高一生物必修241基因指导蛋白质的合成新

1、基因指导蛋白质的合成基因指导蛋白质的合成 思考：从思考：从dna复制的角度想想：为什么子女长复制的角度想想：为什么子女长的像自己的父母呢？的像自己的父母呢？是因为子代获得了亲代复制的是因为子代获得了亲代复制的一一份份dnadna分子分子的缘故的缘故半保留复半保留复制制 再想想：有了再想想：有了dna，为什么就长得像，为什么就长得像父母了呢？也就是说父母了呢？也就是说dna分子是怎样控分子是怎样控制具体性状的呢？制具体性状的呢？因为因为dna分子上有很多个基因，分子上有很多个基因，基因可以控制蛋白质的合成，从基因可以控制蛋白质的合成，从而控制生物的性状而控制生物的性状一起思考：一起思考：1 1、

2、基因为什么通过控制蛋白质的合、基因为什么通过控制蛋白质的合成可以成可以 控制生物性状呢？控制生物性状呢？ 2 2、 那基因又是什么呢？那基因又是什么呢？ 3 3、基因又是如何控制蛋白质、基因又是如何控制蛋白质 的合成的？的合成的？1问：因为蛋白质是生物性状的体现者基因的概念基因的概念基因：是决定生物性状的基本单位，基因：是决定生物性状的基本单位， 是具有遗传效应的是具有遗传效应的dnadna片段。片段。小资料：噬菌体有小资料：噬菌体有360360个基因，大肠杆菌有个基因，大肠杆菌有75007500个个基因，人约有基因，人约有3 3万个基因万个基因在细胞核内，以在细胞核内，以dnadna的一条链

3、为的一条链为模板，按照碱基互补配对的原则模板，按照碱基互补配对的原则合成合成rnarna的过程。的过程。基因控制蛋白质的合成基因控制蛋白质的合成1、转录：、转录：dnadna的化学结构（的化学结构（1 1）脱氧脱氧核糖核糖碱基碱基磷酸磷酸a g c t基本单位脱氧核苷酸dnadna的化学结构（的化学结构（2 2）agct腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸脱氧核苷酸的种类dnadna的化学结构（的化学结构（3 3）atgcatgcrnarna的化学结构（的化学结构（1 1）核糖核糖碱基碱基磷酸磷酸

4、a g c u基本单位核糖核苷酸rnarna的化学结构（的化学结构（2 2）agcu腺嘌呤腺嘌呤核糖核苷酸核苷酸鸟嘌呤鸟嘌呤核糖核苷酸核苷酸胞嘧啶胞嘧啶核糖核苷酸核苷酸 尿嘧啶尿嘧啶核糖核苷酸核苷酸核糖苷酸的种类rnarna的化学结构（的化学结构（3 3）augcdna与与rna分子的比较分子的比较:规则的双螺旋结构规则的双螺旋结构通常呈单链结构通常呈单链结构脱氧核苷酸脱氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸腺嘌呤（腺嘌呤（a）鸟嘌呤（鸟嘌呤（g）腺嘌呤（腺嘌呤（a）鸟嘌呤（鸟嘌呤（g）胞嘧啶（胞嘧啶（c）胸腺嘧啶（胸腺嘧啶（t）胞嘧啶（胞嘧啶（c）尿嘧啶（尿嘧啶（u）脱氧核糖脱氧核糖核糖核糖磷酸磷酸磷

5、酸磷酸tcatg a tt aag t ac t a a t dnadna的平面结构图的平面结构图ag t ac t a a t agcugacgguuudnadna游离的核糖核苷酸游离的核糖核苷酸以以dnadna的一条链为模板合成的一条链为模板合成rnarnaag t ac t a a t agcugacgguuu dnadna与与rnarna的碱基互补配对：的碱基互补配对：at(u)at(u)；cgcg；rna rna 聚合酶聚合酶dnaag t ac t a a t agcgacgguuu u 组成组成 rna 的核糖核苷酸一个个连接起来的核糖核苷酸一个个连接起来ag t ac t a

6、a t agcgacgguuu uag t ac t a a t gcgacgguuu uaag t ac t a a t gcgacguugu uaag t ac t a a t gcgacgugu uaaag t ac t a a t gcgacggu uaa uag t ac t a a t gcgacggu uaa uaag t ac t a a t gcgcggu uaa ua uag t ac t a a t ggcggu uaa ua u cag t ac t a a t ggcggu uaa ua u c这样，这样，dnadna上的遗传信息就传递到了信使上的遗传信息就传递到了信

7、使rnarna（mrnamrna）上）上mrnamrnadnadnaag t ac t a a t ucaug a uuamrna 细胞质细胞质 细胞核细胞核 核孔核孔dnamrnamrna在细胞核中合成在细胞核中合成ag t ac t a a t ucaug a uuamrna 细胞质细胞质 细胞核细胞核mrnamrna通过核孔进入细胞质通过核孔进入细胞质转录过程总结转录过程总结 场所： 主要在细胞核 模板： dna的一条链 原料： 4中核糖核苷酸 原则： 碱基互补配对原则（a-u） 产物： mrna意义：信息从dna传递到rna上 翻翻 译译在细胞质中,以mrna为模板,合成具有一定氨基酸

