基因指导蛋白质的合成（公开课）

1、诵读预热诵读预热DNADNA分子的复制分子的复制 (1)(1)场所：主要在细胞核中场所：主要在细胞核中(2)(2)条件：模板：亲代条件：模板：亲代DNADNA的两条母链；原料：四的两条母链；原料：四种脱氧核苷酸；种脱氧核苷酸； ATPATP；酶；酶(3)(3)特点：边解旋边复制，半保留复制特点：边解旋边复制，半保留复制( (复制方式复制方式) )。(4)(4)意义：使亲代的遗传信息传给子代意义：使亲代的遗传信息传给子代, ,从而使前后从而使前后代保持了一定的连续性代保持了一定的连续性. .。准确复制的原因：准确复制的原因：DNADNA分子独特的双螺旋结构，分子独特的双螺旋结构，为复制提供精确的

2、模板；碱基互补配对原则，能为复制提供精确的模板；碱基互补配对原则，能够使复制准确无误。够使复制准确无误。基因如何指导蛋基因如何指导蛋白质的合成？白质的合成？展示导入展示导入科学家实验科学家实验：19551955年，有人分别用洋葱根尖和年，有人分别用洋葱根尖和变形虫进行实验。如果往洋葱根尖细胞和变形变形虫进行实验。如果往洋葱根尖细胞和变形虫中虫中加入加入RNARNA酶分解细胞质中的酶分解细胞质中的RNA,RNA,细胞中的蛋细胞中的蛋白质合成就会停止白质合成就会停止。而再加进从酵母菌中提取。而再加进从酵母菌中提取的的RNARNA，则又能够合成一定数量的蛋白质。，则又能够合成一定数量的蛋白质。 实验

3、结果表明：实验结果表明：蛋白质合成显然跟蛋白质合成显然跟RNARNA有关有关材料分析材料分析RNARNA的结构的结构A核糖核糖PC核糖核糖 PU核糖核糖 PPG核核 糖糖DNADNA的结构的结构探究准备一探究准备一: :为什么为什么RNARNA适于做适于做DNADNA的信使的信使呢呢? ?比较项目比较项目DNADNARNARNA基本单位基本单位五碳糖五碳糖含氮碱基含氮碱基空间结构空间结构主要存在部位主要存在部位DNA,RNA DNA,RNA 的主要区别的主要区别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糖核糖A T C GA T C GA U C GA U C G多为双螺旋结构

4、多为双螺旋结构多为单链结构多为单链结构细胞核细胞核细胞质细胞质lRNARNA是由基本单位是由基本单位核苷酸连接而成，跟核苷酸连接而成，跟DNADNA一样能储存遗传信息。一样能储存遗传信息。lRNARNA一般为单链，比一般为单链，比DNADNA短，能通过核孔，从短，能通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。细胞核转移到细胞质中。为什么为什么RNARNA适于做适于做DNADNA的信使呢的信使呢? ?三种三种RNA示意图示意图信使信使RNARNA： 遗传信息传递的媒介遗传信息传递的媒介核糖体核糖体RNARNA： 与蛋白质构成核糖体与蛋白质构成核糖体转运转运RNARNA： 转运氨基酸的工具转运氨基酸的工具一

5、、遗传信息的转录一、遗传信息的转录在在_内，以内，以DNADNA的的_为为_， 按照按照_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mRNAmRNA探究准备二探究准备二 DNADNA的遗传信息是怎么传给的遗传信息是怎么传给RNARNA的的AG T AC A A A T DNA双螺旋双螺旋细细胞胞质质细细胞胞核核DNA双螺旋双螺旋TCATGTTTADNA双螺旋双螺旋AG T AC A A A T AGCUGACGUUUAG T AC A A A T AGCUGACGUUUAG T AC A A A T UUAGCGACGUUAG T AC A

6、A A T UUAGCGACGUUAG T AC A A A T UUAAGCGCGUUAG T AC A A A T UUAAGCGCGUUAG T AC A A A T GUUAAGCGCUUAGCGCUUAG T AC A A A T GUUAUAGCGCUAG T AC A A A T GUUAU UAGCGCUUAG T AC A A A T GUUAU UAGCGCAG T AC A A A T GUUAU UA UCCAG T AC A A A T GUUAU UA U CAG T AC A A A T GUUAU UA U CAG T AC A A A T 细细胞胞质质细细胞胞

