基因指导蛋白质的合成

1、第第4 4章章 基因的表达基因的表达小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作第四章的章图第四章的章图请同学们阅读章图中的文字和图解，你们看懂了请同学们阅读章图中的文字和图解，你们看懂了什么，又产生了哪些问题。什么，又产生了哪些问题。P61小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作控制生物控制生物性状性状蛋白质蛋白质体现者体现者问题：问题：基因是怎样指导蛋白质的合成呢？基因是怎样指导蛋白质的合成呢？1构成细胞和生物体。构成细胞和生物体。2具有载体的功能。具有载体的功能。3 调节生命活动。调节生命活动。4多数的酶都是蛋白质多数的酶都是蛋

2、白质基因基因DNA蛋白质合成蛋白质合成RNA转录转录翻译翻译第第1 1节节 基因指导蛋白质的合成基因指导蛋白质的合成主要在细胞核主要在细胞核在细胞质核糖体进行在细胞质核糖体进行翻译翻译转录转录基因的表达基因的表达小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作问题：问题：1.为什么为什么RNA适于做适于做DNA的信使呢？的信使呢？2.DNA与与RNA 有什么异同？有什么异同？同学们阅读课本同学们阅读课本P6263，结合学案，进行，结合学案，进行自主学习。自主学习。小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作(1)RNA一般是单链，而且比一般是

3、单链，而且比DNA短，因此短，因此能够能够通过核孔，通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。从细胞核转移到细胞质中。 1、RNA适于做适于做DNA的信使的原因：的信使的原因：(2)RNA由由4种核糖核苷酸组成，也种核糖核苷酸组成，也能储存遗传信能储存遗传信息息。小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作2、RNA与与DNA的区别的区别（1）五碳糖）五碳糖DNA：脱氧核糖脱氧核糖RNA：核糖核糖小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作（2）碱基）碱基相同碱基：都有相同碱基：都有A, G, C不同碱基：不同碱基：DNA特有特有T ，RNA特有

4、特有U 问题：问题：2.真核生物与原核生物各有几种碱基？几种核苷酸？真核生物与原核生物各有几种碱基？几种核苷酸？3.病毒有几种碱基？几种核苷酸？病毒有几种碱基？几种核苷酸？58441.DNA与与RNA共有几种碱基？几种核苷酸？共有几种碱基？几种核苷酸？58小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作（3）结构）结构DNA：双螺旋双螺旋结构（一般两条链）结构（一般两条链）RNA：单链单链小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作比较比较RNA与与DNA结构的不同结构的不同 比较项目比较项目DNARNA结结 构构基本单位基本单位五碳糖五碳糖

5、含氮碱基含氮碱基功能功能主要存在部位主要存在部位脱氧核苷酸脱氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸脱氧核糖脱氧核糖核核 糖糖A T C GA U C G通常双螺旋结构通常双螺旋结构一般单链结构一般单链结构细胞核细胞核细胞质细胞质储存、传递遗传信息储存、传递遗传信息控制控制蛋白质蛋白质的合成的合成小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作RNA的种类的种类信使信使 RNA mRNA核糖体核糖体 RNA rRNA 转运转运 RNA tRNA 3、RNA的类型的类型1.将将DNA的遗传信息转录下的遗传信息转录下来来; 2.是蛋白质合成的模板是蛋白质合成的模板氨基酸的运载工具。氨基

6、酸的运载工具。核糖体的组成成分核糖体的组成成分小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作DNADNA的遗传信息是怎样转录给的遗传信息是怎样转录给RNARNA的呢？的呢？ 场所：场所：模板模板:酶酶:原料：原料：过程：过程：产物：产物：条件条件能量：能量：转录转录转录转录: :在在_内，以内，以DNADNA的的_为为_， 按按照照_的原则合成的原则合成_的过程。的过程。细胞核细胞核一条链一条链模板模板碱基互补配对碱基互补配对RNARNA场所：场所：模板模板:酶酶:原料：原料：过程：过程：条件条件能量：能量：主要在主要在细胞核细胞核DNA的的一条链一条链RNA聚合酶聚

7、合酶四种游离的四种游离的核糖核苷酸核糖核苷酸ATP（1 1）解旋解旋( (RNARNA聚合酶聚合酶) )（2 2）配对配对( (游离的核糖核苷酸游离的核糖核苷酸与与DNADNA一条链上一条链上的的碱基互补配对：碱基互补配对：AU ; CG；GC；T-A )（3 3）连接：连接：形成形成mRNA链链( (RNARNA聚合酶聚合酶）（3 3）释放释放小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作产物产物：形成一条形成一条RNADNA上的上的遗传信息遗传信息就传递到就传递到mRNA上上转录实质：转录实质：小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制

