA的种类有怎样的对应关系？,信息流：遗传信息的传递叫做信息流。,转录,DNA,RNA,翻译,蛋白质,DNA复制,你能把基因控制蛋白质的合成过程 用一个简式概括吗？,（中心法则）,真核细胞中复制、转录、翻译的比较,细胞分裂间期,细胞核,DNA的两条链均为模板,四种脱氧核苷酸,DNA聚合酶等,ATP,A-T、G-C,半保留复制 边解旋边复制,2个子代DNA分子,生长发育过程,细胞核,基因的一条链为模板,四种核糖核苷酸,RNA聚合酶等,A

9、TP,A-U、T-A G-C ，C-G,边解旋边转录,1个信使RNA,生长发育过程,细胞质,mRNA为模板,二十种氨基酸,特定的酶等,ATP,mRNA与tRNA配对 A-U, G-C,多个特定氨基酸顺序的蛋白质,一个mRNA分子 可以与多个核糖体结合,1 DNA、RNA的碱基和氨基酸的数量关系,结论:,基因的碱基 ,信使RNA的碱基 ,氨基酸 =,6 ,3 ,1,小结:,1 一条多肽链中有氨基酸1 00个，则作为合成该多肽链模板的信使RNA和用来转录该信使RNA的基因分子分别至少有碱基多少个？ A.3 00个和3 00个 B.1 00个和3 00个 C.1 00个和4 00个 D.3 00个和6 00个,试试看：,2 设控制某含n条肽链的蛋白质合成的基因含b个碱基 对，氨基酸的平均分子量为a，则该蛋白质的分子量 约为 A.2b/3a-6b+18 B.b/3a-6b C. 18(b/3-a) D.ab/3-(b/3-n)18,遗传信息：DNA（或基因）中脱氧核