基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成（區(qū)一等獎(jiǎng)）

第4章基因的表達(dá)第一頁，共三十二頁。復(fù)制過程:第二頁，共三十二頁。時(shí)間場所條件原則過程特點(diǎn)結(jié)果意義DNA分子復(fù)制過程有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂前的間期主要發(fā)生在細(xì)胞核中①模板：DNA的兩條鏈；②原料：游離的4種脫氧核苷酸；③能量：ATP；④酶：解旋酶、DNA聚合酶等堿基互補(bǔ)配對原則:A-TT-AG-CC-G解旋―→合成互補(bǔ)子鏈―→形成子代DNA分子①邊解旋邊復(fù)制②半保留復(fù)制1個(gè)DNA分子―→2個(gè)子代DNA分子確保了親子代之間遺傳信息的連續(xù)性第三頁，共三十二頁?；蚩刂粕镄誀钪笇?dǎo)合成蛋白質(zhì)體現(xiàn)者基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的過程，叫基因的表達(dá)。問題：基因是怎樣指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成呢？

誰控制遺傳性狀的？誰體現(xiàn)生物的性狀？引課第四頁，共三十二頁。第1節(jié)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成小飛守角制作第五頁，共三十二頁。主要在細(xì)胞核在細(xì)胞質(zhì)的核糖體上進(jìn)行媒介：RNA基因（DNA片段）蛋白質(zhì)的合成指導(dǎo)原因：1、RNA能夠儲存遺傳信息

2、RNA一般為單鏈，而且比DNA短，因此能通過核孔。問題：1、為什么RNA適合做DNA的信使2、RNA和DNA在化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)上有哪些區(qū)別？

3、RNA有哪幾種？第六頁，共三十二頁。RNA的種類信使RNA(mRNA)核糖體RNA(rRNA)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA(tRNA)第七頁，共三十二頁。一、基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成的過程：一）轉(zhuǎn)錄：將DNA的遺傳信息轉(zhuǎn)移到媒介---RNA中二）翻譯：RNA中的遺傳信息指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成第八頁，共三十二頁。RNA聚合酶過程第9頁㈠遺傳信息的轉(zhuǎn)錄第九頁，共三十二頁。RNA聚合酶過程第10頁㈠遺傳信息的轉(zhuǎn)錄第十頁，共三十二頁。RNA聚合酶ATCGUAGC過程第11頁㈠遺傳信息的轉(zhuǎn)錄細(xì)胞核一條鏈模板堿基互補(bǔ)配對mRNA轉(zhuǎn)錄：在_______內(nèi)，以DNA的______為______，按照____________的原則合成_____的過程。第十一頁，共三十二頁。㈠遺傳信息的轉(zhuǎn)錄第十二頁，共三十二頁。轉(zhuǎn)錄1、場所:模板:酶和能量:3、原則:4、產(chǎn)物:5、遺傳信息傳遞方向:主要在細(xì)胞核中DNA的一條鏈4種游離的核糖核苷酸RNA聚合酶、ATP堿基互補(bǔ)配對原則mRNADNA轉(zhuǎn)錄mRNA2、條件:原料:A—U、T—A、

G—C、C—G第十三頁，共三十二頁。AUCGUCCGCADNAmRNA轉(zhuǎn)錄ATCGATCCGCAATAGCTAGGCGTmRNA合成以后，就通過______進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中。游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種____________

，以__________________為模板，合成具有一定__________________的蛋白質(zhì)的過程叫做______。

核孔氨基酸信使RNA氨基酸順序翻譯㈡遺傳信息的翻譯問題：mRNA上的堿基與氨基酸的對應(yīng)關(guān)系是怎樣的？第十四頁，共三十二頁。mRNA：蛋白質(zhì)：氨基酸一個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸只能決定幾種：4種20種4種不行兩個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸只能決定幾種：4×4=16不行三個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸能決定幾種：4×4×

4=64有余假設(shè)：UCAUGAUUA第十五頁，共三十二頁。

密碼子

密碼子

密碼子UCAUGAUUAmRNA

密碼子：mRNA上三個(gè)相鄰的堿基，決定1個(gè)氨基酸的。第十六頁，共三十二頁。20種氨基酸的密碼子表

第1個(gè)字母第2個(gè)字母第3個(gè)字母密碼子苯丙氨酸UUUUUU①每個(gè)密碼子是否都可以編碼氨基酸呢？②一個(gè)密碼子是否只能編碼一種氨基酸？③一種氨基酸只能由一種密碼子進(jìn)行編碼嗎？精氨酸的密碼子有幾個(gè)？是什么？第十七頁，共三十二頁。(2).一個(gè)密碼子決定___種氨基酸,一種氨基酸可以和___

