基因指导蛋白质的合成

细胞内与遗传有关的物质或结构，从复杂到简单的是[]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第4章基因的表达第1节基因指导蛋白质的合成授课人：黄晓君电影《侏罗纪公园》电影《侏罗纪公园》思考：电影中的科学家用什么使已灭绝的恐龙复活的？利用恐龙的DNA使恐龙的基因表达出来,表现恐龙的特性,使恐龙的复活。复习回顾：①生物的形态特征和生理特征叫什么？②性状的承担者和体现者是什么？③性状是由什么决定的？那么，从恐龙化石中提取出恐龙DNA，真的可以使恐龙复活吗？性状蛋白质基因遗传与进化遗传因子的发现基因和染色体的关系基因的本质基因的表达基因突变及其他变异从杂交育种到基因工程现代生物进化理论人类是怎样认识到基因的存在的？基因在哪里？基因是什么?基因是怎样行使功能的？基因在传递过程中怎样变化？人类如何利用生物的基因？生物进化过程中基因频率是如何变化的？基因肤色眼皮单双血型基因有遗传效应的DNA片段控制生物性状在染色体上呈线性排列遗传物质的结构单位和功能单位温故知新项目RNADNA名称组成基本单位结构存在部位功能核糖核酸脱氧核糖核酸核糖核苷酸脱氧（核糖）核苷酸一般为单链一般为双链主要存在于细胞质中主要存在于细胞核中元素：C、H、O、N、P核糖、磷酸、含氮碱基：A、G、C、U元素：C、H、O、N、P脱氧核糖、磷酸、含氮碱基：A、G、C、T遗传信息的储存、传递与表达？1、DNA与RNA的主要区别RNA的种类1、信使RNA(mRNA)3、核糖体RNA(rRNA)2、转运RNA(tRNA)作为DNA的信使，将DNA的遗传信息转录下来，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2、RNA的种类和功能（3）.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（1）.RNA与DNA结构相似，都是由四种核苷酸组成。（2）.RNA与DNA的关系中，也遵循碱基互补配对原则短小精悍3、RNA适合做DNA信使的原因3、过程：4、条件1、转录：

2、场所：6、产物：5、碱基配对：问题二：DNA的遗传信息是怎样传给mRNA？7、遗传信息的传递方向：阅读课本P63第三段-P64思考讨论在细胞核中以DNA的一条链为模板,按碱基互补配对原则，合成RNA的过程。二、DNA的转录过程TCATGTTTAAG

T

AC

AA

A

T

DNA的平面结构图DNARNA聚合酶（1）解旋：DNA双链解开,碱基得以暴露AG

T

AC

AA

A

T

AGCUGACGGUUU

DNA与RNA的碱基互补配对RNA聚合酶A—UG—CC—GT—A（2）配对：细胞中游离的核糖核苷酸与DNA一条链（模板链）上的碱基按照碱基互补配对原则，形成氢键结合。AG

T

AC

AA

A

T

AGCGACGGUUUU（3）连接：在RNA聚合酶的作用下，依次连接，形成一个mRNA分子AG

T

AC

AA

A

T

AGCGACGGUUUUA—UG—CC—GT—AAG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUUUAA—UG—CC—GT—AAG

T

AC

AA

A

T

GCGACGUUGUUAA—UG—CC—GT—AAG

T

AC

AA

A

T

GCGACGUGUUAUA—UG—CC—GT—AAG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUAUUA—UG—CC—GT—AAG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUAUUAA—UG—CC—GT—AAG

T

AC

AA

A

T

GCGCGGUUAUUAUA—UG—CC—GT—AAG

T

AC

AA

A

T

GGCGGUUAUUAUCA—UG—CC—GT—AAG

T

AC

AA

A

T

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

T

AC

AA

A

T

UCAUGUUUAmRNA

细胞质

细胞核

核孔mRNA在细胞核中合成DNAAG

T

AC

AA

A

T

UCAUGUUUAmRNA

细胞质

细胞核（4）脱离：合成的mRNA从DNA链上释放，通过核孔进入细胞质，然后DNA双链恢复3、过程：4、条件酶：能量：模板：原料：RNA聚合酶DNA分子的一条单链4种游离的核糖核苷酸（AGCU)ATP1、转录：

