【生物】4.1 基因指导蛋白质的合成

1、第4章 基因的表达第1节 基因指导蛋白质的合成人教版必修21电影侏罗纪公园中恐龙复活的场景2问题探讨：2.利用已灭绝的恐龙DNA真的能让恐龙复活吗？3.如果确实获得恐龙的DNA要使恐龙复活，你认为首先要解决什么问题？1.你知道导演如何让恐龙复活的吗？3科学家实验：1955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虫中加入RNA酶分解细胞质中的RNA,细胞中的蛋白质合成就会停止。而再加进从酵母菌中提取的RNA，则又能够合成一定数量的蛋白质。 实验结果表明：蛋白质合成显然跟RNA有关材料分析4问题回顾： 基因主要存在于细胞的哪个部分？蛋白质合成的场所是什么？ 遗传信息是如何从

2、细胞核传到核糖体，从而控制蛋白质合成的？ 5基因指导蛋白质的合成主要在细胞核在细胞质进行通过RNARNA充当了两者之间信使。问题：为什么RNA适于作DNA的信使？612345OA12345OG12345OT12345OC12345OC12345OG12345OA12345OU |H |H |H |H |OH |OH |OH |OH7三种RNA示意图信使RNA： 遗传信息传递的媒介核糖体RNA： 与蛋白质构成核糖体转运RNA： 转运氨基酸的工具8DNA和RNA的比较脱氧核苷酸脱氧核糖A、T、G、C双链核糖核苷酸核糖A、U、G、C单链原因：1、它的基本结构与DNA很相似，也是由基本单位核苷酸组成。

3、122、 RNA一般是单链，而且比DNA短，因此能够通过核孔进入细胞质9一、遗传信息的转录 DNA mRNA DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的呢？10TCATGTTT AAG T AC AA A T DNA（基因）的平面结构图转录的过程解旋11AG T AC AA A T AGCUGACGGUUU转录的模板与原料12AG T AC AA A T AGCUGACGGUUURNA 聚合酶转录的条件13AG T AC AA A T AGCGACGGUUUU转录遵循的原则配对14AG T AC AA A T AGCGACGGUUUU15AG T AC AA A T GCGACGGUUUUA依次连接

4、16AG T AC AA A T GCGACGUUGUUA17AG T AC AA A T GCGACGUGUUAU18AG T AC AA A T GCGACGGUUAUU19AG T AC AA A T GCGACGGUUAUUA20AG T AC AA A T GCGCGGUUAUUAU21AG T AC AA A T GGCGGUUAUUAUC22AG T AC AA A T GGCGGUUAUUAUCmRNA释放23 细胞质 细胞核 核 孔mRNA在细胞核中合成AG T AC AA A T GUUAUUAUCDNAmRNA24AG T AC AA A T UCAUGAUUAmRNA

5、细胞质 细胞核mRNA通过核孔进入细胞质UCAUGAUUAmRNA25模板链TCATGTTT AAG T AC AA A T CU AUUGAUU非模板链mRNADNAmRNA26（1）转录的定义：？（2）转录的场所：？（3）转录的模板：？（4）转录的原料：？（5）转录的条件：？（6）转录时的碱基配对：？（7）转录的产物：？在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程。细胞核。DNA分子的一条链。四种核糖核苷酸。模板、原料、ATP（能量）、酶。 A T C GDNA RNA U A G CmRNA。遗传信息流动：DNAmRNA27按照碱基配对原则，1、写出以b链为模板转录形成的mRNA

6、碱基序列，2、写出b链对应的a链的碱基序列。比较mRNA和b链，以及mRNA和a链的碱基序列的差异。28 1、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？ 2、转录与DNA复制有什么共同之处？这对保证遗传信息的准确转录有什么意义？思考与讨论29DNA复制和转录的对比细胞核两条母链脱氧核苷酸DNA分子(2个，相同)碱基互补配对细胞核一条母链核糖核苷酸mRNA(1个)碱基互补配对30 mRNA通过核孔进入细胞质中，开始了它的新的里程- 翻译31问题情境 转录后进入细胞质的mRNA仍是碱基序列，而不是蛋白质，那么mRNA上的碱基序列

7、如何能变成蛋白质中氨基酸酸的种类数目和排列顺序呢？ mRNA如何将遗传信息翻译成蛋白质。UCAUGAUUAmRNA二、遗传信息的翻译32RNA 蛋白质RNA四种碱基蛋白质20种氨基酸AA1AA2AA3AA4AA5AA6AA7AA8AA9AA10AA11AA12AA13AA14AA15AA16AA17AA18AA19AA20思考： mRNA的四种碱基如何决定20种氨基酸? 碱基和氨基酸之间的对应关系是怎样的?A U C G33ACUGACUG 氨基酸ACUGACUG 氨基酸ACUGACUG 氨基酸1个碱基决定一个氨基酸，2个碱基决定一个氨基酸，3个碱基决定一个氨基酸，4 (A.U.C.G)4 (

8、A.U.C.G)4 (A.U.C.G)AAAUACAGCACUCCCGUAUUUCUGGAGUGCGG只能决定4种只能决定4216种只能决定4364种A U CG34第一个字母第二个字母第三个字母UCAGU苯 丙 氨 酸丝 氨 酸酪 氨 酸半 胱 氨 酸U苯 丙 氨 酸丝 氨 酸酪 氨 酸半 胱 氨 酸C亮 氨 酸丝 氨 酸终 止终 止A亮 氨 酸丝 氨 酸终 止色 氨 酸GC亮 氨 酸脯 氨 酸组 氨 酸精 氨 酸U亮 氨 酸脯 氨 酸组 氨 酸精 氨 酸C亮 氨 酸脯 氨 酸谷 氨 酰 胺精 氨 酸A亮 氨 酸脯 氨 酸谷 氨 酰 胺精 氨 酸GA异 亮 氨 酸苏 氨 酸天 冬 酰 胺丝