7、核核UCAUGU UUATCATGTTTA解旋解旋结果：双链解开，暴露碱基结果：双链解开，暴露碱基配对配对原则：原则：连接连接酶：酶：DNADNA释放释放合成的合成的mRNAmRNA从从DNADNA链上释放链上释放DNADNA双链恢复成双螺旋结构双链恢复成双螺旋结构RNARNA聚合聚合酶酶探究准备二探究准备二碱基互补配对原则碱基互补配对原则DNA双链中的一条链双链中的一条链游离的游离的4种核糖核苷酸种核糖核苷酸配对碱基以配对碱基以氢键氢键相连相连结果：结果：原料原料：模板模板：RNA聚合酶聚合酶形成形成mRNA产物：产物：按照碱基配对原则，1、写出以b链为模板转录形成的mRNA碱基序列，2、写

8、出b链对应的a链的碱基序列。DNA双链片双链片段段a链链b链链C G A A C C T C A C G C信使信使RNAG C T TG G A G T G C GG C U U G G A G U G C G合作探究一：合作探究一：DNADNA是如何准确的把遗传信息传递给是如何准确的把遗传信息传递给mRNAmRNA的？的？DNADNA与与mRNAmRNA之间的碱基互补配对原则之间的碱基互补配对原则 在细胞质中在细胞质中, ,以以mRNAmRNA为模板为模板, ,合成具合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。UCAUGA UUAmRNA二、遗传信息的翻译二、遗传

9、信息的翻译合作探究二合作探究二 mRNAmRNA如何将遗传信息翻译成蛋白质？如何将遗传信息翻译成蛋白质？思考：思考： 组成蛋白质的氨基酸：组成蛋白质的氨基酸： mRNAmRNA上的碱基：上的碱基：2020种种4 4种种如果如果1 1个碱基决定个碱基决定1 1个氨基酸就只能决定个氨基酸就只能决定_种，即种，即 如果如果3 3个碱基决定个碱基决定1 1个氨基酸就可决定个氨基酸就可决定_种，即种，即 如果如果2 2个碱基决定个碱基决定1 1个氨基酸就只能决定个氨基酸就只能决定_种，即种，即4 416166464mRNAmRNA上的上的4 4种碱基如何决定蛋白质的种碱基如何决定蛋白质的2020种氨基酸

10、呢？种氨基酸呢？假设：假设：合作探究二合作探究二 mRNAmRNA如何将遗传信息翻译成蛋白质？如何将遗传信息翻译成蛋白质？实验验证：实验验证：19611961年英国的克里克用实验证明一个年英国的克里克用实验证明一个氨基酸是由氨基酸是由m mRNARNA的的3 3个碱基决定，即个碱基决定，即三联体密码子三联体密码子。信使信使RNARNA上决定一个氨基酸的上决定一个氨基酸的3 3个相个相邻的碱基。邻的碱基。密码子：密码子：（遗传密码）（遗传密码）UCAUGA UUAmRNAmRNA密码子密码子密码子密码子密码子密码子 第第1个字母个字母 第第2个字母个字母 第第3个字母个字母 密码子密码子苯丙氨酸

11、 U U U UUU U U C UUC概括：概括：1 1、在、在6464个遗传密码个遗传密码子中，能决定氨基子中，能决定氨基酸的遗传密码子只酸的遗传密码子只有有 ( ) ( )个。个。2 2、一种密码子，决、一种密码子，决定定 种特定的氨种特定的氨基酸基酸3 3、一种氨基酸可能、一种氨基酸可能有有 种密码子种密码子（简并性）（简并性）4 4、地球上几乎所有、地球上几乎所有的生物共用一套的生物共用一套 密码子表（通用性）密码子表（通用性）6161一一一种或多一种或多问题： mRNA进入细胞质后与核糖体结合，合成生产蛋白质的“生产线”，那么游离在细胞之中的氨基酸是如何运到合成蛋白质的“生产线”上

12、的呢？ACGUGA UUA异亮氨酸甲硫氨酸谷氨酸亮氨酸OHPtRNA 结合氨基酸的部位结合氨基酸的部位反密码子反密码子A A U亮氨酸亮氨酸搬运工搬运工与与mRNAmRNA上的上的密码子密码子碱基互补配对碱基互补配对A-UA-U，U-AU-A，C-GC-G，G-CG-C活动一：找找不同活动一：找找不同tRNAtRNA上携带的氨基酸上携带的氨基酸G C AA C CA C GA C AG U GU A C甲硫氨酸甲硫氨酸组氨酸组氨酸色氨酸色氨酸精氨酸精氨酸半胱氨酸半胱氨酸半胱氨酸半胱氨酸探究活动三：探究活动三：遗传信息的翻译遗传信息的翻译操作注意：操作注意： 怎样利用怎样利用tRNAtRNA携带特定氨基酸，氨基酸携带特定氨基酸，氨基酸如何进入核糖体、肽链如何形成、核糖体如何进入核糖体、肽链如何形成、核糖体移动方向、如何确定起始和终止等移动方向、如何确定起始和终止等 最终展示最终展示：特定氨基酸顺序的多肽链：特定氨基酸顺序的多肽链 活动活动2 2