【公开课】基因指导蛋白质的合成生物人教版（2019）必修2

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。基因DNA主要在细胞核蛋白质的合成在细胞质(核糖体)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？探究一:遗传信息的转录1、RNA与DNA的区别探究：1、比较RNA与DNA结构的不同比较项目DNARNA

组成元素基本单位五碳糖含氮碱基结构主要存在部位脱氧核苷酸核糖核苷酸脱氧核糖核糖ATCGAUCG双链单链细胞核细胞质C、H、O、N、P

RNA的种类信使RNA(mRNA)核糖体RNA(rRNA)转运RNA(tRNA)将DNA的遗传信息转录下来，以遗传密码的形式传递至细胞质的核糖体上，成为蛋白质合成的模板。氨基酸的运载工具。（一种转运RNA只能识别和转运一种氨基酸。核糖体的组成部分转录在细胞核内，以DNA的一条链为模板，按碱基互补配对的原则合成RNA的过程。TCATGATTAAG

T

AC

AA

A

T

DNA的平面结构图AG

T

AC

AA

A

T

AGCUGACGGUUUDNA游离的核糖核苷酸以DNA的一条链为模板合成RNAAG

T

AC

AA

A

T

AGCUGACGGUUU

DNA与RNA的碱基互补配对：A——U；T——A；C——G；G—CRNA聚合酶AG

T

AC

AA

A

T

AGCGACGGUUUU

组成RNA的核糖核苷酸一个个连接起来AG

T

AC

AA

A

T

AGCGACGGUUUUAG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUUUAAG

T

AC

AA

A

T

GCGACGUUGUUAAG

T

AC

AA

A

T

GCGACGUGUUAUAG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUAUUAG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUAUUAAG

T

AC

AA

A

T

GCGCGGUUAUUAUAG

T

AC

AA

A

T

GGCGGUUAUUAUCAG

T

AC

AA

A

T

GGCGGUUAUUAUC形成的mRNA链，DNA上的遗传信息就传递到mRNA上mRNADNAAG

T

AC

AA

A

T

UCAUGAUUAmRNA

细胞质

细胞核

核孔DNAmRNA在细胞核中合成AG

T

AC

AA

A

T

UCAUGAUUAmRNA

细胞质

细胞核mRNA通过核孔进入细胞质解旋配对连接释放2、三种RNA都能携带遗传信息吗？3、如下所示为一段DNA分子，如果以β链为模板进行转录，试回答下列问题：DNA

α链：……ATGATAGGGAAAC……

β链：……

TACTATCCCTTTG……(1)写出对应的mRNA的碱基顺序只有mRNA……AUGAUAGGGAAAC……。（2）转录成的RNA的碱基序列，与作为模板的DNA单链的碱基序列有何关系？与DNA的另一条链的碱基序列有哪些异同？

与模板链的碱基序列互补。

基本相同，只是DNA链上T的位置，RNA链上是U。U—C—A—U—A—U—G—G—CDNAT—C—A—T—A—T—G—G—CA—G—T—A—T—A—C—C—GmRNA转录复制转录时间个体发育的整个过程场所（主要）细胞核模板DNA的一条链原料4种游离核糖核苷酸酶RNA聚合酶产物mRNA、（tRNA、rRNA）特点碱基配对A—UG—CT—AC—G遗传信息传递方向DNARNA4．转录与DNA分子复制的比较

细胞分裂的间期（主要）细胞核DNA双链4种游离脱氧核苷酸解旋酶、

DNA聚合酶子代DNA半保留复制，边解旋边复制A—TC—GT—AG—CDNADNAUCAUGAUUAmRNA

密码子

密码子

密码子密码子

密码子：mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。探究二：遗传信息的翻译mRNA种类起始密码子：普通密码子：终止密码子：

在

上相邻的

碱基的，共

种能够编码氨基酸的密码子有

种，一个密码子对应

个氨基酸，但一个氨基酸可能有

个密码子AUG、GUG，2种，也编码氨基酸只编码氨基酸UAA、UAG、UGA,3种，不编码氨基酸，只是终止信号密码子3个64621多1简并性：一种氨基酸有两种以上的密码子的情况。可以增强容错性，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。

2通用性：地球上几乎所有的生物共用一套密码子表。所有的生物有共同的起源，有一定的亲缘关系3不重叠性UCAGAC不能解读为UCA,CAG,AGA,GACAGC(丝氨酸)AGA（精氨酸）CCC（脯氨酸）CCG（脯氨酸)2遗传信息,密码子与反密码子的对比ACU天冬氨酸AUG异亮氨酸UCAUGAUUAmRNATCATGATTAAG

