3.4 基因控制蛋白质合成（教学课件）生物浙科版必修2

第三章 遗传的分子基础 第四节 基因控制蛋白质合成 情境：镰刀型细胞贫血病是一种遗传性血红蛋白病，正常人的红细胞是中央微凹的圆饼状，而镰刀形细胞贫血症患者的红细胞却是弯曲的镰刀状。这样的红细胞容易破裂，使人患溶血性贫血，严重时会导致死亡。因β-肽链第6位氨基酸谷氨酸被缬氨酸所代替，构成镰状血红蛋白，取代了正常血红蛋白。 C T G A C T C C T G A G G A G G A C T G A G G A C T C C T C 正常血红蛋白基因 镰刀形细胞贫血症基因 C T G A C T C C T G T G G A G G A C T G A G G A C A C C T C 正常血红蛋白 异常血红蛋白 突变 正常红细胞 镰刀形红细胞 DNA主要在细胞核中，而蛋白质合成是在细胞质中的核糖体上进行的，两者如何联系起来的呢？ 核DNA 蛋白质 mRNA 转录 翻译 一、DNA分子上的遗传信息通过转录传递给RNA 活动1：阅读课本小资料SP8噬菌体侵染枯草杆菌的实验，完成以下任务： ①如何在体外让DNA解旋成单链？ ②如何把解旋后的SP8噬菌体DNA的两条链彼此分离？ ③为什么枯草杆菌中分离的RNA能与SP8噬菌体的DNA单链形成DNA-RNA杂合分子？ ④人体细胞内胰岛素基因解旋形成的单链能和何种细胞内的RNA杂交？ 一、DNA分子上的遗传信息通过转录传递给RNA 1、概念： 以DNA 的一条链为模板，依据碱基互补配对原则，合成RNA 的过程。 2、场所： 主要是细胞核 3、过程： 结合教材P71转录的过程，分析图示中字母代表的物质？ 思考1：转录的场所除了细胞核，还可以发生在哪里？ RNA聚合酶 核糖核苷酸 单链RNA DNA模板链 思考2：转录过程都需要哪些条件？ 模板： 原料： 能量： 酶： 原则： DNA的一条链 4种游离的核糖核苷酸 ATP 解旋酶、RNA聚合酶 碱基互补配对原则 思考3：结合图示分析转录方向，并说出判断依据？ 思考4：结合图示完整描述转录的具体过程？ 一、DNA分子上的遗传信息通过转录传递给RNA 1、概念： 2、场所： 3、过程： 4、产物： 转运RNA （tRNA） 核糖体RNA （rRNA） 信使RNA （mRNA） mRNA 是行使传达 DNA 上遗传信息功能的，是翻译的模板 tRNA 的功能是把氨基酸运送到核糖体上，使之按照mRNA的信息指令连接起来，形成蛋白质 rRNA是核糖体的重要成分，是核糖体行使其功能所必需的 思考5：在真核生物中，细胞核内转录而来的RNA是否可以直接用于蛋白质合成？ 在真核生物中，细胞核内转录而来的RNA产物经过加工才能成为成熟的mRNA，然后转移到细胞质中，用于蛋白质合成。 思考6：一条DNA分子转录是否只能形成一种RNA，为什么？ 基因是具有遗传效应的DNA片段（包括部分病毒的RNA片段），是遗传物质结构和功能的基本单位，是DNA（部分生物是RNA）分子上含特定遗传信息的核苷酸序列的总称。 非基因片段 非基因片段 非基因片段 基因1片段 基因2片段 基因3片段 基因4片段 DNA复制 转录 模板 DNA两条链 DNA的一条链 原料 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 酶 解旋酶、DNA聚合酶 RNA聚合酶 场所 主要细胞核 主要细胞核 产物 DNA RNA 遵循原则 碱基互补配对 碱基互补配对 小结：DNA复制和转录的区别 二、遗传信息通过翻译指导蛋白质的合成 1.概念：以mRNA为模板，合成具有一定的氨基酸顺序的蛋白质的过程 U G G U U U G U U mRNA 四种碱基 20种氨基酸 ？ 若一种碱基决定一种氨基酸，结果是？ 若两种碱基决定一种氨基酸，结果是？ 若三种碱基决定一种氨基酸，结果是？ 4 16 64 遗传密码：mRNA上每3个相邻的核苷酸排列而成的三联体，决定一种 氨基酸，也称为密码子 密码子 U C U U G A U U A mRNA 密码子 密码子 看一看，想一想 遗传密码共有几种？ 决定氨基酸的密码子有几种？ 起始密码子作用？ 终止密码子作用？ 决定氨基酸的密码子有几个？ 是否每种密码子都能决定氨基酸？ 是否每种氨基酸都对应多种密码子？ 遗传密码特点： ①简并性——除少数氨基酸只有一种密码子外，大多数氨基酸有两种以上的遗传密码子 ②通用性——除少数密码子外，所有生物都使用相同的遗传密码 思考7：mRNA上的密码子决定氨基酸，那么氨基酸又是如何按照mRNA上的密码运送到核糖体上呢？ 氨基酸 tRNA 反密码子：tRNA一端上的三个核苷酸序列，能与 mRNA 密码子的核苷酸互补配对，以此来识别密码子 思考8：参考遗传密码表，分析下列tRNA携带的氨基酸？ A G U