第四章-第一节基因指导蛋白质的合成

从恐龙化石中提取出恐龙的DNA 真的可以使恐龙复活吗 第一节基因指导蛋白质的合成 第四章基因的表达 第一课时遗传信息的转录 蛋白质是生命活动的主要 者 性状的形成离不开 特别是酶 的作用 控制生物体的性状 基因通过指导 的合成来控制生物性状 承担 蛋白质 基因 基因的表达 蛋白质 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 核糖体 以 为媒介 RNA 即 细胞核 细胞质 性状 一 比较RNA与DNA结构的不同 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 脱氧核糖 核糖 ATCG AUCG 双链结构 多为单链结构 细胞核 细胞质 二 RNA的种类 根据功能不同 1 信使RNA mRNA DNA的转录产物 密码子位于mRNA上 2 转运RNA tRNA 三叶草形 有臂和环 其头端特定的三个碱基叫反密码子 尾端连接特定的氨基酸 在蛋白质合成的过程中 其作用是识别并运输氨基酸 3 核糖体RNA rRNA 与蛋白质结合 形成核糖体 思考1 为什么mRNA适合做DNA的信使呢 mRNA一般是 链 而且比DNA短 因此能够通过 从 转移到 中 单 核孔 细胞核 细胞质 DNA指导RNA合成时 也遵循 原则 因此以RNA为媒介可将遗传信息传递到 中 RNA是由基本单位 连接而成 跟DNA一样也能储存 核糖核苷酸 遗传信息 碱基互补配对 细胞质 思考2 DNA的遗传信息如何传给RNA呢 三 遗传信息的转录 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 DNA的平面结构图 细胞核 转录的详细过程 1 DNA解旋 以一条链为模板合成RNA 细胞核 2 DNA与RNA的碱基互补配对 A U T A C G G C 细胞核 3 组成RNA的核糖核苷酸一个个连接起来 细胞核 细胞核 细胞核 细胞核 细胞核 细胞核 细胞核 细胞核 DNA上的遗传信息就传递到mRNA上 mRNA DNA 细胞核 细胞质 细胞核 核孔 DNA mRNA在细胞核中合成 细胞质 细胞核 4 mRNA通过核孔进入细胞质 DNA双链恢复 DNA 1 DNA的两条链都能转录吗 转录时 DNA双链完全解开吗 2 在转录过程中碱基互补配对原则是什么 3 一个DNA分子只能转录出一种RNA吗 A U T A G C C G 思考与讨论 只有一条链能转录 转录的基因部分才解开 不是 一个DNA分子有很多个基因 每个基因转录 表达 时都会产生一种RNA 讨论4 转录与DNA的复制有哪些共同点 这对保证遗传信息的准确转录有什么意义 细胞核 细胞核 边解旋边复制 多个位点同时解旋 DNA的两条链 基因的一条链 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 解旋酶 DNA聚合酶 RNA聚合酶 ATP ATP 子代DNA mRNA A UG CT AC G A TC G 碱基互补配对规律 保证了遗传信息传递的准确性 A T T C A G A T G T A A G T C T A C DNA a链b链 A U U C A G A U G 假设以b链为模板 则转录出的RNA碱基排列为 讨论5 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 与b链相比 碱基互补配对 与a链相比 碱基基本上相同 不同的地方在于 a链的碱基T在RNA中对应的碱基是U 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2 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 D C 3 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4 下列转录的简式中 一共有核苷酸 种DNA G C A CRNA C G U G D 6 5 信使RNA中核苷酸的顺序是由下列哪项决定的 A 转运RNA中核苷酸的排列顺序B 蛋白质分子中氨基酸的排列顺序C 核糖体上的RNA核苷酸的排列顺序D DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序 D 6 已知一段mRNA含有30个碱基 其中A和G有12个 转录该段mRNA的DNA分子中应有C和T的个数是 A 12B 24C 18D 30 D 第一节基因指导蛋白质的合成 第四章基因的表达 第二课时遗传信息的翻译 1 DNA携带的遗传信息是怎样传递到细胞质中去的呢 DNA把遗传信息传给mRNA 由mRNA转移到细胞质中 2 转录得到的RNA仍是碱基序列 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 想一想 遗传信息的翻译 四 遗传信息的翻译 游离在 中的各种氨基酸 以 为模板合成具有一定氨基酸顺序的 这一过程叫做翻译 细胞质 mRNA 蛋白质 碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的呢 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能决定64种 43 64 绰绰有余 3 如果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 2 如果2个碱基编码一个氨基酸 最多能编码多少种氨基酸 1 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 思考与讨论 遗传信息 基因中控制遗传性状的脱氧核苷酸的排列顺序 一 遗传信息 密码子和反密码子 密码子 遗传密码 mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻的碱基 