基因指导蛋白质的合成(优秀公开课)

第4章基因的表达基因指导蛋白质的合成(优秀公开课)问题一：在现实生活中，我们能不能像电影《侏罗纪公园》中描述的那样，利用恐龙的DNA，使恐龙复活呢？问题二：如果能利用恐龙的DNA使恐龙复活，你认为主要要解决什么问题？电影《侏罗纪公园》中恐龙复活的场景基因指导蛋白质的合成(优秀公开课)第四章的章图请同学们阅读章图中的文字和图解，你们看懂了什么，又产生了哪些问题。基因指导蛋白质的合成(优秀公开课)基因控制生物性状指导合成蛋白质体现者基因指导蛋白质合成的过程，叫基因的表达。问题：基因是怎样指导蛋白质的合成呢？基因指导蛋白质的合成(优秀公开课)第1节基因指导蛋白质的合成基因指导蛋白质的合成(优秀公开课)1.基因所在的DNA主要存在哪里？2.蛋白质在哪里合成？DNA主要在细胞核蛋白质的合成在细胞质(核糖体)进行指导通过RNA问题：2、为什么RNA适于做DNA的信使呢？1、DNA在细胞核中，而蛋白质合成是在细胞质中进行的，两者如何联系起来的呢？基因指导蛋白质的合成(优秀公开课)

如何解读DNA的信息呢？1、RNA与DNA的区别核糖脱氧核糖基因指导蛋白质的合成(优秀公开课)基因指导蛋白质的合成(优秀公开课)比较RNA与DNA结构的不同比较项目DNARNA结构基本单位五碳糖含氮碱基功能主要存在部位脱氧核苷酸核糖核苷酸脱氧核糖核糖ATCGAUCG通常双螺旋结构一般单链结构细胞核细胞质遗传信息的储存、传递、表达传递基因指导蛋白质的合成(优秀公开课)RNA的种类信使RNA——mRNA核糖体RNA——rRNA转运RNA——tRNA2、RNA的类型基因指导蛋白质的合成(优秀公开课)⑴信使RNA（mRNA）：转录遗传信息，翻译的模板，即传递遗传信息的作用，每三个碱基为一个密码子。⑵转运RNA（tRNA）：识别密码子，运输特定氨基酸，呈三叶草型结构。⑶核糖体RNA（rRNA）：核糖体的组成成分。2、为什么RNA适于做DNA的信使呢？基因指导蛋白质的合成(优秀公开课)RNA遵循“碱基互补配对原则”，以RNA为媒介可将遗传信息传递到细胞质中。为什么RNA适于作DNA的信使？RNA由基本单位——核苷酸连接而成，也可以储存遗传信息；RNA能通过核孔，从细胞核转移到细胞质。基因指导蛋白质的合成(优秀公开课)4、转录⑴转录的定义：在细胞核中，以DNA的一条链为模板，合成mRNA的过程。⑵转录的场所：细胞核。⑶转录的模板：DNA分子的一条链。⑷转录的原料：四种核糖核苷酸。⑸转录的条件：模板、原料、能量、酶。⑹转录时的碱基配对：⑺转录的产物：mRNA。DNARNAATCGUAGCG－C、C－G、T－A、A－U（8）遗传信息传递的方向基因指导蛋白质的合成(优秀公开课)AG

T

AC

AA

A

T

AGCUGACGGUUU⑻转录的过程游离的核糖核苷酸基因指导蛋白质的合成(优秀公开课)AG

T

AC

AA

A

T

AGCUGACGGUUURNA聚合酶基因指导蛋白质的合成(优秀公开课)AG

T

AC

AA

A

T

AGCGACGGUUUU基因指导蛋白质的合成(优秀公开课)AG

T

AC

AA

A

T

AGCGACGGUUUU基因指导蛋白质的合成(优秀公开课)AG

T

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GCGACGGUUUUA基因指导蛋白质的合成(优秀公开课)AG

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GCGACGUUGUUA基因指导蛋白质的合成(优秀公开课)AG

T

AC

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A

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GCGACGUGUUAU基因指导蛋白质的合成(优秀公开课)AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUAUU基因指导蛋白质的合成(优秀公开课)AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUAUUA基因指导蛋白质的合成(优秀公开课)AG

T

AC

AA

A

T

GCGCGGUUAUUAU基因指导蛋白质的合成(优秀公开课)AG

T

AC

AA

A

T

GGCGGUUAUUAUC基因指导蛋白质的合成(优秀公开课)AG

T

AC

AA

A

T

GGCGGUUAUUAUCmRNA基因指导蛋白质的合成(优秀公开课)2.场所：主要在细胞核3.过程：4步:解旋、碱基互补配对、连接、释放4.条件模板：酶：原料：能量：5.结果：1、转录的概念：在细胞核中，以DNA的一条链为模板，合成mRNA的过程。小结DNA的一条链游离的四种核糖核苷酸ATPDNA解旋酶、RNA聚合酶等形成一条mRNA一、遗传信息的转录基因指导蛋白质的合成(优秀公开课)AG

