第一节 基因指导蛋白质的合成

1、第三章第三章 基因的表基因的表达达 第一节 基因指导蛋白质的合成基因基因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？基因基因蛋白质的合成蛋白质的合成指导指导基因是有基因是有_的的_片段；片段； DNA DNA 主要存主要存在于在于_中，而蛋白质的合成是在中，而蛋白质的合成是在_中进行的。中进行的。细胞核中的细胞核中的DNADNA如何指导细胞质中的蛋白质的合成如何指导细胞质中的蛋白质的合成遗传效应遗传效应DNADNA细胞核细胞核细胞质细胞质以以_为媒介为媒介RNARNA一一 遗传信息的转录遗传信息的转录 DNARNA组成

2、元素组成元素C、H、O、N、P基本单位基本单位脱氧核苷酸（脱氧核苷酸（4种）种）核糖核苷酸（核糖核苷酸（4种）种）磷酸磷酸 脱氧核糖脱氧核糖A、T、C、G磷酸磷酸 核糖核糖A、U、C、G结结 构构规则的双螺旋结构规则的双螺旋结构一般单链结构，较短一般单链结构，较短功功 能能 储存、传递和表达储存、传递和表达遗传信息遗传信息分分 布布 细胞核的染色体细胞核的染色体,线线粒体粒体,叶绿体叶绿体 细胞质，核糖体细胞质，核糖体化学组成化学组成mRNA:转录信息转录信息,翻译的模板翻译的模板tRNA:运输特定氨基酸运输特定氨基酸rRNA:核糖体的组成成分核糖体的组成成分问题：问题：为什么为什么RNA适于

3、作适于作DNA的信使？的信使？mRNAmRNA适合作适合作DNADNA的信使的原因的信使的原因 RNARNA是由基本单位是由基本单位核苷酸连接而成，核苷酸连接而成，跟跟DNADNA一样能储存遗传信息。一样能储存遗传信息。 RNARNA一般为一般为单链单链，比，比DNADNA短，能通过核孔，短，能通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。从细胞核转移到细胞质中。 RNARNA与与DNADNA的关系中，也遵循的关系中，也遵循“碱基互补配碱基互补配对原则对原则”。因此以。因此以RNARNA为媒介可将遗传信为媒介可将遗传信息传递到细胞质中。息传递到细胞质中。转录的具体过程转录的具体过程问题问题2：DNA的的遗

4、传信息是怎样传遗传信息是怎样传给给mRNA的呢？的呢？边解旋边转录边解旋边转录DNADNA双链中的一条链为模板双链中的一条链为模板需要需要酶和酶和ATPATP, ,按照按照碱基互补配对碱基互补配对原则原则（）转录的定义：（）转录的定义： （）转录的（）转录的场所场所： （）转录的（）转录的模板模板：（）转录的（）转录的原料原料：（）转录的条件：（）转录的条件：（）转录时的（）转录时的碱基配对碱基配对:（ 7 7）转录的结果：）转录的结果：在细胞核中以在细胞核中以DNA的一条链为模板的一条链为模板,按碱基互补配对原则原则，合成按碱基互补配对原则原则，合成mRNA的过程的过程细胞核细胞核DNA的一

5、条链的一条链四种核糖核苷酸四种核糖核苷酸(A、G、C、U）需要酶和需要酶和ATP碱基互补配对原则碱基互补配对原则（A=U，G=C）合成合成mRNA巩固练习巩固练习2、构成人体的核酸有两种、构成人体的核酸有两种,构成核酸的基本单位构成核酸的基本单位-核苷酸有多少种核苷酸有多少种?碱基有多少种碱基有多少种?( ) A.2种种 4种种 B.4种种 4种种 C.5种种 5种种 D.8种种 5种种3、下列哪一组物质是、下列哪一组物质是RNA的组成成分的组成成分( ) A.脱氧核糖核酸和磷酸脱氧核糖核酸和磷酸 B.脱氧核糖脱氧核糖碱基碱基和磷酸和磷酸 C.核糖核糖碱基碱基和磷酸和磷酸 D.核糖核糖嘧啶嘧啶

6、和核酸和核酸DC1、DNA的复制和转录有何异同之处？的复制和转录有何异同之处？3.DNA3.DNA分子的解旋发生在分子的解旋发生在_过程中过程中( )( ) A.A.复制复制 B.B.转录转录 C.C.翻译翻译 D.D.复制和转录复制和转录4.4.一个一个DNADNA分子转录出多少种多少个分子转录出多少种多少个mRNA( )mRNA( ) A.A.一种一个一种一个 B.B.一种多个一种多个 C.C.多种多个多种多个 D.D.无数种无数个无数种无数个DC 转录得到的转录得到的RNARNA仍是碱基序列，而不是蛋白质。仍是碱基序列，而不是蛋白质。那么，那么，RNARNA上的碱基序列如何能变成蛋白质中

7、氨基酸上的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？的种类、数量和排列顺序呢？mRNAmRNA如何将信息传递并如何将信息传递并合成蛋白质呢？合成蛋白质呢？ mRNA通过核孔进入细胞质中，开始它新的历程翻译。 一一 遗传信息的翻译遗传信息的翻译 遗传学上把以遗传学上把以信使信使RNARNA为模板，合成具有为模板，合成具有一定氨基酸顺序一定氨基酸顺序的蛋白质的过程叫做的蛋白质的过程叫做翻译翻译。 碱基与氨基酸之间的对应关系碱基与氨基酸之间的对应关系lDNADNA和和RNARNA都只含有都只含有4 4种碱基，而组成生种碱基，而组成生物体蛋白质的氨基酸有物体蛋白质的氨基酸有2020种。