8、顺序的蛋白质的过程ucaug a uuamrna 密码子密码子 密码子密码子 密码子密码子 密码子：密码子：mrnamrna上决定氨基酸的三个相邻的碱基上决定氨基酸的三个相邻的碱基a a u 亮氨酸亮氨酸ac u 天冬天冬氨酸氨酸aug 异亮氨酸异亮氨酸转运 rna（trna) 氨基酸氨基酸a a u 亮氨酸亮氨酸ac u 天冬天冬氨酸氨酸aug 异亮氨酸异亮氨酸 trnatrna的一端运载着氨基酸的一端运载着氨基酸a a u 亮氨酸亮氨酸ac u 天冬天冬氨酸氨酸aug 异亮氨酸异亮氨酸 反密码子反密码子ucaug a uuamrna 细胞质细胞质细胞质中的细胞质中的mrnamrnaucau

9、g a uuaa a u 亮氨酸亮氨酸ac u 天冬天冬氨酸氨酸 核糖体核糖体mrnamrna与核糖体结合与核糖体结合. .ucaug a uuaa a u 亮氨酸亮氨酸ac u 天冬天冬氨酸氨酸 trnatrna上的反密码子与上的反密码子与 mrnamrna上的密码子互补配对上的密码子互补配对ucaug a uuaa a u 亮氨酸亮氨酸ac u 天冬天冬氨酸氨酸aug 异亮氨酸异亮氨酸 trna trna 将氨基酸转运到将氨基酸转运到 mrnamrna上的上的 相应位置相应位置 . .ucaug a uuaa a u 亮氨酸亮氨酸ac u 天冬天冬氨酸氨酸aug 异亮氨酸异亮氨酸 两个氨基

10、酸分子缩合两个氨基酸分子缩合缩合缩合ucaug a uua 亮氨酸亮氨酸ac u 天冬天冬氨酸氨酸aug 异亮氨酸异亮氨酸 trnatrna离开，再去转运新的氨基酸离开，再去转运新的氨基酸ucaug a uua 亮氨酸亮氨酸 天冬天冬氨酸氨酸aug 异亮氨酸异亮氨酸 一个个氨基酸分子缩合成链状结构一个个氨基酸分子缩合成链状结构 天冬天冬氨酸氨酸ucaug a uuaaug 亮氨酸亮氨酸 天冬天冬氨酸氨酸 异亮氨酸异亮氨酸以以mrnamrna为模板形成了有一定氨基酸顺序的蛋白质为模板形成了有一定氨基酸顺序的蛋白质 . . 翻译过程总结翻译过程总结场所： 核糖体原料： 氨基酸模板： mrna转运工

11、具： trna原则： 碱基互补配对原则产物： 蛋白质总结基因控制性状总结基因控制性状p15 20种氨基酸的遗传密码子表 一种氨基酸可以和多个密码子相对应 一个密码子只和一个氨基酸相对应 64个密码子中，有61个决定氨基酸，3个不决定氨基酸，是终止密码子。 密码子aug是什么密码子？父母的性状是通过什么方式在子女中得到表现的呢？总结：逆转录逆转录rnadna（基因）（基因）蛋白质（性状）蛋白质（性状）转录转录翻译翻译中心法则及其补充dna复制rna复制填空题：填空题：下图示下图示“中心法则中心法则”，请根据图回答：，请根据图回答：（1）指出图中数码表示的过程名称：）指出图中数码表示的过程名称：

12、1、_ 2、_ 3、_ 4、 _ _ _ 5、 （2）图中箭头表示）图中箭头表示_ （3）指出下列过程进行的场所：）指出下列过程进行的场所： 1、_ 2、_ 5、_（4）图示过程中，能体现碱基互补配对原则的数码是）图示过程中，能体现碱基互补配对原则的数码是_ _ ，配对的规律是配对的规律是 _ 复制复制转录转录逆转录逆转录翻译翻译rna复制复制遗传信息的传递方向遗传信息的传递方向细胞核细胞核细胞核细胞核核糖体核糖体123451 2 3 4 5at、cg、au基因对性状的控制：基因对性状的控制： (1)、控制、控制酶的合成酶的合成来控制代谢过程来控制代谢过程而控制性状。而控制性状。 (2)、控制

13、、控制蛋白质分子的结构蛋白质分子的结构而直而直接影响性状。接影响性状。 比较复制、转录、翻译复制复制转录转录翻译翻译场所场所细胞核细胞核细胞核细胞核细胞质细胞质原料原料脱氧核苷酸脱氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸氨基酸氨基酸模板模板dna双链双链dna单链单链mrna产物产物dnarna蛋白质蛋白质能量能量atpatpatp原则原则atcgaucgt-aauc-g课堂练习 决定氨基酸的密码子是指（ ）adna上的3个相邻的碱基 btrna上的3个相邻碱基 c mrna上的3个相邻碱基 d 基因上的3个相邻碱 基 真核生物染色体dna遗传信息的传递与表达过程中，在细胞质中进行的是（ ） a复制 b转