在细胞核中以DNA的一条链为模板,按碱基互补配对原则，合成RNA的过程。2、场所：主要在细胞核6、产物：mRNA5、碱基配对：A-U、T-A、G-C、C-G解旋→配对→连接→脱离7、遗传信息的传递方向：DNA→mRNA三、转录小结DNA遗传信息如何准确的把传给mRNA？

碱基互补配对原则DNARNAA---UT---AG---CC---G场所:模板:原料:条件:产物:特点:原则:主要是细胞核DNA上基因的一条链四种游离核糖核苷酸(A、G、C、U）需要酶和ATP单链的mRNA边解旋边转录碱基互补配对原则（A=U,T=A;G=C,C=G）转录小结-A-T-G-A-C-T-G-G-A-T-C-T-T-A-A--T-A-C-T-G-A-C-C-T-A-G-A-A-T-T-U-A-C-U-G-A-C-C-U-A-G-A-A-U-U1.请同学们根据刚才学的知识画出由以下DNA片段指导合成的mRNA动动手情况一以①链为模板情况一以②链为模板A-U-G-A-C-U-G-G-A-U-C-U-U-A-A2.复制与转录的比较复制转录时间场所解旋模板原料酶能量碱基配对特点产物意义细胞核（主要），少数在线粒体和叶绿体完全解旋只解有遗传效应的片段DNA的两条链只有DNA的一条链4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸DNA解旋酶、DNA聚合酶RNA聚合酶ATPATP子代DNARNA（tRNA、rRNA）和mRNAC－G、G－C、T—A、A－UC－G、G－C、T－A、A－T有丝分裂间期和减数分裂前的间期生长发育过程边解旋边复制，半保留复制边解旋边转录复制遗传信息，使遗传信息从亲代传给子代传递遗传信息，为翻译做准备课堂练习1ACTGAA①甲链乙链丙链DNARNATGACTTACUGAA课本P77识图作答题（1）、（2）思考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？思考2、转录形成的RNA的碱基序列，与作为模板的DNA单链有哪些异同？都遵循碱基互补配对原则A-U课堂练习2mRNA上有25％的腺嘌呤，35％的尿嘧啶，则转录该mRNA的DNA分子模板链上腺嘌呤占该链碱基总数的[]A．50%B．25%C．30%D．35%DDNARNAACGTUGCA35%25%变式：转录该mRNA的DNA分子上腺嘌呤占碱基总数的_____.C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、B．核苷酸的种类依次是8、、4C．五碳糖的种类依次是2、、1D．含N碱基的种类依次是5、4、4D215214课堂练习34、细胞中不能合成蛋白质的是（）A.胰腺细胞B.肠黏膜细胞C.哺乳成熟红细胞D.白细胞C5、如图是DNA转录过程中的一个片段，其核苷酸的种类有（）

—C—T—T—A——G—A—A—U—A.4种B.5种C.6种D.8种C课堂练习

转录得到的mRNA仍是碱基序列，而不是蛋白质。那么，mRNA上的碱基序列如何决定蛋白质中氨基酸的种类、数量和排列顺序的呢？或者说mRNA如何将其从DNA模板链上获得的信息体现到能直接表现出生物体的性状的蛋白质上的呢？思考问题三：mRNA如何将遗传信息翻译成蛋白质？9/129115/29151215725赋值：12345678910111213…15.26字母：ABCDEFGHIJKLM…O…Z左边方框是字母赋值表。请你按照赋值表把下面数字信息翻译成英文单词，其中单词间用/隔开ILikeBiologyDNA和RNA都只含有4种碱基，而组成生物体蛋白质的氨基酸有20种。这4种碱基是怎样决定蛋白质的20种氨基酸的？逻辑推理：如果1个碱基决定1个氨基酸，如果2个碱基编码一个氨基酸如果3个碱基编码一个氨基酸

