生物公開課-基因指導蛋白質(zhì)的合成

1、第四章基因的表達第四章基因的表達第四章基因的表達 4.1 基因指導蛋白質(zhì)的合成2021. 5. 8(2個課時)學習目標核心素養(yǎng)1概述遺傳信息轉(zhuǎn)錄、翻譯的過程和特點。(重、難點)2說明密碼子、反密碼子和遺傳信息之間的關(guān)系。(重點)1通過圖示和列表比較轉(zhuǎn)錄和翻譯的異同。2從存在位置、作用等方面，探討密碼子、反密碼子和遺傳信息之間的關(guān)系，構(gòu)建知識脈絡(luò)基因蛋白質(zhì)的合成指導_指導蛋白質(zhì)的合成基因是有_的_片段； DNA 主要存在于_中，而蛋白質(zhì)的合成是在_中進行的。細胞核中的DNA如何指導細胞質(zhì)中的蛋白質(zhì)的合成基因遺傳效應DNA細胞核細胞質(zhì)以_為媒介RNA課堂導入比較項目DNARNA基本單位五碳糖含氮堿

2、基結(jié)構(gòu)主要存在部位DNA,RNA 的主要區(qū)別脫氧核苷酸核糖核苷酸脫氧核糖核糖A T C GA U C G多為雙鏈結(jié)構(gòu)多為單鏈結(jié)構(gòu)細胞核細胞質(zhì)為什么RNA適合做DNA的信使呢？RNA一般是_鏈，而且比 DNA 短，因此能夠通過_，從_轉(zhuǎn)移到_中。單核孔細胞核細胞質(zhì)RNA的種類信使 RNA(mRNA)核糖體 RNA(rRNA)轉(zhuǎn)運 RNA(tRNA)DNA(基因)蛋白質(zhì)RNA轉(zhuǎn)錄翻譯基因指導蛋白質(zhì)合成的過程AG T AC AA A T AGCUGACGGUUURNA 聚合酶一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄AG T AC AA A T AGCGACGGUUUUAG T AC AA A T AGCGACGGUUUU

3、AG 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（1）DNA的兩條鏈都能轉(zhuǎn)錄嗎？（2）DNA鏈完全解開嗎？（3）在轉(zhuǎn)錄過程中堿基互補配對原則有什么特殊 情況？ AU、TA、 GC、 CGATTCAGA

4、TGTAAGTCTACDNAa鏈b鏈AUUCAGAUG假設(shè)以b鏈為模板，則轉(zhuǎn)錄出的RNA堿基排列為引入概念12二、遺傳信息的翻譯轉(zhuǎn)錄得到的RNA仍是堿基序列，而不是蛋白質(zhì)。那么，RNA上的堿基序列如何能變成蛋白質(zhì)中氨基酸的種類、數(shù)量和排列順序呢？mRNA如何將信息翻譯成蛋白質(zhì)？翻譯概念遺傳學上把以信使RNA為模板，合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程叫做翻譯。 3課堂活動（小組討論）請同學們小組為單位思考并討論，DNA和RNA都只含有4種堿基，而組成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸有21種。這4種堿基是怎樣決定蛋白質(zhì)的21種氨基酸的？在細胞質(zhì)中,以mRNA為模板,合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程。 （

5、二）翻譯思考： 組成蛋白質(zhì)的氨基酸： 信使RNA的堿基：4種堿基如何決定蛋白質(zhì)的20種氨基酸呢？21種4種如果1個堿基決定1個氨基酸就只能決定_種，即 如果3個堿基決定1個氨基酸就可決定_種，即 如果2個堿基決定1個氨基酸就只能決定_種，即41664實驗驗證：1961年英國的克里克和同事用實驗證明一個氨基酸是由mRNA的3個堿基決定，即三聯(lián)體密碼子信使RNA上決定一個氨基酸的3個相鄰的堿基密碼子:UCAUGAUUAmRNA密碼子密碼子密碼子a.起始密碼子：2 種，AUG、GUG，同時編碼氨基酸，在原核生物中GUG編碼的是甲硫氨酸b.普通密碼子：59 種，只編碼氨基酸c.終止密碼子：3 種，UA

6、A、UGA、UAG，一般不編碼氨基酸，但特殊情況下UGA可編碼硒代半胱氨酸思考與討論：1、已知一段mRNA的堿基序列是AUGGAAGCAUGUCCGAGCAAGCCG你能結(jié)合密碼子表寫出對應的氨基酸序列嗎？ 甲硫氨酸谷氨酸丙氨酸半胱氨酸脯氨酸絲氨酸賴氨酸脯氨酸地球上幾乎所有的生物都共用一套密碼子（通用性）同時幾種不同的密碼子編碼一種氨基酸（簡并性） mRNA進入細胞質(zhì)，與蛋白質(zhì)的“裝配機器”核糖體結(jié)合，形成合成蛋白質(zhì)的“生產(chǎn)線”。 有了生產(chǎn)線，還需要“工人”搬運原料，才能生產(chǎn)產(chǎn)品。溫馨提醒原料：游離在細胞質(zhì)中的氨基酸(20種）ACU 天門冬酰氨一共有多少種tRNA?反密碼子與密碼子相互配對,轉(zhuǎn)

7、運的氨基酸由配對的密碼子決定每種tRNA只能識別并轉(zhuǎn)運一種特定的氨基酸!（專一性）決定氨基酸的密碼子有62種,所以tRNA 有62種密碼子與反密碼子AAU亮氨酸ACU天冬氨酸一種tRNA只能攜帶一種氨基酸?一種氨基酸只能由一種tRNA攜帶?AUG異亮氨酸翻 譯翻譯過程1、起始：mRNA與 結(jié)合。2、運輸： 攜帶氨基酸進入特定位置。3、延伸：核糖體沿 移動，讀取下一個密碼子，由對應 運輸相應 的氨基酸加到延伸中的肽鏈上。4、終止：當核糖體到達mRNA上的 時，合成停止。5、脫離：肽鏈合成后從核糖體與mRNA的復合物上脫離，盤曲折疊成具有特定 和 的蛋白質(zhì)分子。核糖體tRNAmRNAtRNA終止密

8、碼子空間結(jié)構(gòu)功能一個mRNA可同時結(jié)合多個核糖體。方向：根據(jù)多肽鏈的長短，長的翻譯在前。（由短到長）意義：少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白質(zhì)，提高了翻譯的效率。引入概念2三、中心法則2在遺傳信息的流動過程中，DNA、RNA是信息的載體，蛋白質(zhì)是信息的表達產(chǎn)物，而ATP為信息的流動提供能量，可見，生命是物質(zhì)、能量和信息的統(tǒng)一體。課堂鞏固4 答案：B1、下圖表示真核細胞中發(fā)生的一項生理過程，相關(guān)敘述正確的是()A圖中表示rRNA B該過程表示翻譯 C圖中是細胞核 D圖中表示肽鏈 答案：B 2、如圖代表真核細胞中發(fā)生的某一過程，下列正確的是()A該過程表示翻譯，模板是核糖體B該圖所示過程也可以發(fā)生在原核細胞中C該圖所示需要的原料為氨基酸，有水產(chǎn)生不需要