種密碼子相對應(yīng)。(3).有___個(gè)終止密碼，(不編碼氨基酸，起終止信號的作用）:UAA、UAG、UGA(4).有____個(gè)起始密碼(可編碼氨基酸）：

AUG(甲硫氨酸）、GUG（纈氨酸）6461132一或多(1).圖中有___個(gè)遺傳密碼子，能決定氨基酸的只有____個(gè)。第十八頁，共三十二頁。①已知一段mRNA的堿基序列是AUGGAAGCAUGUCCGAGCAAGCCG，你能寫出對應(yīng)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請結(jié)合密碼子表，討論下列問題：②地球上幾乎所有的生物體都是共用上述的密碼子表。根據(jù)這一事實(shí)，你能想到什么？地球上幾乎所有的生物共用一套密碼子指的是遺傳密碼的通用性。這說明生物有共同的起源或生命在本質(zhì)上是統(tǒng)一的，地球上的所有生物都有或近或遠(yuǎn)的親緣關(guān)系。③從密碼子表上可以看到，一種氨基酸可能有幾個(gè)密碼子，這一現(xiàn)象稱做密碼的簡并。你認(rèn)為密碼的簡并對生物體的生存發(fā)展有什么意義？從密碼的簡并性我們能認(rèn)識到：如果密碼子中的一個(gè)堿基發(fā)生變化，可能影響到蛋白質(zhì)氨基酸的種類，也有可能翻譯出的蛋白質(zhì)氨基酸的種類不發(fā)生變化（如GAU→GAC都決定天冬氨酸），這就保證了生物遺傳的相對穩(wěn)定性，又使生物出現(xiàn)變異有可能，從而促進(jìn)生物的發(fā)展進(jìn)化。第十九頁，共三十二頁。ACU氨基酸反密碼子1、每種tRNA只能識別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸。2、一種氨基酸可由一種或幾種tRNA來運(yùn)輸。問題：游離的氨基酸是如何搬運(yùn)到合成蛋白質(zhì)的“生產(chǎn)線”上的？

翻譯的搬運(yùn)工---轉(zhuǎn)運(yùn)RNA(tRNA)3、反密碼子有61種核糖體GAGUCAUGCmRNA合成蛋白質(zhì)的“生產(chǎn)線”第二十頁，共三十二頁。AUGGAUAUCmRNA？甲硫氨酸CUA反密碼子核糖體小飛守角制作翻譯的搬運(yùn)工---轉(zhuǎn)運(yùn)RNA(tRNA)第二十一頁，共三十二頁。核糖體核糖體核糖體UAUCGUCUGGGAUACGGCAAUACAGUCACCGGAUmRNAUACCGUGGACUG多肽鏈翻譯的過程是怎樣的？第二十二頁，共三十二頁。二、遺傳信息的翻譯第二十三頁，共三十二頁。翻譯：在細(xì)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1、場所:5、原則:6、產(chǎn)物:7、遺傳信息傳遞方向:細(xì)胞質(zhì)的核糖體ATP堿基互補(bǔ)配對原則mRNA蛋白質(zhì)翻譯肽鏈或蛋白質(zhì)2、條件:模板:能量:mRNA20種游離的氨基酸原料:酶tRNAG－C、C－G、U－A、A－U第二十四頁，共三十二頁。DNA(基因)蛋白質(zhì)mRNA轉(zhuǎn)錄翻譯基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的過程第二十五頁，共三十二頁。1、在細(xì)胞質(zhì)中，翻譯是一個(gè)快速的過程。一個(gè)mRNA分子上結(jié)合多個(gè)核糖體，短時(shí)間內(nèi)形成多條相同的肽鏈，提高翻譯的速度。2、從基因的表達(dá)過程可以看出：DNA（基因）中脫氧核苷酸的排列順序決定了信使RNA中