思考与讨论41＝4不行42＝16，不行43＝64，足足有余..AUGGAAGCAUGUCCGAGCAAGCCG..mRNA氨基酸序列思考：碱基和氨基酸之间的对应关系是怎样的？密码子：mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基

密码子

密码子

密码子AAGUGAACGmRNA连续的不重叠决定氨基酸的密码子共有多少种？氨基酸有多少种?（三联体）

第1个字母第2个字母 第3个字母密码子苯丙氨酸UUUUUU？

精氨酸AGGAGG1、请找出起始密码子与终止密码子。AUG、GUG（编码）UAA、UAG、UGA（不编码）2、已知一段mRNA的碱基序列如AUGGAAGCAUGCCGCAAGCCG,你能写出对应的氨基酸序列吗？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3、地球上几乎所有的生物体都共有上述密码子表。根据这一事实你能想到什么？地球上所有的生物具有共同的遗传语言，共用一套遗传密码（通用性），具有或远或近的亲缘关系。P65思考与讨论？保证了生物遗传的相对稳定性。思考：当某DNA碱基发生改变，是否一定会导致生物性状发生改变？因为发生改变的碱基可能有以下两种情况：该碱基位于DNA无遗传效应的片段上；该碱基改变后形成的密码子与原来的密码子决定同一种氨基酸。4、从密码子中可以看到，一种氨基酸可能有几个密码子，这一现象称做密码子的简并性。你认为密码的简并对生物体的生存发展有什么意义？NOGAU

GAC天冬氨酸地球上所有的生物共用一套遗传密码（通用性）遗传密码的特性：简并性小结遗传密码的特性：1.密码子总数是

种，但决定氨基酸的密码子是

种。其中有_____终止密码，没有对应的氨基酸。2个密码子（AUG、GUG）可以作为起始密码子（翻译开始），同时可以决定氨基酸。2.__________

：地球上几乎所有的生物共用一套密码子表。3.简并性：61643个通用性一种密码子决定一种氨基酸；一种氨基酸有两种以上的密码子的情况。转运RNA（tRNA）搬运工思考：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）”上的呢？图4-5tRNA的结构示意图

转运RNA（tRNA）UAU反密码子氨基酸mRNAUGCAUACCGAU三叶草形有臂一端可携带氨基酸有环另一端有三个碱基，能与mRNA上的密码子互补配对，称为反密码子。tRNA的分子结构ks5u精品课件mRNAtRNA反密码子密码子ACU天冬氨酸AUG

反密码子异亮氨酸AAU亮氨酸1、tRNA上有很多个碱基，其中只有3个碱基作为反密码子；2、一种tRNA只能携带

氨基酸，一种氨基酸可由__________

tRNA携带（密码子的简并性）；一种一种或多种3、反密码子有

种，tRNA有

种。6161注意：2、场所：细胞质的核糖体上3、条件4、“搬运工”：tRNA(转运RNA)能量：多种酶模板：原料：原则：mRNA20种氨基酸ATP5、过程多肽链6、产物：7、遗传信息传递方向：mRNA→蛋白质（脱离，盘曲折叠形成蛋白质）1、概念：

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。A-U、U-A、G-C、C-G三、遗传信息的翻译（P66—67）ks5u精品课件mRNAtRNA氨基酸核糖体UAC甲硫氨酸GGU组氨酸核糖体肽键①②ACGUCACUACAC翻译过程：H2O-H2O①②AGGUCACGUCAC甲硫氨酸UACGGU

组氨酸CAC色氨酸①②AGGUCACGUCGU甲硫氨酸GGU

组氨酸CAC色氨酸AGC精氨酸……mRNA和肽链被释放到细胞质中。AUC一个mRNA分子上结合多个核糖体，同时合成多条肽链！翻译是一个快速的过程，一个mRNA分子上可以结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成。意义：P67第二段少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质。GAGUCAUGCmRNA转录AGAGTCTG