9、氨 酸U异 亮 氨 酸苏 氨 酸天 冬 酰 胺丝 氨 酸C异 亮 氨酸苏 氨 酸赖 氨 酸精 氨 酸A甲 硫 氨 酸（起 始）苏 氨 酸赖 氨 酸精 氨 酸GG缬 氨 酸丙 氨 酸天 冬 氨 酸甘 氨 酸U缬 氨 酸丙 氨 酸天 冬 氨 酸甘 氨 酸C缬 氨 酸丙 氨 酸谷 氨 酸甘 氨 酸A缬 氨 酸（起 始）丙 氨 酸谷 氨 酸甘 氨 酸G35ACGUGAUUAmRNA 氨基酸 氨基酸 氨基酸密码子：mRNA上决定氨基酸的三个相邻的碱基密码子36遗传密码的特性：2、共64个遗传密码，其中有3个终止密码，没有对应的氨基酸。能决定氨基酸的遗传密码子只有61个。3、通用性：地球上几乎所有的生物共

10、用一套密码子表。1、简并性：一种氨基酸有两种以上的密码子的情况 。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。37mRNACACGUGAUUA UAAUACUAAUG GUGUAA UAG UGA甲硫氨酸终止密码子缬氨酸 起始密码子编码氨基酸的密码子有61种氨基酸氨基酸氨基酸 氨基酸38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”上的呢？ACGUGAUUA异亮氨酸甲硫氨酸谷氨酸亮氨酸39tRNA“搬运工”1、细胞中的tRNA有多少种？61种2、tRNA和氨基酸转运有何对应关系？每种tRNA只能识别并

11、转运一种氨基酸。每种氨基酸可由一种或几种tRNA转运。反密码子与mRNA上的密码子碱基互补配对专一性：40UAC甲硫氨酸ACU 天门冬酰氨 核糖体mRNA 与核糖体结合.UACGUGAUUAUA41UAC甲硫氨酸ACU 天门冬酰氨 tRNA 上的反密码子与 mRNA上的密码子互补配对 .ACGUGAUUAUAU42UAC甲硫氨酸ACU 天门冬酰氨AUG 异亮氨酸 tRNA 将氨基酸转运到 mRNA上的 相应位置 .ACGUGAUUAUAU43ACGUGAUUAUAC甲硫氨酸ACU 天门冬酰氨AUG 异亮氨酸 两个氨基酸分子脱水缩合缩合ACGUGAUUAUAU44ACGUGAUUAUAC甲硫氨酸

12、ACU 天门冬酰氨AUG 异亮氨酸 核糖体随着 mRNA滑动. 另一个 tRNA 上的碱基与mRNA上的 密码子配对. ACGUGAUUAUAU45ACGUGAUUA甲硫氨酸ACU 天门冬酰氨AUG 异亮氨酸 一个个氨基酸分子缩合成链状结构ACGUGAUUAUAU46甲硫氨酸CUA 天门冬酰氨AUG 异亮氨酸 tRNA离开，再去转运新的氨基酸ACGUGAUUAUAU47 甲硫氨酸 天门冬酰氨 异亮氨酸以mRNA为模板形成了有一定氨基酸顺序的蛋白质 . ACGUGAUUAUAU48一个mRNA分子同时结合多个核糖体意义：少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质492.翻译的场所： 3.翻译

13、时的模板：4.翻译的原料：5.肽链由各相邻的氨基酸通过 连接形成。 6.翻译的条件: 7.翻译时的碱基配对：8.产物: 肽键 A U C GmRNA t RNA U A G 细胞质的核糖体mRNA游离的氨基酸模板、原料、能量、酶、工具遗传信息流动：mRNA 蛋白质蛋白质(肽链)1.翻译的概念：课本P6450在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程。以信使RNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程细胞核细胞质的核糖体DNA的一条链信使RNADNAmRNAmRNA蛋白质4种核糖核苷酸氨基酸信使RNA一定氨基酸排列顺序的多肽是遗传信息的转录是遗传信息的表达51GAGUCAUGCm

14、RNA转 录AGAGTCTG CT C CC AG A G T DNA翻 译蛋白质缬氨酸组氨酸精氨酸总结：基因指导蛋白质的合成52DNARNA蛋白质转录翻译复制531、遗传密码的组成是（ ）A、由A、T、G、C四种碱基中任何三个做排列组合。B、由A、U、G、C四种碱基中任何三个做排列组合。C、由A、T、G、C、U五种碱基中任何三个做排列组合。D、由A、U、G、T四种碱基中任何三个做排列组合。B课堂练习542、DNA决定RNA的性质是通过（ ）A、信使RNA的密码B、DNA特有的自我复制C、碱基互补配对原则D、转运RNA的媒介C553、已知某转运RNA的一端的三个碱基顺序是GAU，它所转运的氨基酸是亮氨酸，那么决定此氨基酸的密码是由下列哪个转录来的（ ）A、GATB、GAAC、GUAD、CTAA564、信使RN