T

AC

AA

A

T

需要搬运工———

反密码子：tRNA呈

形，其一端有三个碱基可以与mRNA上的三个碱基配对，称为

另一端可携带

，tRNA有

种,一种tRNA只能携带

种氨基酸，一个氨基酸可能由

种tRNA携带共有密码子64种，但编码氨基酸的密码子只有____种。因此，反密码子只有_____种密码子6262tRNA三叶草形反密码子氨基酸621多

4、翻译的过程ACGUGAUUAUAC

甲硫氨酸ACU

天冬氨酸

核糖体mRNA与核糖体结合。1、起始第一位置

第二位置

ACGUGAUUAUAC

甲硫氨酸ACU

天冬氨酸

tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子互补配对。ACGUGAUUAUAC

甲硫氨酸ACU

天冬氨酸AUG

异亮氨酸

tRNA将氨基酸转运到mRNA上的相应位置。2、延伸ACGUGAUUAUAC

甲硫氨酸ACU

天冬氨酸AUG

异亮氨酸

两个氨基酸分子缩合缩合ACGUGAUUAUAC

甲硫氨酸ACU

天冬氨酸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.

ACGUGAUUAUAC

甲硫氨酸ACU

天冬氨酸AUG

异亮氨酸

一个个氨基酸分子按照预定的顺序缩合成多肽链。ACGUGAUUAUAC甲硫氨酸ACU

天冬氨酸AUG

异亮氨酸

tRNA离开，再去转运新的氨基酸。ACGUGAUUAACUAUG

甲硫氨酸

天冬氨酸

异亮氨酸以mRNA为模板形成了有一定氨基酸顺序的多肽链。

3、终止UAA终止密码子4脱离并加工翻译的过程

起始延伸终止脱离加工4翻译的过程（1）mRNA进入细胞质，与

结合（2）携带一个特定氨基酸tRNA,通过

与

第一个密码子互补配对（3）位点1和位点2相应的氨基酸

形成

（4）核糖体读取下一个

直到读取

到

。核糖体反密码子脱水缩合肽键密码子终止密码子CGAUGA

CGGC

A

C

U

G

UAAA起始密码终止密码①结合上图判断翻译的方向，并说明判断的依据。②翻译过程中产生的多条多肽链有什么特点？向右进行。越往右边，肽链越长。氨基酸数量和排列顺序完全相同。③翻译过程中核糖体沿mRNA移动还是mRNA沿核糖体移动？

④翻译合成的多肽链是否能承担相应的生命活动？核糖体沿mRNA移动需要进一步加工，形成具有一定空间结构的蛋白质后才能承担生命活动。转录翻译场所细胞核细胞质的核糖体模板DNA的一条链mRNA原料含A、U、C、G的4种核糖核苷酸21种氨基酸酶RNA聚合酶多种酶产物信使RNA有一定氨基酸序列的蛋白质6.探究：转录与翻译的比较mRNA苏氨酸——甘氨酸转录翻译蛋白质DNAA—C—T—G—G—AT—G—A—C—C—T肽键至少6至少31A—C—U—G—G—A7：DNA、mRNA的碱基数和氨基酸数目之间的关系怎样？DNA碱基数：mRNA的碱基数：氨基酸数=6：3:1中心法则图解除了以上遗传信息的流动方向外，遗传信息还有其他的流动方向吗？RNADNA

蛋白质转录翻译复制RNADNA

蛋白质转录翻译遗传信息的传递规律（流动方向）克里克的预见把这一规律命名为中心法则。一、中心法则的提出及其发展转录DNARNA翻译蛋白质逆转录复制复制资料分析：尝试对中心法则补充完善1、1965年，科学家在RNA病毒里发现了一种RNA复制酶，像DNA复制酶能对DNA进行复制一样，RNA复制酶能对RNA进行复制。一、中心法则的提出及其发展2、1970年，科学家在致癌的RNA病毒中发现逆转录酶，它能以RNA为模板合成DNA。P69资料分析中心法则的发展转录DNARNA翻译蛋白质逆转录需逆转录酶实线表示确信无疑的结论，虚线表示可能正确的结论。复制（脱氧核苷酸序列）遗传信息核糖核苷酸序列遗传密码氨基酸序列3、请写出以下生物遗传信息的传递过程？生物种类遗传信息传