T

AC

AA

A

T

UCAUGUUUAmRNA

细胞质

细胞核mRNA通过核孔进入细胞质核孔基因指导蛋白质的合成(优秀公开课)遗传信息的转录基因指导蛋白质的合成(优秀公开课)思考与讨论：

1、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？

2、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？基因指导蛋白质的合成(优秀公开课)复制转录场所细胞核细胞核解旋完全解旋只解有遗传效应的片段模板DNA的两条链只有DNA的一条链原料四种脱氧核苷酸四种核糖核苷酸酶DNA解旋酶、

DNA聚合酶RNA聚合酶能量ATPATP碱基配对A—TC—GT—AG—CA—UG—CT—AC—G产物子代DNAmRNA、tRNA、rRNA小结：基因指导蛋白质的合成(优秀公开课)课堂练习：1．构成人体的核酸有两种，构成核酸的基本单位——核苷酸有多少种？碱基有多少种？[]A．2种4种B．4种4种

C．5种5种D．8种5种D2．细胞内与遗传有关的物质，从复杂到简单的结构层次是[]A．DNA→染色体→脱氧核苷酸→基因

B．染色体→脱氧核苷酸→DNA→基因

C．DNA→染色体→基因→脱氧核苷酸

D．染色体→DNA→基因→脱氧核苷酸D基因指导蛋白质的合成(优秀公开课)3．下列哪一组物质是RNA的组成成分[]A．脱氧核糖核酸和磷酸

B．脱氧核糖、碱基和磷酸

C．核糖、碱基和磷酸

D．核糖、嘧啶和核酸4．DNA分子的解旋发生在

过程中[]A．复制B．转录

C．翻译D．复制和转录CD5．果蝇的遗传物质由

种核苷酸组成[]A．2B．4C．5D．8B基因指导蛋白质的合成(优秀公开课)6．一个DNA分子可以转录出多少种多少个

mRNA[]A．一种一个B．一种多个

C．多种多个D．无数种无数个C7．烟草、烟草花叶病毒、T2噬菌体中含有的物质，下列叙述正确的是[]A．核酸的种类依次是2、1、2B．核苷酸的种类依次是8、5、4C．五碳糖的种类依次是2、2、1D．含N碱基的种类依次是5、4、4D基因指导蛋白质的合成(优秀公开课)8．mRNA上有25％的腺嘌呤，35％的尿嘧啶，则转录该mRNA的DNA分子上腺嘌呤占碱基总数的[]A．50%B．25%C．30%D．35%C基因指导蛋白质的合成(优秀公开课)㈡遗传信息的翻译1、概念：

游离在细胞质中的各种氨基酸，就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。问题：转录得到的RNA仍是碱基序列，而不是蛋白质。那么，RNA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？基因指导蛋白质的合成(优秀公开课)mRNA：碱基的数量排列顺序种类蛋白质：氨基酸的数量排列顺序种类决定决定决定?种?种4种20种讨论：至少要多少个碱基的不同排列顺序才能够决定20种不同的氨基酸？一个碱基决定一个氨基酸，41=4二个碱基决定一个氨基酸，42=16三个碱基决定一个氨基酸，43=642、碱基与氨基酸的对应关系基因指导蛋白质的合成(优秀公开课)UCAUGAUUAmRNA

密码子

密码子

密码子3、密码子

密码子：mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基基因指导蛋白质的合成(优秀公开课)密码子总数是

种，但决定氨基酸的密码子是

种。所有生物的密码子是

的。6164一种密码子决定一种氨基酸，但一种氨基酸可以由

不同的密码子决定。

1种或多种相同P65思考与讨论2.3基因指导蛋白质的合成(优秀公开课)P65思考与讨论1...AUGGAAGCAUGUCCGAGCAAGCCG..

