必修第四章基因指导蛋白质的合成模板

基因指导蛋白质的合成第一节美国密苏里大学最近通过克隆技术培育出含有荧光水母基因的小猪。左为荧光小猪，右为正常小猪猪为什么会发光？基因如何指导蛋白质的合成？基因控制生物性状复习回顾:蛋白质体现者指导合成基因指导蛋白质合成的过程，叫基因的表达。1.DNA主要存在哪里？2.蛋白质在哪里合成？DNA主要在细胞核蛋白质的合成在细胞质进行指导通过RNA问题：为什么RNA适于作DNA的信使？思考：1、DNA能直接指导蛋白质合成吗?为什么?2、DNA携带的遗传信息如何进入细胞质中指导蛋白质合成？1、RNA和DNA的比较DNARNA主要分布基本单位含氮碱基五碳糖无机酸空间结构脱氧核苷酸核糖核苷酸脱氧核糖核糖A、G、C、TA、G、C、U规则的双螺旋结构通常呈单链结构细胞核细胞质磷酸磷酸一、DNA的信使——RNA3.形成RNA时也遵循“碱基互补配对原则”，以RNA为媒介可将遗传信息传递到细胞质中。为什么RNA适于作DNA的信使？1.RNA由基本单位——核苷酸连接而成，也可以储存遗传信息；2.RNA能通过核孔，从细胞核转移到细胞质。RNA的种类信使RNA(mRNA)核糖体RNA(rRNA)转运RNA(tRNA)氨基酸的运载工具。核糖体的组成部分指导蛋白质合成2、RNA有什么适于做DNA信使的特点？（1）RNA由4种核糖核苷酸组成，一样能储存遗传信息；（2）RNA是单链，且比DNA短，能穿过核孔到细胞质中。3、RNA的种类有哪些？信使RNA（mRNA）转运RNA（tRNA）核糖体RNA（rRNA）问题：1、DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的？2、mRNA又是如何根据遗传信息合成蛋白质的呢？二、基因指导蛋白质合成的过程（一）遗传信息的转录（DNA→RNA）（二）遗传信息的翻译（RNA→蛋白质）1、过程：思考：转录的条件、大致过程和特点？（提示：回忆DNA复制过程）（一）遗传信息的转录：1、转录过程：（1）场所：（3）碱基互补配对：细胞核四种核糖核苷酸DNA的一条链解旋酶、RNA聚合酶等G－C、C－G、T－A、A－U（4）遗传信息流动：DNAmRNA（2）条件：模板：原料：酶：能量：ATP思考：1、如何保证遗传信息的准确转录？2、mRNA的碱基序列，与模板DNA单链的碱基序列有哪些异同？与模板DNA的互补链的碱基序列又有哪些异同？在细胞核中，以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对的原则合成RNA的过程，叫做转录。2、转录概念：（二）遗传信息的翻译1、概念游离在细胞质中的各种氨基酸就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程，这一过程叫做翻译。思考：①mRNA上的碱基序列怎样去决定蛋白质的氨基酸序列呢？mRNA：蛋白质：氨基酸的数量排列顺序种类4种20种碱基的数量排列顺序种类决定决定决定?种?种讨论：一个氨基酸的编码至少需要多少个碱基才能够决定20种不同的氨基酸？UUAGAUAUCmRNA密码子密码子密码子两个碱基决定一个氨基酸，42=16②探讨它们之间是如何对应的？一个碱基决定一个氨基酸，41=4三个碱基决定一个氨基酸，43=64××√2、密码子：mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。密码子表遗传密码的特性：①通用性：地球上几乎所有的生物共用一套密码子表。②兼并性：一种氨基酸有两种以上的密码子的情况。在一定程度上能防止由于碱基的改变而导致的遗传信息的改变。种类：起始密码：2种，AUG、GUG普通密码子：59种终止密码：3种，UAA、UGA、UAG61种，编码氨基酸不编码氨基酸，只是终止信号思考：充当“翻译员”和“搬运工”把氨基酸安放在相应的密码子位置的是谁？有何特点？转运RNA（tRNA）tRNA一头能携带氨基酸；另一头有三个碱基与mRNA上的密码子互补配对，称为反密码子。AUGGAUAUCmRNA？CUA甲硫氨酸反密码子核糖体思考：密码子与反密码子的区别联系是什么？密码子与反密码子的三个碱基互补配对，两者合作将一个特定氨基酸带到核糖体上。区别：联系：密码子是信使RNA上的三个相邻碱基构成的，决定结合哪种氨基酸反密码子是转运RNA上的，识别某种氨基酸第1步：mRNA进入细胞质，与核糖体结合。携带甲硫氨酸的tRNA，通过与碱基AUG互补配对，进入位点1。起始码(甲硫氨酸)3、过程：第2步：携带组氨酸的tRNA以同样的方式进入位点2。第3步：甲硫氨酸通过与组氨酸形成肽键而转移到占据位点2的tRNA上。形成肽键第4步：核糖体读取下一个密码子，原占据位点1的tRNA离开核糖体，占据位点2的tRNA进入位点1，一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点2，继续肽链的合成。重复步骤2、3、4，直至核糖体读取到mRNA的终止密码。终止密码3、翻译过程：（1）场所：（3）碱基互补配对：细胞质（核糖体）氨基酸mRNA酶（4）遗传信息流动：（2）条件：模板：原料：酶：能量：工具：ATPtRNAG－C、C－G、U－A、A－UmRNA蛋白质3、翻译过程：图示一个mRNA分子可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，因此少量的mRNA分子就可迅速合成大量的蛋白质。细胞质中的翻译是个快速的过程。小结：DNA的复制、转录、翻译比较DNA复制转录翻译时间场所模板原料其他条件产物碱基互补配对细胞核细胞核核糖体DNA两条链DNA一条链mRNA四种脱氧核苷酸四种核糖核苷酸20种氨基酸ATP、解旋酶DNA聚合酶ATP、解旋酶RNA聚合酶ATP、酶tRNA两个DNA分子mRNA多肽链A—TG—CT—AC—GA—UG—CT—AC—GA—UG—CU—AC—G有丝分裂间期、减数第一次分裂间期个体生长发育的整个过程遗传信息、遗传密码与蛋白质合成的关系DNARNA蛋白质/多肽1366n3nn遗传信息：基因中脱氧核苷酸的排列顺序遗传密码：mRNA中核糖核苷酸的排列顺序碱基数/核糖核苷酸数碱基数/脱氧核苷酸数氨基酸数肽键数n-1（一条链）n-m（m条链）0A密码子精氨酸氨基酸转运RNAG信使RNAGGDNA双链1、根据在蛋白质生物合成中遗传信息传递的规律，在下面表格数码中填入相应的字母：CCCAATCGUCG练习练习2.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＝6：3：1练习3、某蛋白质由n条肽链组成，氨基酸的平均分子量为a，控制该蛋白质合成的基因含b个碱基对，则该蛋白质的分子量约为（）A.2ab/3-6b+18nB.ab/3-6bC.（b/3-a）×18D.ab/3-（b/3-n）×18D蛋白质分子量计算公式：组成蛋白质的氨基酸总分子量-失去的水的总分子量=ab/3-（b/3-n）×18基因中碱基数：mRNA中碱基数：蛋白质中氨基酸数＝6：3：1氨基酸数目=b/3