称做1个密码子 反密码子 tRNA上与mRNA的密码子互补配对的3个碱基 20种氨基酸的遗传密码子表 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 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 2 地球上几乎所有的生物都共用上述密码子表 通用性 根据这一事实 你能想到什么 生物有共同的起源 生命在本质上是统一的 3 根据密码子表可知 每个密码子只能决定 种氨基酸 专一性 能决定氨基酸的密码子有 种 一个氨基酸可由 个密码子决定 简并性 简并性的意义是 可以减少由于基因突变带来的危害 有利于遗传的稳定性 GAU GAC都决定天冬氨酸 启动子 肽链的起始密码 终止子 肽链的终止密码 多 1 61 AUG GUG UAG UAA UGA 4 mRNA进入细胞质与核糖体结合后 如何利用细胞质中的氨基酸合成蛋白质呢 细胞中应该有多少种tRNA呢 为什么 每种tRNA只能识别并转运 种氨基酸 每种氨基酸可以被 种tRNA转运 每种tRNA只有3个碱基吗 tRNA 转运RNA 将氨基酸运送到核糖体上 决定氨基酸的密码子有61种 因此tRNA应该有61种 每种tRNA除了有1个与密码子配对的反密码子 3个碱基 外 还有很多碱基 1 多 二 翻译的过程 核糖体 1 mRNA进入细胞质与核糖体结合 细胞质中 2 携带亮氨酸的tRNA的反密码子与mRNA上的密码子互补配对 细胞质中 2 携带天冬氨酸的tRNA的反密码子与mRNA上的密码子互补配对 两个氨基酸分子脱水缩合 细胞质中 亮氨酸 3 核糖体随着mRNA滑动 继续读取下一个密码子 结合下一个氨基酸 细胞质中 亮氨酸 4 多个氨基酸分子缩合成链状结构 细胞质中 亮氨酸 天冬氨酸 tRNA离开 再去转运新的氨基酸 细胞质中 以mRNA为模板形成了有一定氨基酸顺序的蛋白质 细胞质中 思考与讨论 1 你知道每个蛋白质的第一个氨基酸是什么吗 甲硫氨酸或缬氨酸 2 蛋白质的合成什么时候停止 当核糖体读取到mRNA上的终止密码时合成停止 3 一个mRNA分子上只能结合一个核糖体吗 每次只能合成一条多肽链吗 一个mRNA分子上可以结合多个核糖体 同时合成多条肽链 P67 翻译的具体过程 翻译的场所 翻译时的模板 翻译的原料 翻译的条件 翻译的工具 翻译的产物 遗传信息传递的方向 核糖体 细胞质 mRNA 游离的氨基酸 tRNA 蛋白质 多肽链 酶 ATP 模板 原料 mRNA蛋白质 如果某蛋白质中有n个氨基酸 则指导该蛋白质合成的mRNA的碱基数目为 控制该蛋白质合成的DNA 基因 中的碱基数目为 3n 6n 五 与基因指导蛋白质合成有关的计算原则 即 蛋白质中氨基酸数 mRNA中碱基数 DNA 基因 中碱基数 1 3 6 课堂小结1 基因指导蛋白质的合成过程 课堂小结2 比较复制 转录 翻译 细胞分裂间期 生长发育的整个过程 细胞核 细胞核 细胞质 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 20种氨基酸 DNA的两条链 DNA的一条链 mRNA 双链DNA分子 主要是mRNA 蛋白质 核遗传信息表达 边解旋边复制半保留复制 多点同时进行 A C U G G A U C U mRNA tRNA U 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 ACUGGAUCU DNA A C T G G A T C TT G A C C T A G A 肽键肽键 课堂小结3 碱基互补配对的应用 基础练习 1 遗传信息 是指 A 基因的脱氧核苷酸排列顺序B DNA的碱基对排列顺序C 信使RNA的核苷酸排列顺序D 蛋白质的氨基酸排列顺序 2 密码子 是指 A 核酸上特定排列顺序的碱基B DNA特定排列顺序的碱基C 信使RNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基D 转运RNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基 A C 3 根据转录和翻译过程填充 C A C G T G C A C G U 4 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 600 900 5 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 苯丙氨酸UUU 天冬氨酸GAC 亮氨酸CUG 赖氨酸AAA 精氨酸CGU 丙氨酸GCAA B C D B D 8 组成人体蛋白质的20种氨基酸所对应的密码子共有A 4个B 20个C 61个D 64个 6 DNA复制 转录和翻译后所形成的产物分别是A DNA RNA 蛋白质B DNA RNA和氨基酸C RNA DNA和核糖D RNA DNA和蛋白质 7 一种人工合成的信使RNA只含有两种核苷酸U和A 其中U的含量是A的5倍 这种人工合成的信使RNA理论上最多有多少种可能的密码子A 4种B 6种C 8种D 无法确定 A C C 经测定 甲 乙 丙三种生物的核酸中的碱基之比见下表 这三种生物核酸分别为A 双链DNA 单链DNA RNAB 单链DNA 双链DNA RNAC 双链DNA RNA 单链DNAD RNA 单链DNA 双链DNA 能力提升 B 2 有关蛋白质合成的叙述 不正确的是A 终止密码子不编码氨基酸B 每种tRNA只运转一种氨基酸C tRNA的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息D 核糖体可在mRNA上移动 C 3 DNA分子模板链上的碱基序列携带的遗传信息最终翻译的氨基酸如下表 则下图所示的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 B 4 下列各细胞结构中