第1节 基因指导蛋白质的合成 课时

第4章 基因的表达 第1节 基因指导蛋白质的合成 学习目标： 1.概述遗传信息的转录和翻译； 2.运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系； 3.中心法则的主要内容。 提问1：基因主要存在与细胞的什么部位？蛋白质的合成场所在什么部位？ 提问2：基因能否直接指导蛋白质的合成？ 基因通过指导蛋白质的合成来控制生物性状的过程，叫基因的表达。 现在遗传学认为： 基因 蛋白质的合成 指导? 基因指导蛋白质的合成 基因是有_________的_____片段； DNA 主要存在于________中，而蛋白质的合成是在_______中的核糖体合成的。 细胞核中的DNA如何指导细胞质中的蛋白质的合成 遗传效应 DNA 细胞核 细胞质 DNA 蛋白质 细胞核 细胞质 核孔 RNA ？ ？ （遗传物质） （生命活动的承担者） 合作探究： 阅读课本P64 至 P65页第二段内容，思考下列问题： 1.RNA的结构单位是什么？由哪些成分组成？ 2.RNA与DNA在化学组成和结构上的区别有哪些？ 3.RNA为什么适合作DNA的信使？ 4.RNA的种类有哪三种？ 遗传信息的转录 思考 RNA的分类有哪些？ 信使RNA （mRNA） 转运RNA （tRNA） 核糖体RNA （rRNA) DNA的遗传信息是怎样传递给mRNA的？ 转录： 在细胞核中，以DNA的一条链为模板，以游离的4种核糖核苷酸为原材料，在RNA聚合酶的作用下，形成RNA的过程。 遗传信息的转录 中心法则 (1)中心法则：遗传信息传递的一般规律。（提出者：克里克） (2)意义：DNA、RNA是遗传信息的载体，蛋白质是遗传信息的表达产物，而ATP为信息的流动提供能量。生命是物质、能量和信息的统一体。 1.一种生物可进行图中所有过程么？ 2.人的受精卵可进行哪些过程？ 3.人的成熟胰岛细胞可进行哪些过程？ 4.寄生于人体的HIV可进行哪些过程？ 1)如果一个碱基决定一种氨基酸 (2)如果两个碱基决定一种氨基酸 A U C G 碱基 氨基酸 ？ ...... 17 有哪几种氨基酸组成？ 3)如果三个碱基决定一种氨基酸 4 4 4 ...... 5？ 43=64 至少需要几个碱基决定一种氨基酸 3个 遗传信息的翻译 1、概念： 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： 细胞质的核糖体上 3、条件 能量： 酶 模板： 原料： 原则： ATP mRNA 20种氨基酸 A-U、U-A、G-C、C-G 4、“搬运工”： tRNA (转运RNA ) 5、过程: 多肽链或蛋白质 6、产物： 7、遗传信息传递方向： mRNA→蛋白质 脱离，盘曲折叠形成蛋白质 遗传信息的翻译 碱基配对： 产物： 特点： 实质： DNA: RNA: 产生mRNA、 tRNA和rRNA 边解旋边转录 将遗传信息从DNA传递到RNA 反密码子：在tRNA上，与密码子发生碱基互补配对的三个碱基。 种类：共 种。 数量关系： 1种tRNA只能转运 种氨基酸； 1种氨基酸可由 种tRNA转运。 tRNA 在tRNA的帮助下，核糖体沿着mRNA移动，开始进行翻译过程。 核糖体沿着mRNA移动（方向：5’→3‘），读取下一个密码子。原位点1的tRNA离开核糖体。原位点2的tRNA进入位点1，一个新的tRNA携带氨基酸3进入位点2，继续肽链的合成。 DNA复制 转 录 主要场所 模 板 原 料 能 量 酶 碱基配对 特 点 产 物 细胞核 细胞核 DNA的两条链 只有DNA的一条链 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 解旋酶、DNA聚合酶 RNA聚合酶 ATP ATP A—T C—G T—A G—C A—U G—C T—A C—G 子代DNA RNA DNA→mRNA 边解旋边复制、 半保留复制 边解旋边转录 遗传信息 传递方向 DNA→DNA 运用数学方法进行逻辑推理： 一个碱基决定一个氨基酸，编码 种氨基酸 两个碱基决定一个氨基酸，编码 种氨基酸 三个碱基决定一个氨基酸，编码 种氨基酸 4 16 64 U U A G A U A U C mRNA 密码子 密码子 密码子 1961年英国的克里克和同事用实验证明一个氨基酸是由mRNA上的3个相邻碱基决定的，每3个这样的碱基称为密码子。 实验验证-阅读教材P74-75"克里克的实验证据"和“遗传密码对应规则的发现” 现学现练： 1.一条多肽链上有氨基酸300个，则作为合成该多肽链 模板的信使RNA分子和转录信使RNA的DNA分子至少要 有碱基多少个（ ） A.300；600 B.900；1800 C.900；900 D.600；900 B 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 【课堂练习1】某一多肽链共有100个氨基酸，则控制合成该肽链的基因中的碱基数至少有 A、600 B、300 C、297 D、594 基因碱基：信使RNA碱基：氨基酸数目 （双链） （单链） 1个密码子 1个氨基酸 6 3 ： 1 概念： 场所： DNA的一条链 4种游离的核糖核苷酸 RNA聚合酶 细胞提供 细胞质（线粒体、叶绿体）、原核细胞（拟核） ②催化氢键断裂，DNA解旋 ③催化核糖核苷酸形成磷酸二酯键 ①识别并结合启动子，驱动转录 条件： 遗传信息的转录 通过RNA聚合酶，以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。 模板： 原料： 能量： 酶： 细胞核（主要） 过程： DNA双链解开，碱基暴露出来 游离的核糖核苷酸与DNA模板链上的碱基互补配对，在RNA聚合酶的作用下开始mRNA的合成 新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上 合成的mRNA从DNA链上释放。而后DNA双螺旋恢复 产物： mRNA、tRNA、rRNA等 实质： 将DNA中的遗传信息传递给RNA 思考：是整个DNA分子都一起转录吗？ 谢谢观看 $$