上课基因指导蛋白质的合成

第三节基因控制蛋白质的合成每个基因控制着不同的性状。黄身白眼红宝石眼朱红眼深红眼截翅棒眼短粗毛果蝇某一条染色体的DNA上的几个基因基因肤色眼皮单双血型基因DNA分子上具有遗传效应的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基因控制生物体的性状指导合成蛋白质直接体现者基因指导蛋白质合成的过程，叫基因的表达。基因是怎样指导蛋白质合成的呢？1、DNA（基因）主要存在于哪里？2、蛋白质在何处合成？DNA主要存在于细胞核中蛋白质的合成在细胞质中的核糖体上进行指导通过RNA作为信使问题：为什么RNA适于作DNA的信使？RNA和DNA的区别项目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

核糖、磷酸、含氮碱基：A、G、C、U

脱氧核糖、磷酸、含氮碱基：A、G、C、T传递遗传信息携带遗传信息RNA的种类和功能信使RNA（mRNA）

作为DNA的信使，将DNA的遗传信息转录下来，传递至细胞质中的核糖体上，控制蛋白质的合成。转运RNA（tRNA）

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RNA（rRNA）核糖体的组成部分三种RNA核糖体RNA：rRNA问题：DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的呢？mRNA又是怎样将获得的信息体现的蛋白质上？一、遗传信息的转录

在细胞核中，以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对的原则合成RNA的过程，称为转录。DNA的转录过程DNA的平面结构图AG

T

AC

AA

A

T

TCATGATTAAG

T

AC

AA

A

T

AGCUGACGGUUUDNA模板信息链游离的核糖核苷酸AG

T

AC

AA

A

T

AGCUGACGGUUURNA聚合酶AG

T

AC

AA

A

T

AGCGACGGUUUUAG

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

GGCGGUUAUUAUCmRNA场所:模板:原料:条件:产物:特点:原则:主要在细胞核DNA上基因的一条链四种核糖核苷酸(A、G、C、U）RNA聚合酶和ATPmRNA边解旋边转录碱基互补配对原则（A=U,T=A;G=C,C=G）转录小结二、遗传信息的翻译1、定义：在细胞质中的核糖体上,以游离在细胞质中的各种氨基酸为原料，以mRNA为模板合成具有一定氨基顺序的蛋白质的过程，称为翻译。碱基与氨基酸之间的对应关系DNA和RNA都只含有，而组成生物体蛋白质的氨基酸有。这4种碱基是怎样决定蛋白质的20种氨基酸的？如果1个碱基决定1个氨基酸，4种碱基能决定多少种氨基酸？如果2个碱基编码一个氨基酸，最多能编码多少种氨基酸？一个氨基酸的编码至少需要多少个碱基，才足以组合出构成蛋白质的20种氨基酸？思考与讨论41＝4，不行42＝16，不行43＝64，足足有余4种碱基20种

实验证明：1961年英国的克里克和同事用实验证明了一个氨基酸是由mRNA上的3个碱基决定的，即mRNA上的3个相邻的碱基决定一个氨基酸，把mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基叫做遗传密码子到底是如何决定的呢？

密码子UCAUGAUUAmRNA

密码子

密码子密码子总数是

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种或多种相同遗传密码的特性：1、有3个终止密码，没有对应的氨基酸，所以，在64个遗传密码中，能决定氨基酸的遗传密码子只有61个。2、通用性：地球上几乎所有的生物共用一套密码子表。3、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。对应的氨基酸序列为：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1、mRNA的碱基序列是AUGGAAGCAUGUCCGAGCAAGCCG,

你能写出对应的氨基酸序列吗？2、地球上几乎所有的生物体都共用上述密码子表。根据这一事实说明什么？

说明地球上所有的生物都有着或远或近的亲缘关系思考和讨论(P65)