8、这种。这4 4种碱基是种碱基是怎样决定蛋白质的怎样决定蛋白质的2020种氨基酸的？种氨基酸的？翻译翻译: :实质：实质： 将mRNA中的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列4种碱基只能决定种碱基只能决定4种氨基酸，种氨基酸，4 41 1=4=4。二个碱基编码一个氨基酸最多只能编码二个碱基编码一个氨基酸最多只能编码16种，种，42=16。三个碱基决定一个氨基酸只能决定三个碱基决定一个氨基酸只能决定6464种，种，4 43 3=64=64，足够有余。，足够有余。如果一个氨基酸的编码至少需要多少个碱基，才足以组合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出构成蛋白质的2020种氨基

9、酸？种氨基酸？如果如果2 2个碱基编码一个氨基酸，最多能编码多少种氨基酸？个碱基编码一个氨基酸，最多能编码多少种氨基酸？如果如果1 1个碱基决定个碱基决定1 1个氨基酸，个氨基酸，4 4种碱基能决定多少种氨基酸种碱基能决定多少种氨基酸 密码子密码子 密码子密码子 密码子密码子UCAUG A UUAmRNA密码子：密码子：mRNAmRNA上决定氨基酸的上决定氨基酸的三个相邻三个相邻的的 碱基。碱基。 密码子密码子 tRNA“搬运工搬运工”2 2、游离在细胞质中的氨基酸，是怎样运送到合成蛋、游离在细胞质中的氨基酸，是怎样运送到合成蛋白质的白质的“生产线生产线-核糖体核糖体”上？上？AC U 天门冬

10、天门冬酰氨酰氨反密码子反密码子与密码子相互配对与密码子相互配对,转运的氨转运的氨基酸由配对的密码子决定基酸由配对的密码子决定每种每种tRNA只能识别并转运只能识别并转运一种特定的氨基酸一种特定的氨基酸!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种种一共有多少种tRNA?1 1、mRNAmRNA进入细胞质后，就与核糖体结合起来，形成进入细胞质后，就与核糖体结合起来，形成合成蛋白质的合成蛋白质的“生产线生产线”。翻译的动画演示过程翻译的具体过程：翻译的具体过程：1.1.翻译的场所：翻译的场所： 2.2.翻译时的模板：翻译时的模板：3.3.翻译的原料：翻译的原料：4

11、.4.翻译的条件翻译的条件: :5.5.翻译的工具翻译的工具: :6.6.翻译的产物翻译的产物: :核糖体核糖体mRNAmRNA游离的氨基酸游离的氨基酸tRNAtRNA蛋白质蛋白质酶，酶，ATPATP、模板、原料、模板、原料1 1、从基因的表达过程可以看出：、从基因的表达过程可以看出：DNADNA（基因）中脱氧核苷酸的排列顺序决定了信（基因）中脱氧核苷酸的排列顺序决定了信使使RNARNA中中 的排列顺序，进而决定的排列顺序，进而决定 的排列的排列顺序，最终决定了顺序，最终决定了 的结构和功的结构和功能特异常。能特异常。核糖核苷酸核糖核苷酸/密码子密码子氨基酸氨基酸蛋白质蛋白质2、根据基因控制蛋

12、白质合成过程遗传信息的根据基因控制蛋白质合成过程遗传信息的传递的规律，填写下表：传递的规律，填写下表： DNA双链双链 T T信使信使RNA U转运转运RNA G 氨基酸氨基酸4、减数分裂过程中，等位基因分离、非等位基因、减数分裂过程中，等位基因分离、非等位基因自由组合的时期发生在自由组合的时期发生在 （ ） A 同时发生在减数第一次分裂的后期同时发生在减数第一次分裂的后期B 分别发生在减数第一次分裂和减数第二次分分别发生在减数第一次分裂和减数第二次分裂的后期裂的后期C 分离发生在减数第一次分裂、自由组合发生在分离发生在减数第一次分裂、自由组合发生在减数第二次分裂减数第二次分裂D 分别发生在减

13、数第一次分裂的后期和中期分别发生在减数第一次分裂的后期和中期A谢谢谢谢电影电影侏罗纪公园侏罗纪公园中恐龙复活的场景中恐龙复活的场景从恐龙化石中提取出恐龙从恐龙化石中提取出恐龙 DNA DNA ，真的可，真的可以使恐龙复活吗？以使恐龙复活吗？RNA信使信使RNARNA（mRNAmRNA）转运转运RNARNA（tRNAtRNA）核糖体核糖体RNARNA（rRNArRNA）RNARNA的种类与功能的种类与功能接受接受DNADNA上的遗传信息上的遗传信息, ,然后传递到细胞质中然后传递到细胞质中呈三叶草形，是氨基酸的运载工具呈三叶草形，是氨基酸的运载工具核糖体的组成成分核糖体的组成成分类别类别项目项目

14、 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碱基配对配对产物产物细胞核细胞核只解有遗传效应的片段只解有遗传效应的片段只有只有DNA的一条链的一条链四种核糖核苷酸四种核糖核苷酸DNA解旋酶、解旋酶、 RNA聚合酶聚合酶ATPA-U G-C T-A C-GmRNA细胞核细胞核完全解旋完全解旋DNA的两条链的两条链四种脱氧核苷酸四种脱氧核苷酸DNA解旋酶、解旋酶、DNA聚合酶聚合酶ATPA-T C-G T-A G-C子代子代DNA阶段阶段项目项目转录转录翻译翻译定义定义场所场所模板模板遗传信息传递遗传信息传递的方向的方向原料原料产物产物实质实质在细胞核中，以在细胞核中，以DNADNA的一的一条链为模板合成条链为模板合成mRNAmRNA的过的过程。程。以信使以信使RNARNA为模板，合成具有一为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程定氨基酸顺序