基因指导蛋白质的合成(公开课)

电影中，科学家是怎么使已灭绝的恐龙复活的？《侏罗纪公园》科学家利用凝结在琥珀中的史前蚊子体内的恐龙血液提取出恐龙的DNA（遗传基因），加以修补和培育繁殖，竟然将已绝迹6500万年的史前庞然大物复生《侏罗纪公园》DNA生物性状？基因通过指导蛋白质的合成来控制性状的过程，叫基因的表达第4章基因的表达第1节基因指导蛋白质的合成(课时1)学习目标（1）比较DNA与RNA在组成、结构、功能等方面的异同。（2）概述遗传信息转录的概念和过程（场所、模板、条件、原料、产物）。______指导蛋白质的合成基因是有_________的_____片段；DNA主要存在于________中，而蛋白质的合成是在_______中进行的。细胞核中的DNA如何指导细胞质中的蛋白质的合成？基因遗传效应DNA细胞核细胞质（核糖体）小资料：•1955年有人曾用洋葱根尖和变形虫进行实验，如果加入RNA酶分解细胞中的RNA，蛋白质合成就停止，而如果再加进从酵母中提取出来的RNA，则又可重新合成一定数量的蛋白质。同年，拉斯特（LasterGold）等人将变形虫用同位素标记的尿嘧啶核苷培养液来培养，发现标记的RNA分子首先在细胞核中合成。基因蛋白质的合成指导以_____为媒介RNA活动一：（3分钟）阅读课本P62至P63页第二段内容，然后回答下列问题：1、RNA的结构单位是什么？2、RNA与DNA在化学组成上的区别有哪些？3、RNA为什么适合作DNA的信使？4、RNA的种类有哪三种？核糖核苷酸RNA的化学组成复习提问RNA中文全称:组成元素:基本单位:核糖含氮碱基磷酸含氮碱基A、G、C、U核糖核酸CHONP磷酸核糖核苷酸核糖2.比较RNA与DNA结构的不同比较项目DNARNA结构基本单位五碳糖含氮碱基功能主要存在部位脱氧核苷酸核糖核苷酸脱氧核糖核糖ATCGAUCG通常双螺旋结构一般单链结构细胞核细胞质遗传信息的储存、传递、表达传递1.RNA与DNA有相似结构可以解读DNA的遗传信息。2.RNA一般是单链的,RNA比DNA要小，因此能通过核孔，把DNA的遗传信息从细胞核传递到细胞质中。３、为什么RNA适于做DNA的信使呢？三种RNA示意图信使RNA：遗传信息传递的媒介。核糖体RNA：与蛋白质构成核糖体。转运RNA：专一性转运氨基酸的工具。4.RNA的种类DNA的信息是怎么传给mRNA的？（1）什么叫转录？DNA的两条链都能转录吗？（2）转绿时，DNA链完全解开吗？（3）在转录过程中碱基互补配对原则有什么特殊情况？（4）转录的场所、模板、条件、原料、产物各是什么？A—U、T—A、G—C、C—G……A－T－T－C－A－G－A－T－G…………T－A－A－G－T－C－T－A－C……DNAa链b链……A－U－U－C－A－G－A－U－G……（5）假设以b链为模板，则转录出的RNA碱基排列为：、活动二：（3分钟）阅读课本P63页第3段及图4－4，思考回答下列问题：在细胞核中，以DNA双链中的一条链为模板，合成RNA的过程不能不是，只有遗传效应的DNA片段（基因）解开DNARNA聚合酶mRNA1、解旋：DNA双链解开，暴露碱基3、连接酶：结果：形成一个2、配对原则：模板：原料：4、释放合成的mRNA从上释放DNA双链恢复成结构解开DNA双链中的一条链游离的核糖核苷酸碱基互补配对原则RNA聚合酶mRNADNA双螺旋遗传信息的转录过程RNA聚合酶：启动转录，并把单个的核糖核苷酸连接在正在合成的mRNA片段上，同时具有解旋功能AGTACAAATG⑻转录的过程游离的核糖核苷酸概念：场所：模板：原料：酶：能量：产物：信息传递方向：在细胞核中，以DNA双链中的一条链为模板，合成mRNA的过程。细胞核（主要）DNA解旋，以其中一条链为模板4种核糖核苷酸（A、G、C、U）条件RNA聚合酶ATP单链的mRNA（信使RNA）DNA→mRNA转录小结比较复制、转录过程的差异：RNADNA产物DNA的一条链DNA的两条链模板边解旋边转录半保留复制，边解旋边复制特点DNAmRNADNADNA信息传递方向RNA聚合酶解旋酶、DNA聚合酶酶4种核糖核苷酸4种脱氧核苷酸原料只解有遗传效应的片段完全解旋解旋细胞核（主要）细胞核（主要）场所转录DNA复制1.DNA分子的解旋发生在________过程中。