遺傳信息的轉錄

第4章基因的表達第一節(jié)基因指導蛋白質的合成電影《侏羅紀公園》思考：電影中的科學家是怎么使已滅絕的恐龍復活的？基因（DNA）在細胞核中，而蛋白質合成是在細胞質的核糖體上進行的，在細胞核的基因如何控制在細胞質中的蛋白質的合成呢？兩者如何聯(lián)系起來的呢？

科學家的推測？問：為什么RNA適于作DNA的信使呢？(1)它的分子結構與DNA很相似,也是由基本單位-核苷酸連接而成,也能儲存遺傳信息。(2)在RNA與DNA的關系中，也遵循“堿基互補配對原則”，但U-A。(3)RNA一般是單鏈，而且比DNA短，因此能夠通過核孔轉移到細胞質中。RNA適于作DNA的信使的原因:細胞中的兩種核酸的比較

DNARNA組成元素C、H、O、N、P基本單位脫氧核苷酸（4種）核糖核苷酸（4種）磷酸脫氧核糖

A、T、C、G磷酸核糖

A、U、C、G結構規(guī)則的雙螺旋結構一般單鏈結構，較短功能

儲存、傳遞和表達遺傳信息攜帶遺傳信息分布

細胞核,線粒體,葉綠體

細胞質，核糖體化學組成圖4-3三種RNA示意圖

RNA的在細胞中有三種：mRNA（信使RNA），tRNA（轉運RNA），rRNA（核糖體RNA）問：DNA的信息是怎么傳給mRNA的？圖4-4以DNA為模板轉錄RNA的圖解、動畫過程AG

T

AC

AA

A

T

UCAUGAUUAmRNA

細胞質

細胞核

核孔DNAmRNA在細胞核中合成AG

T

AC

AA

A

T

UCAUGAUUAmRNA

細胞質

細胞核mRNA通過核孔進入細胞質轉錄（1）轉錄的定義：（2）轉錄的場所：（3）轉錄的模板：（4）轉錄的原料：（5）轉錄的條件：（6）轉錄的堿基配對：（7）轉錄的產物：在細胞核內，以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程。細胞核DNA的一條鏈四種核糖核苷酸ATP、酶A—U;T—A；C—G；G—C一條mRNA復制轉錄場所解旋模板原料酶能量堿基配對產物DNA的復制和轉錄的比較作業(yè)：轉錄小結：概念：場所：模板：原料：條件：產物：信息傳遞方向：練習鞏固：1.DNA分子的解旋發(fā)生在________過程中。

A.復制B.轉錄

C.翻譯D.復制和轉錄2.果蠅的遺傳物質由_________種核苷酸組成。

A.2B.4C.5D.8DB3.一個DNA分子可以轉錄出多少種多少個mRNA分子

A.一種一個B.一種多個

C.多種多個D.無數(shù)種無數(shù)個4.已知一段信使RNA上有12個A和G,該信使RNA上共有30個堿基。那么轉錄成該信使RNA的一段DNA分子中應有C和T（）

A.12個B.18個

C.24個D.30個CD問題情境：

轉錄后進入細胞質的mRNA仍是堿基序列，而不是蛋白質。那么，mRNA上的堿基序列如何能變成蛋白質中氨基酸的種類、數(shù)量和排列順序呢？mRNA如何將遺傳信息翻譯成蛋白質？思考：mRNA的4種堿基如何決定20種氨基酸？堿基與氨基酸之間的對應關系是怎樣的？感悟科學家破譯遺傳密碼的推理過程：

1個堿基決定1個氨基酸？

2個堿基決定1個氨基酸？4種,不行！16種組合方式也不能決定20種氨基酸,不行?。√岢觯簃RNA上每3個相鄰的堿基決定1個氨基酸。64種，可行?。?！密碼子：mRNA上三個相鄰的堿基稱為一個密碼子（三聯(lián)體密碼）。實驗證明：1961年英國的克里克和同事用實驗證明了一個氨基酸是由mRNA上的3個堿基決定的，即mRNA上的3個相鄰的堿基決定一個氨基酸，把mRNA上決定一個氨基酸的3個相鄰堿基叫做三聯(lián)體密碼子到底是如何決定的呢？

密碼子UCAUGAUUAmRNA

密碼子

密碼子2、遺傳密碼：

遺傳學上把mRNA中決定氨基酸的不同堿基排列順序，叫做“遺傳密碼”。把其中決定一個氨基酸的相鄰的三個堿基叫做密碼子。a、一種氨基酸可以和多個密碼子相對應(簡并性)b、一個密碼子只和一種氨基酸相對應（專一性）c、二個密碼子（AUG、GUG）可以作為起始密碼，同時可以決定氨基酸。三個終止密碼（UAA、UAG、UGA）不決定任何氨基酸。d、氨基酸的種類；20種密碼子的種類：64種（61種有義密碼）從遺傳密碼表中可看出：e、通用性：地球上幾乎所有的生物共用一套密碼子表。