14、录 c翻译 d 转录和翻译 蛋白质分子量和基因分子量蛋白质分子量和基因分子量的互为计算的互为计算 江苏省南通中学生物学科江苏省南通中学生物学科根据转录和翻译过程填充： dna双链 g 信使rna 转运rna 氨 基 酸 丙氨酸（ 密码gca) c a c g t g c a c g u一、一般规律一、一般规律规律规律1 基因上的碱基数基因上的碱基数:信使信使rna上的碱基数上的碱基数:多肽链上的多肽链上的氨基酸数氨基酸数6:3:1，即基因上的脱氧核苷酸数，即基因上的脱氧核苷酸数:信使信使rna上上的核糖核苷酸数的核糖核苷酸数:多肽链上的氨基酸数多肽链上的氨基酸数6:3:1 规律规律2 脱氧核苷

15、酸合成脱氧核苷酸链的过程中，每两脱氧核苷酸合成脱氧核苷酸链的过程中，每两个相邻的脱氧核苷酸是脱去一分子水而连在一起的。个相邻的脱氧核苷酸是脱去一分子水而连在一起的。 规律规律3 3 氨基酸是通过脱水缩合反应合成肽链氨基酸是通过脱水缩合反应合成肽链的。如果的。如果n个氨基酸形成一条肽链，则在个氨基酸形成一条肽链，则在合成的过程中失去合成的过程中失去n1个水分子；如果个水分子；如果n个氨基酸合成个氨基酸合成m条肽链，则在合成的过程条肽链，则在合成的过程中失去中失去nm个水分子。个水分子。 二、典型例题二、典型例题1、蛋白质分子量的计算蛋白质分子量的计算 例例1：假如组成人体的：假如组成人体的20种

16、氨基酸的平均分子量为种氨基酸的平均分子量为120，一个蛋白质分子，由一个蛋白质分子，由n个氨基酸构成个氨基酸构成m条肽链，那么该条肽链，那么该蛋白质分子的分子量约为蛋白质分子的分子量约为 。 解：解：n个氨基酸构成个氨基酸构成m条肽链，则失去条肽链，则失去nm个水分子，个水分子，则该蛋白质的分子量为则该蛋白质的分子量为120n18（nm）。）。 例题例题2 已知某多肽链的分子量为已知某多肽链的分子量为1.032104，每个，每个氨基酸的平均分子量为氨基酸的平均分子量为120，则该多肽链由多，则该多肽链由多少个氨基酸组成？少个氨基酸组成？ 解：令该多肽链由解：令该多肽链由n个氨基酸组成，则个氨基

17、酸组成，则120n18（n1）10320，解方程得，解方程得n101。 2、基因分子量的计算、基因分子量的计算 例例3：如果某个基因中共有：如果某个基因中共有n个碱基，每个脱氧核苷酸的个碱基，每个脱氧核苷酸的平均分子量为平均分子量为300，则该基因的分子量约为，则该基因的分子量约为 。 解：基因中共有解：基因中共有n个碱基，也就是有个碱基，也就是有n个脱氧核苷酸，这个脱氧核苷酸，这n个脱氧核苷酸形成双链个脱氧核苷酸形成双链dna分子时，共失去分子时，共失去n2个水个水分子，所以该基因的分子量为分子，所以该基因的分子量为300n18（n2）。）。 3、蛋白质分子量和基因分子量的互为计算、蛋白质分

18、子量和基因分子量的互为计算 例例4：已知某多肽链的分子量为：已知某多肽链的分子量为1.032104，每个氨基酸的，每个氨基酸的平均分子量为平均分子量为120，每个脱氧核苷酸的平均分子量为，每个脱氧核苷酸的平均分子量为300，则合成该多肽化合物的基因的分子量约为则合成该多肽化合物的基因的分子量约为 。 解：解：（1）先求该多肽链有多少个氨基酸，如例）先求该多肽链有多少个氨基酸，如例2，得，得n101；（2）根据基因的脱氧核苷酸数）根据基因的脱氧核苷酸数:信使信使rna上的核糖核苷酸数上的核糖核苷酸数:多肽链多肽链上的氨基酸数上的氨基酸数6:3:1这个关系，可知该基因分子中有脱氧核苷酸这个关系，可知该基因分子中有脱氧核苷酸606个；个； （3）求基因分子量，）求基因分子量，30060618（6062）170928。 例题例题5 5 已知某基因的分子量为已知某基因的分子量为18648，每个氨基酸的平均分子，每个氨基酸的平均分子量为量为120，每个脱氧核苷酸的平均分子量为，每个脱氧核苷酸的平均分