【生物】基因指导蛋白质的合成2（人教版）

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2一.基因的概念（三个要点）①基因是决定生物性状的基本单位。③基因是有遗传效应的ＤＮＡ片段。②基因在染色体上呈线性排列。染色体是基因的主要载体.1条染色体上每个基因是由成百上千个脱氧核苷酸很多个基因1个或2个DNA分子二.基因、DNA和染色体三者之间的关系②.通过一定的方式表达遗传信息.基因的表达：基因可以使遗传信息以一定的方式反映到蛋白质的分子结构上，从而使后代表现出与亲代相似的性状。三.基因的功能①.通过复制传递遗传信息.（亲DNA子DNA）遗传信息是如何传递给蛋白质的？细胞核（DNA）细胞质（蛋白质）信使？mRNADNA与RNA的比较

DNARNA结构组成单位碱基

嘌呤A、GA、G

嘧啶C、T

C、五碳糖无机酸磷酸磷酸主要存在部位规则的双螺旋通常为单链脱氧核苷酸核糖核苷酸U(尿嘧啶)脱氧核糖核糖细胞核细胞质RNA是由四种核糖核苷酸连接而成，跟DNA一样能储存遗传信息。RNA一般为单链，比DNA短，能通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。RNA与DNA之间也遵循“碱基互补配对原则”。四、为什么mRNA适于作DNA的信使因此以RNA为媒介可将遗传信息传递到细胞质中。五.RNA种类及功能①信使RNA（mRNA)功能：将DNA的遗传信息转录下来，传递至细胞质中的核糖体上，在蛋白质的合成起模板作用。②转运RNA（tRNA)功能：具专一性.每种tRNA只能识别并运转1种氨基酸.(一种氨基酸可由一种或几种转运RNA来运输)③核糖体rRNA功能:组成核糖体(RNA和蛋白质)三叶草形一端可携带氨基酸另一端有三个碱基解旋酶RNA1)解旋2)互补配对3)RNA合成4)释放一、遗传信息的转录TCATGTTTAAG

T

AC

AA

A

T

DNA（基因）的平面结构图转录的过程解旋AG

T

AC

AA

A

T

AGCUGACGGUUU转录的模板与原料AG

T

AC

AA

A

T

AGCUGACGGUUURNA聚合酶转录的条件AG

T

AC

AA

A

T

AGCGACGGUUUU转录遵循的原则配对AG

T

AC

AA

A

T

AGCGACGGUUUUAG

T

AC

TA

A

T

DNA的一条链UUAGAUAUC思考：与DNA复制的异同点？mRNAAG

T

AC

AA

A

T

GGCGGUUAUUAUCmRNA释放

细胞质

细胞核

核孔mRNA在细胞核中合成AG

T

AC

AA

A

T

GUUAUUAUCDNAmRNAAG

T

AC

AA

A

T

UCAUGAUUAmRNA

细胞质

细胞核mRNA通过核孔进入细胞质UCAUGAUUAmRNATCATGTTTAAG

T

AC

AA

A

T

AG

T

AC

AA

A

T

GUUAUUAUCmRNA模板链非模板链模板链DNA

mRNA按照碱基配对原则，1、写出以b链为模板转录形成的mRNA碱基序列，2、写出b链对应的a链的碱基序列。DNA双链片段a链b链CGAACCTCACGC信使RNA比较mRNA和b链，以及mRNA和a链的碱基序列的差异。GCTTGGAGTGCGGCUUGGAGUGCG在细胞核中，以DNA的一条链为模板，合成RNA的过程，称转录。

DNA解旋后的一条链（模板链）碱基互补配对产物：A-U、T-A、G-C、C-G。

转录小结定义：场所：主要在细胞核内模板：原料：四种核糖核苷酸；酶：解旋酶、RNA聚合酶能量：ATP；mRNA遗传信息传递方向：的遗传信息就传递到mRNA上DNA

RNA时期：在细胞分裂的间期G1和G2原则：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、遗传信息的翻译二、遗传信息的翻译

游离在细胞质中各种氨基酸，就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质，这一过程叫做翻译

翻译实质上是将mRNA中的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列。实验验证：1961年英国的克里克用实验证明一个氨基酸是由mRNA的3个碱基决定，即三联体密码子。信使RNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基。密码子:决定氨基酸的密码子共有多少种？氨基酸有多少种?UCAUGAUUAmRNA密码子密码子密码子20种氨基酸的密码子表1.共64种密码子，其中3种是终止密码子，其它61种密码子决定20种氨基酸。2.一种密码子只决定一种氨基酸，一种氨基酸可以由一种或几种密码子决定UCAUGAUUAmRNA