c、簡并性：一種氨基酸有兩種以上的密碼子的情況。遺傳密碼的特性：

b、通用性：地球上幾乎所有的生物共用一套密碼子表。思考與討論：已知一段mRNA的堿基序列是AUGGAAGCAUGUCCGAGCAAGCCG，你能結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

mRNA進入細胞質后，就與蛋白質的“裝配機器”—核糖體結合，形成合成蛋白質的“生產線”。那么，游離在細胞質中的氨基酸是怎樣運送到合成蛋白質的“生產線”上的呢？圖4-5tRNA的結構示意圖專一性：每種tRNA只能識別并轉運一種氨基酸。tRNA的反密碼子與mRNA上的密碼子互補配對。圖4-6蛋白質的合成示意圖動畫展示蛋白質的合成過程翻譯一個mRNA分子上結合多個核糖體，同時合成多條肽鏈翻譯小結：

概念：游離在細胞質中的各種氨基酸，以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質的過程，稱為遺傳信息的翻譯。

場所：細胞質的核糖體。

模板：以mRNA為模板。

原料：20種氨基酸（由tRNA搬運）。條件：酶、ATP

產物：有一定氨基酸順序的肽鏈。信息傳遞方向：mRNA蛋白質DNA(基因)蛋白質RNA轉錄翻譯基因指導蛋白質合成的過程比較復制，轉錄和翻譯三個過程的差異：核糖體細胞核細胞核場所一個mRNA分子可以與多個核糖體結合邊解旋邊轉錄半保留復制，邊解旋邊復制特點mRNA蛋白質DNAmRNADNADNA信息傳遞方向肽鏈RNADNA產物20種氨基酸4種核糖核苷酸4種脫氧核苷酸原料mRNADNA一條鏈DNA雙鏈模板生物生長發(fā)育過程中細胞分裂間期時間翻譯

轉錄DNA復制

能發(fā)生堿基配對的場所和過程:場所:過程:細胞核、線粒體、葉綠體、核糖體DNA復制、RNA復制、轉錄、逆轉錄、翻譯歸納遺傳信息流動方向：

思考：DNA的堿基數(shù)、mRNA的堿基數(shù)與氨基酸個數(shù)的關系如何？例：一條多肽鏈中有氨基酸1000個，則作為合成該多肽鏈模板的信使RNA和用來轉錄該信使RNA的基因分子分別至少有堿基多少個？A.3000個和3000個

B.1000個和3000個

C.1000個和4000個D.3000個和6000個小結：DNA的堿基數(shù):mRNA的堿基數(shù):蛋白質的氨基酸數(shù)=6n:3n:nD小結：基因的表達轉錄翻譯場所：細胞核模板：DNA原料：游離的核糖核苷酸結果：形成信使RNA場所：細胞質內的核糖體模板：原料：結果：信使RNA氨基酸形成具有一定氨基酸順序的蛋白質

9、根據轉錄和翻譯過程填充：

DNA雙鏈

G

信使RNA轉運RNA氨基酸

丙氨酸（密碼GCA)

C

A

C

G

T

G

C

A

C

G

U1、（03高考江蘇）真核生物染色體DNA遺傳信息的傳遞與表達過程，在細胞質中進行的是（）A、復制B、轉錄C、翻譯D、轉錄和翻譯2、mRNA的核苷酸序列與：（

）A．某一個tRNA分子核苷酸序列互補B．所有tRNA分子的核苷酸序列互補C．DNA分子兩條鏈的核苷酸序列互補D．DNA分子一條鏈的核苷酸序列互補3、DNA分子模板鏈上的堿基序列攜帶的遺傳信息最終翻譯的氨基酸如下表則右圖所示的tRNA所攜帶的氨基酸是：（）A．賴氨酸 B．丙氨酸C．半胱氨酸D．蘇氨酸5、（04高考上海）組成人體蛋白質的20種氨基酸所對應的密碼子共有（）

A、4個B、20個C、61個D、64個6．已知一個蛋白質由2條肽鏈組成，連接氨基酸的肽鍵共有198個，翻譯該蛋白質的mRNA中有A和G共200個，則該mRNA中的C和U不能少于：（）A．200個B．400個C．600個D．800個7（04高考廣東）人體中具有生長激素基因和血紅蛋白基因，兩者（）A.分別存在于不同組織的細胞中B．均在細胞分裂前期按照堿基互補配對原則復制C.均在細胞核內轉錄和翻譯D．轉錄的信使RNA上相同的密碼子翻譯成相同的氨基酸8（04高考江蘇）下列對轉運RNA的描述，正確的是（）A．每種轉運RNA能識別并轉運多種氨基酸B．每種氨基酸只有一種轉運RNA能轉運它C．轉運RNA能識別信使RNA上的密碼子D．轉運RNA轉運氨基酸到細胞核內10、根據圖回答問題：甲乙(1)圖甲所示為

過程，圖乙為

的結構示意圖。(2)RNA有三種分別是

、

、

。如果圖乙中的反密碼子為ACG則對應的密碼