高中生物4.1基因指导蛋白质的合成备课资料素材1新人教必修2

4.1 基因指导蛋白质的合成
●备课资料
1.证明RNA与蛋白质关系的两个实验
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，而如果再加进了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。

实验结果表明蛋白质合成显然跟RNA有关。

1955年拉斯特（Laster Gold）等人用变形虫的换核实验，证明RNA是在细胞核中合成的，然后再从细胞核中转移到细胞质中。

实验过程如下：A组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；B组变形虫培养在未标记的尿嘧啶核苷培养液中，变形虫的细胞核和细胞质中均未发现有标记的RNA。

在适当的时候，用这两组变形虫进行核移植实验。

将A组变形虫的细胞核移植到B组变形虫的细胞质中，将B组变形虫的细胞核移植到A组变形虫的细胞质中，分别进行培养观察。

发现大部分标记的RNA相继从细胞核中移入细胞质中。

这样看来，把DNA中遗传信息从细胞核中转移到细胞质中控制蛋白质合成的物质，很可能就是RNA。

2.证明RNA是根据DNA的一条链转录的实验
Marmur和Duty利用DNA—RNA杂合技术、采用侵染枯草杆菌的噬菌体SP8为材料进行实验。

噬菌体SP8的DNA分子由两条碱基组成很不平均的链构成，其中一条链富含嘌呤，另一条互补链则富含嘧啶。

因为嘌呤比嘧啶重，因此富含嘌呤的“重”链与富含嘧啶的“轻”链在加热变性后可用密度梯度离心分开。

实验者在SP8侵染后，从枯草杆菌中分离出RNA，分别与DNA的重链和轻链混合并缓慢冷却。

他们发现SP8侵染后形成的RNA只跟重链形成DNA—RNA的杂合分子。

显然，RNA是杆菌DNA中的一条链转录产生的。

3.核糖体
核糖体是由核糖体的核糖核酸（符号为rRNA）和蛋白质构成的椭圆形的粒状小体，其中rRNA 和蛋白质的比例为1∶1。

蛋白质分子基本上排列于核糖体的表面上，rRNA分子被包围于中央。

细胞内有的核糖体附着于内质网的外面，称为固着核糖体，即形成上面所谈到的粗面型内质网；有的不附着于内质网上，称为游离核糖体，常见于未分化的细胞中。

附着于内质网上的核糖体，附着的情况也不相同。

在某些细胞中，核糖体均匀地附着于细胞质中某一部分的内质网上，有的却集中地附着于细胞质中某一部分的内质网上。

核糖体是细胞内合成蛋白质的场所。

现在已知，附着于内质网上的核糖体所合成的蛋白质，与
游离于细胞基质中的核糖体所合成的蛋白质有所不同。

附着于内质网上的核糖体，主要是合成某些专供输送到细胞外面的分泌物质，如抗体、酶原或蛋白质类的激素等游离核糖体所合成的蛋白质，多半是分布在细胞基质中或供细胞本身生长所需要的蛋白质分子（包括酶分子）。

此外还合成某些特殊蛋白质，如红细胞中的血红蛋白等。

因此，在分裂活动旺盛的细胞中，游离核糖体的数目就比较多，而且分布比较均匀。

这一点已被用来作为辨认肿瘤细胞的标志之一。

不管是附着的核糖体或是游离的核糖体，在进行蛋白质合成的过程中，常常是几个核糖体聚集在一起进行活动，这是由于信息核糖核酸（mRNA）把它们连串在一起。

这样的一个功能单位的聚合体称为多聚核糖体。