A.复制B.转录C.翻译D.复制和转录2.果蝇的遗传物质由_________种核苷酸组成。A.2B.4C.5D.83.DNA和RNA的区别是（）A、五碳糖不同B、碱基种类不同C、空间结构不同D、以上都是DBD当堂训练4、如果DNA的一条模板链的碱基排列顺序是ACGCTAGCA，那么与它互补的另一条链上的碱基排列顺序是，转录成的信使RNA上的碱基排列顺序是__________________________5、如下是转录过程：DNA……ＡＴＧ……RNA……ＵＡＣ……该图中有种核苷酸，有核酸，有种碱基，该过程是在中进行的。TGCGATCGT625细胞核UGCGAUCGU当堂检测下图表示DNA为模板转录RNA的过程图解。图中4、5表示两种功能不同的酶。据图分析回答问题。1）在玉米的叶肉细胞，则能够进行该生理过程的细胞结构有。2）转录过程中DNA首先在［］的催化作用下，由提供能量，将DNA分子中碱基对内的断开，该过程称为。3）然后在［］的催化作用下，以其中的链作为信息模板，以［］为原料，由提供能量，按照原则，合成出［］。4）通过转录，DNA分子中的遗传信息被准确地转移到中。5）在真核细胞的细胞核中，转录的产物通过进入细胞质中，与结合在一起直接指导蛋白质的生物合成过程。核糖体细胞核、线粒体、叶绿体ATP氢键解旋4RNA聚合酶甲3四种游离的核糖核苷酸ATP碱基互补配对2信使RNA信使RNA核孔细胞核、线粒体、叶绿体5RNA聚合酶概念：场所：模板：原料：酶：能量：产物：信息传递方向：在细胞核中，以DNA双链中的一条链为模板，合成mRNA的过程。细胞核（主要）DNA解旋，以其中一条链为模板4种核糖核苷酸（A、G、C、U）条件RNA聚合酶ATP单链的mRNA（信使RNA）DNA→mRNA遗传信息的转录（复习）•经过转录，DNA中的遗传信息传递给了mRNA，mRNA再经过必要的加工后从核孔进入细胞质。•转录后进入细胞质的mRNA仍是碱基序列，而不是蛋白质。那么，mRNA上的遗传信息是如何进一步指导蛋白质的合成的呢？第4章基因的表达第1节基因指导蛋白质的合成(课时2)遗传信息的翻译1、翻译的概念、场所、模板、原料和产物？2、什么叫遗传信息、遗传密码、密码子、反密码子？3、碱基和氨基酸之间的对应关系是什么？4、tRNA有什么特点？活动三：（3分钟）阅读课本P64-67页，然后思考回答下列问题：5、试描述翻译的过程？1、概念遗传信息的翻译游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。2、场所3、原料4、遗传信息传递方向细胞质(核糖体)20种氨基酸mRNA蛋白质mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基。密码子:UCAUGAUUAmRNA密码子密码子密码子遗传学上把mRNA中决定氨基酸的不同碱基排列顺序，叫做“遗传密码”。碱基（碱基对、脱氧核苷酸）排列顺序遗传信息：遗传密码：第一个字母第二个字母第三个字母UCAGU苯丙氨酸苯丙氨酸亮氨酸亮氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸酪氨酸酪氨酸终止终止半胱氨酸半胱氨酸终止色氨酸UCAGC亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸组氨酸组氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸UCAGA异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸甲硫氨酸（起始）苏氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸天冬酰胺天冬酰胺赖氨酸赖氨酸丝氨酸丝氨酸精氨酸精氨酸UCAGG缬氨酸缬氨酸缬氨酸缬氨酸（起始）丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸天冬氨酸天冬氨酸谷氨酸谷氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸UCAGa.密码子表查法例:CCU脯氨酸c.特殊密码子b.密码子的特点3个终止密码:UAAUAGUGA2个起始密码:AUGGUG专一性一个密码子只对应一种氨基酸简并性一种氨基酸可对应多个密码子通用性地球上几乎所有生物都共用一套密码子64种密码子能读懂mRNA上的信息，还需要哪些条件才能合成蛋白质呢？•场所：核糖体模板：mRNA原料：20种氨基酸能量：ATP多种酶条件转运工具：tRNA原则：碱基互补配对原则1、形态：三叶草形2、结构：一端为氨基酸结合的部位另一端为反密码子，能与与密码子碱基互补配对。3、种类：61种转运工具---tRNAAUGGAUAUCmRNA？甲硫氨酸CUA反密码子核糖体tRNA作用密码子tRNA的反密码子与mRNA上的密码子互补配对。共有种tRNA。61专一性：每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。密码子密码子一个mRNA分子上结合多个核糖体，同时合成多条肽链1.翻译的场所：、2.翻译时的模板：、3.翻译的原料：，能量4.翻译的起始码有:个，终止码有:个5.密码子有种，决定氨基酸的密码子种。6.翻译时的碱基配对：7.肽链由各相邻的氨基酸通过连接形成。8.翻译的条件：。361肽键2核糖体mRNA20种氨基酸酶、ATP、模板、原料翻译小结64ATP转录、翻译与DNA复制的比较场所模板原料产物遗传信息传递方向DNA复制：DNADNA转录：DNARNA翻译：RNAPro游离的脱氧核苷酸游离的核糖核苷酸游离的氨基酸DNAmRNA蛋白质DNA→DNADNA→mRNA亲代DNA的两条链DNA的一条链（模板链）mRNA小结RNADNA蛋白质转录翻译细胞核细胞质细胞核细胞核细胞质mRNA→ProA—C—U—G—G—A—U—C—UmRNA反密码子UGACCUAGA苏氨酸——甘氨酸——丝氨酸转录翻译肽链密码子ACUGGAUCUDNAA链A—C—T—G—G—A—T—C—TB链T—G—A—C—C—T—A—G—A肽键肽键当堂训练假设以B链为模板进行转录A—C—U—G—G—A—U—C—UmRNA苏氨酸——甘氨酸——丝氨酸转录翻译肽链DNAA链A—C—T—G—G—A—T—C—TB链T—G—A—C—C—T—A—G—A1个氨基酸3个碱基6个碱基当堂训练据图分析碱基与氨基酸的对应关系基因中的碱基数（双链）：mRNA中的碱基数：合成蛋白质的氨基酸个数=_________6∶3∶1课堂练习：1．DNA复制、转录、翻译分别形成[]A．DNA、RNA、蛋白质B．RNA、DNA、多肽C．RNA、DNA、核糖体D．RNA、DNA、蛋白质A2．遗传密码位于[]A．蛋白质分子上B．DNA分子上C．RNA分子上D．信使RNA分子上D3.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B基因中碱基数：mRNA中碱基数：蛋白质中氨基酸数＝6：3：14．若某肽链的第一个氨基酸的密码子为AUG，那么控制这个氨基酸的DNA模板链上相应的三个碱基的顺序应为[]A．UACB．AUGC．ATGD．TACDD5．一个转运RNA的3个碱基为CGA，此RNA运载的氨基酸是[]A．酪氨酸（UAC）B．谷氨酸（GAG）C．精氨酸（CGA）D．丙氨酸（GCU）6．一条多肽链中有氨基酸1000个，则作为合成该多肽的模板信使RNA和用来转录信使RNA的DNA分子分别至少要有碱基多少个[]A．3000个和3000个B．1000个和2000个C．3000个和6000个D．2000个和4000个C基因中碱基数：mRNA中碱基数：蛋白质中氨基酸数＝6：3：17．某DNA片段所转录的mRNA中U%＝28%，A%＝18%，则个DNA片段中T%和G%分别占（）。A.46%,54%B.23%,27%C.27%,23%D.46%,27%BA1T2T1A2G1C1C2G212(A1＋T1)%=(A2+T2)%=(A总+T总)%(G1＋C1)%=(G2+C2)%=(G总+C总)%AmUmGmCmmRNA=(Am+Um)%=(Gm+Cm)%下图是蛋白质合成的示意图，请根据图回答下面的问题。（1）转录是在中进行的，它是以为模板合成的过程，翻译是在中进行的，它是以为场所