的排列順序，進(jìn)而決定

的排列順序，最終決定了

的結(jié)構(gòu)和功能。核糖核苷酸氨基酸蛋白質(zhì)第二十六頁，共三十二頁。DNA、mRNA的堿基和氨基酸的數(shù)量關(guān)系結(jié)論:CGTGCACATGCACTGGTADNA谷氨酸組氨酸精氨酸氨基酸CGUGGACAUmRNAGCACUGGUAtRNA氨基酸序列基因的堿基

mRNA的堿基

氨基酸=6

3

1第二十七頁，共三十二頁。【典型例題】【方法點(diǎn)撥】GCACGTACGTGC賴氨酸丙氨酸半胱氨酸蘇氨酸DNA分子模板鏈上的堿基序列最終翻譯的氨基酸如下表，則下圖所示tRNA所攜帶的氨基酸是（）A．賴氨酸B．丙氨酸C．半胱氨酸D．蘇氨酸題中表格為“DNA分子模板鏈上的堿基序列最終翻譯的氨基酸”，并不是遺傳密碼；由圖中tRNA的反密碼子可知，決定此tRNA所攜帶氨基酸的遺傳密碼子為GCA，相應(yīng)DNA分子上的遺傳信息應(yīng)為CGT，故其所攜帶的氨基酸應(yīng)為丙氨酸。B第二十八頁，共三十二頁。【典型例題】【方法點(diǎn)撥】關(guān)于轉(zhuǎn)錄和翻譯的敘述，錯(cuò)誤的是（）A．轉(zhuǎn)錄時(shí)以核糖核苷酸為原料B．轉(zhuǎn)錄時(shí)RNA聚合酶能識別DNA中特定堿基序列C．mRNA在核糖體上移動翻譯出蛋白質(zhì)D．不同密碼子編碼同種氨基酸可增強(qiáng)密碼的容錯(cuò)性轉(zhuǎn)錄是以DNA的一條鏈為模板、以核糖核苷酸為原料合成RNA的過程，A項(xiàng)正確；轉(zhuǎn)錄過程需要RNA聚合酶的催化，RNA聚合酶能首先識別并結(jié)合到啟動子上，驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄出mRNA，B項(xiàng)正確；以mRNA為模板翻譯合成蛋白質(zhì)時(shí)移動的是核糖體，C項(xiàng)錯(cuò)誤；一個(gè)氨基酸可以有幾種不同的密碼子，這樣有時(shí)由于差錯(cuò)導(dǎo)致的密碼子改變卻不會改變氨基酸，從而保持生物性狀的相對穩(wěn)定，D項(xiàng)正確。C第二十九頁，共三十二頁?！镜湫屠}】【方法點(diǎn)撥】下列有關(guān)真核細(xì)胞中DNA分子復(fù)制和基因表達(dá)的說法，不正確的是（）A.核DNA復(fù)制發(fā)生在間期而不是分裂期B.細(xì)胞內(nèi)DNA分子復(fù)制發(fā)生在細(xì)胞核和某些細(xì)胞器內(nèi)C.DNA分子復(fù)制和基因表達(dá)的過程中都有氫鍵的斷裂D.mRNA上的密碼子都能與tRNA上的反密碼子一一對應(yīng)核DNA復(fù)制發(fā)生在間期中的S期，而不是分裂期，A正確；細(xì)胞內(nèi)DNA分子復(fù)制發(fā)生在細(xì)胞核和某些細(xì)胞器(線粒體和葉綠體)內(nèi)，B正確；DNA分子復(fù)制和基因表達(dá)的過程中都有解旋過程，解旋過程中氫鍵的斷裂，C正確；mRNA上的密碼子有64種，tRNA上的反密碼子只有61種，因此，mRNA上的密碼子不都能與tRNA上的反密碼子一一對應(yīng)，D錯(cuò)誤。D第三十頁，共三十二頁。復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的比較比較項(xiàng)目復(fù)制

轉(zhuǎn)錄

翻譯場所

細(xì)胞核

細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)模板DNA的兩條鏈DNA的一條鏈mRNA酶解旋酶，DNA聚合酶等解旋酶，RNA聚合酶等多種酶能量ATPATPATP原料4種脫氧核苷酸4種核糖核苷酸氨基酸產(chǎn)物子代DNAmRNA

多肽鏈堿基配對A-TT-AG-CC-GA-UT-AG-CC-GA-UU-AG-CC-G小飛守角制作第三十一頁，共三十二頁。內(nèi)容總結(jié)第4章基因的表達(dá)。有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂前的間期。解旋―→合成互補(bǔ)子鏈―→形成子代DNA分子