基因控制蛋白質(zhì)的合成翻譯

1、【前置性訓(xùn)練前置性訓(xùn)練】DNA復(fù)制復(fù)制轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄場所場所模板模板原料原料酶酶配對原則配對原則產(chǎn)物產(chǎn)物主要在細(xì)胞核主要在細(xì)胞核主要在細(xì)胞核主要在細(xì)胞核DNA分子的一條鏈分子的一條鏈DNA分子的兩條鏈分子的兩條鏈四種游離的四種游離的核糖核苷酸核糖核苷酸四種游離的四種游離的脫氧核苷酸脫氧核苷酸解旋酶、解旋酶、DNA聚合酶聚合酶解旋酶、解旋酶、RNA聚合酶聚合酶A-U T-A C-G G-CA-T G-CDNA分子分子RNA分子分子DNA分子復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的比較分子復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的比較思考討論思考討論為什么為什么RNA適于作適于作DNA的信使呢？的信使呢？ RNA一般為一般為 鏈，比鏈，比DNA短，能通短，能通

2、 過過 從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中；從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中； RNA是由四種是由四種 連接而成，也能儲存遺傳信息；連接而成，也能儲存遺傳信息； DNA與與RNA的關(guān)系中，也遵循堿基互補(bǔ)配對原則，即的關(guān)系中，也遵循堿基互補(bǔ)配對原則，即A與與 ，T與與 ，G與與C。單單核孔核孔核糖核苷酸核糖核苷酸AURNA的種類的種類1.信使信使RNA（messerger RNA ，mRNA）2.轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA （transfer RNA ，tRNA）3.核糖體核糖體RNA （ribosomal RNA ，rRNA）動動手：動動手：寫出圖示寫出圖示DNA分子轉(zhuǎn)錄生成的分子轉(zhuǎn)錄生成的mRNAmRNADNA:G C T

3、T A C T G A C C T A G A A T T G C A C G A A T G A C T G G A T C T T A A C G T C G A A U G A C U G G A T C U U A A C G U 轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄mRNA如何將信息翻譯成蛋白質(zhì)？如何將信息翻譯成蛋白質(zhì)？探究探究DNAmRNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄CGUAUGACUGGAUCUUAA甲硫氨酸甲硫氨酸蘇氨酸蘇氨酸 絲氨酸絲氨酸翻譯翻譯 組成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸有組成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸有20種，而種，而RNA只有只有4種核苷酸，種核苷酸，4種堿基種堿基AUCG如何決定如何決定20種種氨基酸呢？氨基酸

4、呢？mRNA如何將信息翻譯成蛋白質(zhì)？如何將信息翻譯成蛋白質(zhì)？邏輯推理：邏輯推理： 1個(gè)堿基決定個(gè)堿基決定1個(gè)氨基酸，有個(gè)氨基酸，有 種；種； 2個(gè)堿基決定個(gè)堿基決定1個(gè)氨基酸，有個(gè)氨基酸，有 種；種； 3個(gè)堿基決定個(gè)堿基決定1個(gè)氨基酸，有個(gè)氨基酸，有 種；種；41=442=1643=64探究探究密碼子（遺傳密碼）：密碼子（遺傳密碼）： mRNA上決定一個(gè)氨基酸的三個(gè)相鄰的堿基。上決定一個(gè)氨基酸的三個(gè)相鄰的堿基。UUA GAUAUCmRNA密碼子密碼子密碼子密碼子密碼子密碼子遺傳密碼是怎樣破譯的？遺傳密碼是怎樣破譯的？探究探究資料：資料：19601960年，尼倫伯格利用大腸桿菌的破碎細(xì)胞溶液，建

5、立了一年，尼倫伯格利用大腸桿菌的破碎細(xì)胞溶液，建立了一種利用人工合成的種利用人工合成的RNARNA在試管里合成多肽鏈的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了一在試管里合成多肽鏈的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了一個(gè)巧妙的實(shí)驗(yàn)，破譯了第一個(gè)遺傳密碼。個(gè)巧妙的實(shí)驗(yàn)，破譯了第一個(gè)遺傳密碼。分組討論實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案：分組討論實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案：（1）模板模板mRNAmRNA是什么？是什么？（2）20種氨基酸怎樣加入？種氨基酸怎樣加入？（3）需要一組還是多組實(shí)驗(yàn)？）需要一組還是多組實(shí)驗(yàn)？（4）這個(gè)實(shí)驗(yàn)破譯了哪個(gè)密碼子？）這個(gè)實(shí)驗(yàn)破譯了哪個(gè)密碼子？遺傳密碼是怎樣破譯的？遺傳密碼是怎樣破譯的？探究探究如果是你，還有其他的實(shí)驗(yàn)流程破譯遺傳密碼，使如果是你，