细胞质细胞质中的mRNA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tRNA“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：UCAUGAUUA

核糖体1、mRNA与核糖体结合2、tRNA上的反密码子与

mRNA上的密码子互补配对

AAU

亮氨酸ACU

天门冬酰氨UCAUGAUUAAAU

亮氨酸ACU

天门冬酰氨AUG

异亮氨酸3、tRNA将氨基酸转运到mRNA上的相应位置

4、两个氨基酸分子缩合缩合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.一个个氨基酸分子缩合成链状结构UCAUGAUUAAAU

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AAUACUAUG

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翻译小结定义：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。原料：______________多种氨基酸场所：_____________________过程：___________________细胞质中的核糖体起始、延伸、中止模板：__________产物：_________遗传信息传递方向：__________________mRNA蛋白质mRNA蛋白质密码子定义：信使RNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基。种类：64种，决定氨基酸的密码子61种特点：一种密码子只决定一种氨基酸，一种氨基酸可以由一种或几种密码子决定密码子与反密码子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tRNA有61种1、复制、转录、翻译的比较项目复制转录翻译时间场所模板原料碱基配对分裂间期整个生长、发育过程细胞核细胞核核糖体脱氧核苷酸核糖核苷酸氨基酸DNARNA蛋白质DNA的两条链DNA的一条链mRNAA-T、T-AG-C、C-GA-U、T-AG-C、C-GA-U、U-AG-C、C-G遗传信息传递表达小结产物思考与讨论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？从场所来看，转录与复制都主要发生在细胞核中。从过程来看，转录与复制都存在有解旋和合成，在合成的过程中都需要模板、都遵循碱基互补配对规律，等等。碱基互补配对规律能够保证遗传信息传递的准确性。2.想一想，转录与复制有什么区别？提示：①模板②原料③产物A—C—U—G—G—A—U—C—UmRNA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DNA、RNA中碱基数和蛋白质中氨基酸数关系遗传信息：在DNA（基因）上。是脱氧核苷酸的排列顺序。决定性状密码子：在mRNA上，是三个核糖核苷酸的排序。决定氨基酸位置反密码子：在tRNA上，与密码子配对。翻译作用2.遗传信息、密码子、反密码子比较总结一、转录：二、翻译：三、遗传信息密码子反密码子四、在原核生物中转录和翻译同时进行。五、一条mRNA可以相继结合多个核糖体，形成相同的多肽链DNA上的遗传信息就传递到mRNA上mRNA中的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列1、在人体中，由A、T、C三种碱基参与构成的核苷酸共

A．2种B．4种C．5种D．6种2、DNA复制，转录和翻译后所形成的产物分别是

A.DNA，RNA和蛋白质

B.DNA，RNA和氨基酸

C.RNA，DNA和核苷酸

D.RNA，DNA和蛋白质课堂练习3、人体中具有胰岛素基因和血红蛋白基因，两者

A.均在细胞核内转录和翻译

B.均在细胞分裂前期按照碱基互补配对原则复制

C.分别存在于不同组织的细胞中

D.转录的信使RNA上相同的密码子翻译成相同的氨基酸4、某DNA片段中共2400个碱基对，则由此片段所控制合成的多肽链中，最多有氨基酸（

）种

A．800

B．400

C．200

D．205、已知某蛋白质由2条肽链组成，共有肽键198个，翻译该蛋白质的mRNA中有A和G共200个，则转录该mRNA的基因中C和T的数目为（）

A.200个B.400个C.600个D.800个6、DNA分子模板链上的碱基序列携带的遗传信息最终翻译的氨基酸如下表则右图所示的tRNA所携带的氨基酸是A．赖氨酸B．丙氨酸C．半胱氨酸D．苏氨酸7、下列对转运RNA的描述，正确的是

A.每种转运RNA能识别并转运多种氨基酸

B.每种氨基酸只有一种转运RNA能转运它

C.转运RNA能识别信使RNA上的密码子

D.转运RNA转运氨基酸到细胞核内8、已知tRNA一端的三个碱基是CUA，则此tRNA运载的氨基酸是

A．亮氨酸B．天冬氨酸C．丙氨酸D．缬氨酸9、在胰蛋白质酶合成过程中，决定它性质的根本因素是

A．mRNA

B．tRNA

C．DNA

D．核糖体10、一条多肽链上有氨基酸300个，则作为合成该多肽链模板的信使RNA分子和转录信使RNA的DNA分子至少要有碱基多少个？

A.300；600