8、作AG T AC A A A T AGCUGACGGUUURNA 聚合酶聚合酶小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作AG T AC A A A T AGCGACGGUUU U小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作AG T AC A A A T AGCGACGGUUU U小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作AG T AC A A A T GCGACGGUUU UA小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作AG T AC A A A T GCGACGUUGU UA小

9、飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作AG T AC A A A T GCGACGUGU UAU小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作AG T AC A A A T GCGACGGU UAU U小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作AG T AC A A A T GCGACGGU UAU UA小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作AG T AC A A A T GCGCGGU UAU UA U小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制

10、作AG T AC A A A T GGCGGU UAU UA U C小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作AG T AC A A A T GGCGGU UAU UA U CmRNA小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作思考与讨论：思考与讨论： 1.如果如果DNA分子一条链的碱基序列分子一条链的碱基序列: ATTGACATGG则与它互补的则与它互补的DNA链的碱基序列是：链的碱基序列是：如果以此如果以此DNA单链为模板，单链为模板，转录出的信使转录出的信使RNA碱基顺序是：碱基顺序是：TAACTGTACCAUUGACAUGG2.

11、转录成的转录成的RNA的碱基序列，与作为模板的的碱基序列，与作为模板的DNA单链的单链的碱基序列有哪些异同？与该碱基序列有哪些异同？与该DNA的另一条链的碱基的另一条链的碱基 序列序列有哪些异同？有哪些异同？复制复制转录转录场所场所解旋解旋模板模板原料原料酶酶能量能量碱基配对碱基配对产物产物细胞核（细胞核（主要主要）细胞核（细胞核（主要主要）完全解旋完全解旋只解有遗传效应的片段只解有遗传效应的片段DNA的两条链的两条链只有只有DNA的一条链的一条链4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸种核糖核苷酸解旋酶、解旋酶、DNA聚合酶聚合酶RNA聚合酶聚合酶ATPATP子代子代DNARNAGC、CG、

12、TA、GC、CG、TA、 A TDNA复制与转录复制与转录 的比较的比较小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作课堂练习：课堂练习：1果蝇的遗传物质由果蝇的遗传物质由 种核苷酸组成种核苷酸组成 A2 B4 C5 D8B2一个一个DNA分子可以转录出多少种多少个分子可以转录出多少种多少个 mRNA A一种一个一种一个 B一种多个一种多个 C多种多个多种多个 D无数种无数个无数种无数个C小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作3mRNA上有上有25的腺嘌呤，的腺嘌呤，35的尿嘧的尿嘧 啶，则转录该啶，则转录该mRNA的的DNA分子上腺

13、嘌分子上腺嘌 呤占碱基总数的呤占碱基总数的 A50% B25%C30%D35%C小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作（1）概念：）概念： 游离在细胞质中的游离在细胞质中的各种氨基酸各种氨基酸，就以，就以mRNA为模板为模板合成具有合成具有一定氨基酸顺序一定氨基酸顺序的的蛋白质蛋白质的过程。的过程。5、翻译、翻译小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作mRNA：碱基碱基的数量的数量排列顺序排列顺序蛋白质：蛋白质：氨基酸氨基酸的数量的数量排列顺序排列顺序种类种类决定决定决定决定决定决定?种种?种种4种种20种种如果一个碱基决定一个

14、氨基酸，如果一个碱基决定一个氨基酸，41 = 4如果二个碱基决定一个氨基酸，如果二个碱基决定一个氨基酸，42 = 16如果三个碱基决定一个氨基酸，如果三个碱基决定一个氨基酸，43 = 64（2）碱基与氨基酸的对应关系）碱基与氨基酸的对应关系U U A G AUA U C密码子密码子密码子密码子密码子密码子三个碱基决定一个氨基酸，三个碱基决定一个氨基酸，4 43 3=64=641、密码子：、密码子：mRNA上三个相邻的碱上三个相邻的碱基基决定一个氨基酸决定一个氨基酸。（1）种类）种类种类种类64种种起始密码子：起始密码子：终止密码子：终止密码子：3种，不编码氨基酸，只种，不编码氨基酸，只是终止信

15、号是终止信号2种，也编码氨基酸种，也编码氨基酸UCAUG A UUAmRNA 密码子密码子 密码子密码子编码氨基酸密码子：编码氨基酸密码子：61种种20种氨基酸种氨基酸密码子表U U A G AUA U C课本课本p65思考思考与讨与讨论论（2）遗传密码的特性）遗传密码的特性：1）通用性：通用性：地球上地球上几乎所有的生物共用一套密几乎所有的生物共用一套密码子表。码子表。2）简并性：简并性：一种氨基酸有两种以上的密码子的一种氨基酸有两种以上的密码子的情况情况 。在一定程度上能防止由于碱基的改变而在一定程度上能防止由于碱基的改变而导致的遗传信息的改变。导致的遗传信息的改变。A U G G AUA