问题：氨基酸是怎样运送到核糖体上的呢？

通过tRNA（转运RNA）从细胞质中运送到核糖体上三叶草形有臂一端可携带氨基酸有环另一端有三个碱基tRNA的分子结构3、转运RNA(tRNA)ACU天冬

氨酸反密码子AUG异亮

氨酸反密码子

转运RNA(tRNA)：分子结构呈三叶草形，其“叶柄”端能与一个特定的氨基酸结合，“叶片”端有三个特殊的碱基称为“反密码子”，能与mRNA上的“密码子”相识别。反密码子的种类：61种。小飞守角制作UCAUGAUUAmRNA细胞质UCAUGAUUAAAU亮氨酸ACU天门冬氨酸核糖体UCAUGAUUAAAU亮氨酸ACU天门冬氨酸UCAUGAUUAAAU亮氨酸ACU天门冬氨酸AUG异亮氨酸UCAUGAUUAAAU亮氨酸ACU天门冬氨酸AUG异亮氨酸肽键UCAUGAUUAAAU亮氨酸ACU天门冬氨酸AUG异亮氨酸UCAUGAUUAAAU亮氨酸ACU天门冬氨酸AUG异亮氨酸肽键UCAUGAUUAAAU亮氨酸ACU天门冬氨酸AUG异亮氨酸UCAUGAUUAAAUACUAUG亮氨酸天门冬氨酸异亮氨酸肽链

肽链合成完毕后，一条或几条肽链通过一定的空间构建方式组成一种或多种具有特定空间结构的蛋白质，从面表现出生物体特定的性状。翻译小结场所:模板:原料:条件:产物:原则:细胞质的核糖体上信使RNA二十种氨基酸需要酶和ATP多个多肽或蛋白质密码子与反密码子配对,即碱基互补配对原则（A=U，G=C）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基因指导蛋白质合成的全过程遗传信息的转录与翻译的比较转录翻译场所原料配对解旋产物细胞核细胞质4种核糖核苷酸氨基酸DNA－mRNAA—U、T—A、C—GmRNA－tRNAA—U、C—G有无RNA多肽（还需加工）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模板原料酶能量原则特点产物遗传信息遗传密码生物性状细胞分裂间期细胞核DNA的两条链均为模板四种脱氧核苷酸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1个信使RNA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多个特定氨基酸顺序的蛋白质DNA的碱基数：mRNA的碱基数：蛋白质中氨基酸数＝6n:3n:n1、DNA的碱基数、mRNA的碱基数、蛋白质中氨基酸数三者之家有何数量关系？

说明：因为基因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。nDNA3n3n3n转录翻译1、已知一段信使RNA上有12个A和G，该信使RNA上共有30个碱基，那么转录成信使RNA的这一段DNA分子中应有C和T（）个

A、12B、18C、24D、302、一个双链DNA分子中碱基A占30%，其转录成的信使RNA上的U为35%，则信使RNA上的碱基A为（）

A、30%B、35%C、40%D、25%当堂训练15.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3、某一多肽链共有100个氨基酸，则控制合成该肽链的基因中的碱基数至少有（）个？

A、600B、300C、297D、5944、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、CTA答案：A5、信使RNA中核苷酸的顺序是由下列哪项决定的（）A、转运RNA中核苷酸的排列顺序B、蛋白质分子中氨基酸的排列顺序C、核糖体上的RNA核苷酸的排列顺序D、DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序答案：DA、核糖体RNAB、转运RNAC、信使RNAD、氨基酸答案：B6、在遗传信息的转录和翻译过程中，起翻译者作用的是（）7、根据蛋白质中遗传信息传递规律，填写表中空白并回答问题DNA双链CAG信使RNAA转运RNAGAG氨基酸丙氨酸A链B链C链D链1、丙氨酸的密码子是

，决定合成该氨基酸的DNA上的碱基是

。2、第二个氨基酸是

（查密码表）3、

链为转录的模板链，遗传密码子存在于

链上。TUGCACGTUGC半胱氨酸AC8、组成人的核酸的碱基和核苷酸各共有（）

A、5、5B、5、8C、8、5D、4、4