6、還有其他的實(shí)驗(yàn)流程破譯遺傳密碼，使結(jié)果更一目了然嗎？（提示：實(shí)驗(yàn)提供有多個(gè)試管和結(jié)果更一目了然嗎？（提示：實(shí)驗(yàn)提供有多個(gè)試管和20種氨基酸溶液。）種氨基酸溶液。）動動腦：動動腦：2020種種氨氨基基酸酸的的遺遺傳傳密密碼碼子子表表細(xì)胞核細(xì)胞核DNA細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)氨基酸氨基酸由誰完成運(yùn)由誰完成運(yùn)送氨基酸？送氨基酸？mRNA核糖體核糖體“ 招賢納士招賢納士 ”模擬現(xiàn)場模擬現(xiàn)場精通兩精通兩種語言種語言能勝任能勝任應(yīng)聘工應(yīng)聘工作作能重復(fù)能重復(fù)勞動勞動服從安服從安排，有排，有大局意大局意識識 tRNA “搬運(yùn)工搬運(yùn)工”tRNA 的結(jié)構(gòu)和功能：的結(jié)構(gòu)和功能：UACUGCAUCAUGCGmRNA三個(gè)堿基三個(gè)堿

7、基反密碼子反密碼子氨基酸氨基酸 小組內(nèi)選出一名小組內(nèi)選出一名tRNA，其余同學(xué)充當(dāng)氨基，其余同學(xué)充當(dāng)氨基酸酸 模擬翻譯過程模擬翻譯過程學(xué)生活動學(xué)生活動動畫動畫轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程翻譯小結(jié)翻譯小結(jié)定義：游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸，以定義：游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸，以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程。程。 場所：場所： ， 模板：模板： ， 原料：原料： ， 產(chǎn)物：產(chǎn)物： 。細(xì)胞質(zhì)中的核糖體細(xì)胞質(zhì)中的核糖體mRNA20種游離的氨基酸種游離的氨基酸多肽鏈（蛋白質(zhì)）多肽鏈（蛋白質(zhì)） 總結(jié)：總結(jié)： 基因的表達(dá)過程是在細(xì)胞中完成的?；?/p>

8、因的表達(dá)過程是在細(xì)胞中完成的。 DNA分子、分子、RNA分子、氨基酸分子和核糖分子、氨基酸分子和核糖體、線粒體等眾多細(xì)胞器一道，完成遺傳信息體、線粒體等眾多細(xì)胞器一道，完成遺傳信息分的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程。分的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程。mRNA DNA 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄 翻譯翻譯 小結(jié)：小結(jié)：DNA分子的脫氧核苷酸的排列順序分子的脫氧核苷酸的排列順序mRNA分子的核糖核苷酸的排列順序分子的核糖核苷酸的排列順序氨基酸的排列順序氨基酸的排列順序蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能的特異性蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能的特異性生物的性狀生物的性狀決定決定決定決定決定決定表現(xiàn)表現(xiàn)DNAmRNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)性狀性狀轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄翻譯翻譯表現(xiàn)表現(xiàn)控控制

9、制豬為什么會發(fā)光？豬為什么會發(fā)光？基因如何控制蛋白質(zhì)的合成？美國密蘇里大學(xué)培育出四只含有熒光水母基因的小豬。美國密蘇里大學(xué)培育出四只含有熒光水母基因的小豬。左為熒光小豬，右為正常小豬。左為熒光小豬，右為正常小豬。 課堂練習(xí)課堂練習(xí)1、“遺傳信息遺傳信息”是指（是指（ ） A. 基因的脫氧核苷酸排列順序基因的脫氧核苷酸排列順序 B. DNA的磷酸和脫氧核糖排列順序的磷酸和脫氧核糖排列順序 C. 信使信使RNA的核苷酸排列順序的核苷酸排列順序 D. 蛋白質(zhì)的氨基酸排列順序蛋白質(zhì)的氨基酸排列順序A2、一個(gè)一個(gè)“密碼子密碼子”是指（是指（ ） A. 信使信使RNA上任意三個(gè)堿基的各種組合上任意三個(gè)堿基