CT

C

CC

AG

AG

T

DNA翻译蛋白质缬氨酸组氨酸精氨酸

基因中碱基数：mRNA中碱基数：蛋白质中氨基酸数＝6：3：1小结基因表达转录翻译存在位置含义作用遗传信息密码子反密码子1.列表比较遗传信息、密码子、反密码子DNAmRNAtRNA遗传学上把mRNA中决定氨基酸的不同碱基排列顺序，叫做“遗传密码”。脱氧核苷酸(碱基对)的排列顺序直接决定mRNA中碱基排列顺序，间接决定氨基酸的排列顺序mRNA上3个相邻的碱基直接决定氨基酸的排列顺序与密码子互补的三个碱基识别密码子动动手2.填表比较与蛋白质合成相关的计算比较DNA中的碱基数、脱氧核苷酸数mRNA中的碱基数蛋白质中的氨基酸数蛋白质中的肽链数蛋白质中的肽键数缩合失去的水分子数数目

6n

3nnmn-mn-mDNA碱基数:mRNA碱基数:氨基酸个数=6:3:1说明：因为mRNA中存在终止密码子等片段，实际上基因（DNA）上所含有的碱基数要大于6n，或氨基酸数目小于n。因此一般题目中带有“至少”或“最多”字样。动动手3、真核细胞中复制、转录、翻译的比较（作业）DNA复制转录翻译时间场所（主要）模板原料酶能量原则特点产物动动手基因表达的概念RNA转录和翻译的过程

我们学到了课堂小结课堂练习1

1、一条多肽链中有氨基酸100个，则作为合成该多肽链模板的信使RNA和用来转录该信使RNA的基因分子分别至少有碱基多少个？

A.300个和300个

B.100个和300个

C.100个和400个D.300个和600个D2、一段原核生物的mRNA通过翻译可合成一条含有11个肽键的多肽，则此mRNA分子至少含有的碱基个数及合成这段多肽需要的tRNA个数及转录此mRNA的基因中碱基数至少依次为（）

A．33

11

66

B．36

12

72

C．12

36

72D．11

36

66

B课堂练习2课堂练习33.从单尾金鱼卵细胞中提取

RNA

注入双尾金鱼受精卵中，发育成的双尾金鱼中有一些出现了单尾性状，这些RNA

最可能是（）A．遗传物质

B．tRNA

C．mRNA

D．rRNAC4.某生物基因表达过程如图所示。下列叙述与该图相符的是()A．在RNA

聚合酶作用下

DNA

双螺旋解开B．DNA—RNA杂交区域中A应与T配对C．mRNA翻译只能得到一条肽链D．该过程发生在真核细胞中课堂练习4A边转录边翻译—原核细胞3、真核细胞中复制、转录、翻译的比较DNA复制转录翻译时间场所（主要）模板原料酶能量原则特点产物有丝分裂间期和减数第一次分裂前间期细胞核DNA的两条链均为模板四种脱氧核苷酸DNA解旋酶、DNA聚合酶等ATPA-T、G-C半保留复制边解旋边复制2个子代DNA分子生长发育过程细胞核基因的一条链为模板四种核糖核苷酸RNA聚合酶等ATPA-U、T-AG-C、C-G边解旋边转录RNA（tRNA、mRNA和rENA）生长发育过程细胞质mRNA为模板二十种氨基酸特定的酶等ATPmRNA与tRNA配对

A-U,G-C肽链（多肽）或蛋白质AUGGAUAUCmRNA？甲硫氨酸CUA反密码子核糖体密码子模拟翻译过程假设：你们是tRNA，请根据自己的反密码子，把相应的氨基酸搬到核糖体上AGGUCACGUUAC

甲硫氨酸GGU

组氨酸

核糖体细胞