甲硫氨酸谷氨酸丙氨酸半胱氨酸脯氨酸丝氨酸赖氨酸脯氨酸基因指导蛋白质的合成(优秀公开课)⑴遗传密码共64个，能决定氨基酸的遗传密码只有61个。有3个终止密码子，没有对应的氨基酸。（起始密码子）⑵一个密码子决定一个特定的氨基酸。⑶简并性：色氨酸及甲硫氨酸各只有一个密码。多数氨基酸有二个以上的密码子。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。4、遗传密码的特性

⑷通用性：地球上几乎所有的生物共用一套密码子表。基因指导蛋白质的合成(优秀公开课)

问题：mRNA如何将信息翻译成蛋白质？5、翻译的过程转运RNA(tRNA)基因指导蛋白质的合成(优秀公开课)tRNA——“搬运工”

游离在细胞质中的氨基酸，是怎样运送到合成蛋白质的“生产线----核糖体”上？ACU

天门冬酰氨一共有多少种tRNA?反密码子与密码子相互配对,转运的氨基酸由配对的密码子决定每种tRNA只能识别并转运一种特定的氨基酸!决定氨基酸的密码子有61种,所以tRNA

有61种基因指导蛋白质的合成(优秀公开课)密码子与反密码子AAU亮氨酸ACU天冬氨酸一种tRNA只能携带一种氨基酸?一种氨基酸只能由一种tRNA携带?AUG异亮氨酸基因指导蛋白质的合成(优秀公开课)AUGGAUAUCmRNA？甲硫氨酸CUA反密码子核糖体tRNA作用基因指导蛋白质的合成(优秀公开课)UCAUGAUUAmRNA

细胞质细胞质中的mRNA基因指导蛋白质的合成(优秀公开课)UCAUGAUUAAAU

亮氨酸ACU

天门冬酰氨

核糖体mRNA与核糖体结合基因指导蛋白质的合成(优秀公开课)UCAUGAUUAAAU

亮氨酸ACU

天门冬酰氨

tRNA上的反密码子与

mRNA上的密码子互补配对.基因指导蛋白质的合成(优秀公开课)UCAUGAUUAAAU

亮氨酸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

基因指导蛋白质的合成(优秀公开课)UCAUGAUUAAAU

亮氨酸ACU

天门冬酰氨AUG

异亮氨酸

两个氨基酸分子缩合缩合基因指导蛋白质的合成(优秀公开课)UCAUGAUUAAAU

亮氨酸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.

基因指导蛋白质的合成(优秀公开课)UCAUGAUUA

亮氨酸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基因指导蛋白质的合成(优秀公开课)UCAUGAUUA

亮氨酸ACU

天门冬酰氨AUG

异亮氨酸

tRNA离开，再去转运新的氨基酸基因指导蛋白质的合成(优秀公开课)UCAUGAUUA

亮氨酸

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基因指导蛋白质的合成(优秀公开课)小结：场所：产物：模板：原料：条件：细胞质（核糖体）mRNA蛋白质氨基酸ATP、酶、转运RNA（tRNA）碱基互补配对：G－C、C－G、U－A、A－U遗传信息流动：mRNA蛋白质基因指导蛋白质的合成(优秀公开课)A—C—U—G—G—A—U—C—UmRNAtRNAU–G–AC–C–UA–G–A苏氨酸——甘氨酸——丝氨酸转录翻译蛋白质密码子ACUGGAUCUDNAA—C—T—G—G—A—T—C—TT—G—A—C—C—T—A—G—A肽键肽键基因指导蛋白质的合成(优秀公开课)基因指导蛋白质的合成(优秀公开课)转录翻译定义在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程场所细胞核细胞质的核糖体模板DNA的一条链信使RNA信息传递的方向DNA→mRNAmRNA→蛋白质原料含A、U、C、G的4种核苷酸合成蛋白质的20种氨基酸产物信使RNA有一定氨基酸排列顺序的蛋白质实质是遗传信息的转录是遗传信息的表达基因指导蛋白质的合成(优秀公开课)复制、转录和翻译的比较比较项目复制

转录

翻译场所

细胞核

细胞核细胞质模板DNA的两条链DNA的一条链mRNA酶解旋酶，DNA聚合酶等解旋酶，RNA聚合酶等多种酶能量ATPATPATP原料4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸氨基酸产物子代DNAmRNA

多肽链碱基配对A-TT-AG-CC-GA-UT-AG-CC-GA-UU-AG-CC-G基因指导蛋白质的合成(优秀公开课)基因指导蛋白质的合成(优秀公开课)课堂练习：1．DNA复制、转录、翻译分别形成[]A．DNA、RNA、蛋白质

B．RNA、DNA、多肽

C．RNA、DNA、核糖体

D．RNA、DNA、蛋白质A2．遗传密码位于[]A．蛋白质分子上B．DNA分子上

C．RNA分子上D．信使RNA分子上D基因指导蛋白质的合成(优秀公开课)3.某基因中含有1200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(

)A．198个B．199个

C．200个D．201个B基因中碱基数：mRNA中碱基数：蛋白质中氨基酸数＝6：3：1基因指导蛋白质的合成(优秀公开课)4．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DNA模板链上相应的三个碱基的顺序应为[]A．UACB．AUGC．ATGD．TACD