16、 U C？甲硫氨酸CUA核糖体核糖体tRNAtRNA“搬运工搬运工”概念：概念：与与mRNA分子中密码子互补配对的分子中密码子互补配对的tRNA上的上的3个碱基个碱基A A U亮氨酸亮氨酸天冬氨酸天冬氨酸AC U（2）反密码子）反密码子一共有多少种一共有多少种tRNA?决定氨基酸的密码子有决定氨基酸的密码子有61种种,所以所以tRNA 有有61种种氨基酸和氨基酸和tRNAtRNA每种每种tRNAtRNA转运转运1 1种氨基酸。每种氨种氨基酸。每种氨基酸可能被基酸可能被多种多种tRNAtRNA转运。转运。翻译是怎么进行的呢？翻译是怎么进行的呢？场所：场所：模板模板:原料：原料：过程：过程：条件条

17、件能量：能量：细胞质中的核糖体上细胞质中的核糖体上mRNA20种游离的种游离的氨基酸氨基酸ATP翻翻译译产物产物：肽链（蛋白质）肽链（蛋白质）将将mRNA上的上的碱基序列碱基序列翻译为翻译为蛋白质的蛋白质的氨基酸序列氨基酸序列翻译实质：翻译实质：碱基互补配对：碱基互补配对： GC、CG、ACGUG U UUAAA U甲硫氨酸AC A天冬氨酸 核糖体AUG异亮氨酸mRNAACGUG U UUA 两个氨基酸分子缩合脱水缩合AUG异亮氨酸U A C甲硫氨酸AC A天冬氨酸 一个个氨基酸分子缩合成链状结构ACGUG U UUA甲硫氨酸AC A天冬氨酸AUG异亮氨酸脱水缩合ACGUG U UUA tRN

18、A离开，再去转运下一个氨基酸甲硫氨酸天冬氨酸AUG异亮氨酸AG T AC AA A T UCAUGUUUAACGUG U UUA以mRNA为模板形成了有一定氨基酸顺序的蛋白质 甲硫氨酸天冬氨酸异亮氨酸小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作基因控制蛋白质合成的过程基因控制蛋白质合成的过程DNA的遗传信息的遗传信息mRNA的遗传信息的遗传信息蛋白质的氨基酸排列顺序蛋白质的氨基酸排列顺序数量数量n3n6n小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作转转 录录翻翻 译译定定 义义在细胞核中，以在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成的一条链为

19、模板合成mRNA的过程的过程以以mRNA为模板，合成具为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程质的过程场场 所所细胞核细胞核细胞质的核糖体细胞质的核糖体模模 板板DNA的一条链的一条链信使信使RNA信息传递信息传递的方向的方向DNAmRNAmRNA蛋白质蛋白质原原 料料含含A、U、C、G的的4种核苷酸种核苷酸合成蛋白质的合成蛋白质的20种氨基种氨基酸酸产产 物物信使信使RNA有一定氨基酸排列顺序有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的蛋白质实实 质质是遗传信息的转录是遗传信息的转录是遗传信息的表达是遗传信息的表达小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守

20、角制作复制、转录和翻译的比较复制、转录和翻译的比较比较项目比较项目复制复制 转录转录 翻译翻译场场 所所 细胞核细胞核 细胞核细胞核细胞质细胞质模模 板板DNA的两条链的两条链DNA的一条链的一条链 mRNA酶酶解旋酶，解旋酶，DNA聚合酶等聚合酶等RNA聚聚合合酶酶多种酶多种酶能能 量量 ATP ATPATP原原 料料4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸种核糖核苷酸氨基酸氨基酸产产 物物子代子代DNA mRNA 多肽链多肽链碱基配对碱基配对A-T T-AG-C C-GA-U T-AG-C C-GA-U U-AG-C C-G小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞

21、守角制作课堂练习：课堂练习： 1DNA复制、转录、翻译分别形成复制、转录、翻译分别形成 ADNA、RNA、蛋白质、蛋白质 BRNA、DNA、多肽、多肽 CRNA、DNA、核糖体、核糖体 DRNA、DNA、蛋白质、蛋白质A 2遗传密码位于遗传密码位于 A蛋白质分子上蛋白质分子上 BDNA分子上分子上 CRNA分子上分子上 D信使信使RNA分子上分子上D小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作3. 某基因中含有某基因中含有1200个碱基，则由它控制合个碱基，则由它控制合成的一条肽链的最多含有肽键的个数是成的一条肽链的最多含有肽键的个数是 ( ) A198个个 B199个个 C200个个 D201个个B基因中碱基数：基因中碱基数：mRNA中碱基数：蛋白质中氨基酸数中碱基数：蛋白质中氨基酸数6 ： 3 ： 1小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作4若某肽链的第一个氨基酸的密码子为若某肽链的第一个氨基酸的密码子为AUG， 那么控制这个氨基酸的那么控制这个氨基酸的DNA模板链上相应的模板链上相应的 三个碱基的顺序应为三个碱基的顺序应为 AUAC BAUG CA