10、的各種組合 B. 信使信使RNA上任何三個(gè)堿基的排列上任何三個(gè)堿基的排列 C. 信使信使RNA上三個(gè)相鄰排列的堿基上三個(gè)相鄰排列的堿基 D. 信使信使RNA上三個(gè)特定相鄰的堿基組合上三個(gè)特定相鄰的堿基組合C3、下列關(guān)于下列關(guān)于DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄異同點(diǎn)的敘述中正確的是（復(fù)制和轉(zhuǎn)錄異同點(diǎn)的敘述中正確的是（ ） A. 模板相模板相同同 B. 場所不同場所不同 C. 產(chǎn)物不同產(chǎn)物不同 D. 所需的酶相同所需的酶相同C4、根據(jù)蛋白質(zhì)生物合成過程中遺傳信、根據(jù)蛋白質(zhì)生物合成過程中遺傳信息的傳遞規(guī)律，請?jiān)谙卤淼目瞻滋幪畛鱿⒌膫鬟f規(guī)律，請?jiān)谙卤淼目瞻滋幪畛鱿鄳?yīng)的堿基符號：相應(yīng)的堿基符號：DNA的雙的雙螺旋螺旋G

11、CAmRNAGCtRNA氨基酸氨基酸纈氨酸纈氨酸密碼子密碼子TCGUCAGGUC思維拓展思維拓展 影片影片侏羅紀(jì)公園侏羅紀(jì)公園中科學(xué)家利用凝結(jié)在琥珀中的史前蚊子體內(nèi)的恐龍血液中科學(xué)家利用凝結(jié)在琥珀中的史前蚊子體內(nèi)的恐龍血液提取出恐龍的遺傳基因，加以修補(bǔ)和培育繁殖，竟然使已絕跡提取出恐龍的遺傳基因，加以修補(bǔ)和培育繁殖，竟然使已絕跡6500萬年的史前龐萬年的史前龐然大物復(fù)生。然大物復(fù)生。思考討論思考討論為什么為什么RNA適于作適于作DNA的信使呢？的信使呢？ RNA一般為一般為 鏈，比鏈，比DNA短，能通短，能通 過過 從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中；從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中； RNA是由四種是由四種 連接

12、而成，也能儲存遺傳信息；連接而成，也能儲存遺傳信息； DNA與與RNA的關(guān)系中，也遵循堿基互補(bǔ)配對原則，即的關(guān)系中，也遵循堿基互補(bǔ)配對原則，即A與與 ，T與與 ，G與與C。單單核孔核孔核糖核苷酸核糖核苷酸AU思考討論思考討論為什么為什么RNA適于作適于作DNA的信使呢？的信使呢？ RNA一般為一般為 鏈，比鏈，比DNA短，能通短，能通 過過 從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中；從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中； RNA是由四種是由四種 連接而成，也能儲存遺傳信息；連接而成，也能儲存遺傳信息； DNA與與RNA的關(guān)系中，也遵循堿基互補(bǔ)配對原則，即的關(guān)系中，也遵循堿基互補(bǔ)配對原則，即A與與 ，T與與 ，G與與C。單單核孔核孔核糖核苷酸核糖核苷酸AU遺傳密碼是怎樣破譯的？遺傳密碼是怎樣破譯的？探究探究資料：資料：19601960年，尼倫伯格利用大腸桿菌的破碎細(xì)胞溶液，建立了一年，尼倫伯格利用大腸桿菌的破碎細(xì)胞溶液，建立了一種利用人工合成的種利用人工合成的RNARNA在試管里合成多肽鏈的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了一在試管里合成多肽鏈的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了一個(gè)巧妙的實(shí)驗(yàn)，破譯了第一個(gè)遺傳密碼。個(gè)巧妙的實(shí)驗(yàn)，破譯了第一個(gè)遺傳密碼。分組討論實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案：分組討論實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案：（1）模板模板mRNAmRNA是什