高一生物基因指导蛋白质的合成1

比较复制，转录和翻译三个过程的差异：
DNA复制 转录 翻译
时间
场所 模板 原料
细胞分裂间期
细胞核 DNA双链 4种脱氧核苷酸
生物生长发育过程中
细胞核 DNA一条链 4种核糖核苷酸 核糖体 mRNA 20种氨基酸
产物
信息传 递方向
DNA
DNA DNA
DNA
RNA
mRNA
肽链
mRNA 蛋白质
特点
半保留复制， 边解旋边复制
思考：mRNA的4种碱基如何决定20种氨基酸？ 碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的？
感悟科学家破译遗传密码的推理过程： 1个碱基决定1个氨基酸？ 4种,不行！ 2个碱基决定1个氨基酸？
16种组合方式也不能决定20种氨基酸,不行！！
提出：mRNA上每3个相邻的碱基决定1个 氨基酸。 64种，可行！！！ 密码子：mRNA上三个相邻的碱基称为 一个密码子（三联体密码）。
D.无数种无数个
4.已知一段信使RNA上有12个A和G,该信使RNA上共有30个碱 基。那么转录成该信使RNA的一段DNA分子中应有C和T( D ) A.12个 B.18个 C.24个 D.30个
mRNA在细胞核中合成
细胞核
A A T C A A T A G U U A G A U A U C
mRNA
边解旋边转录
一个mRNA分 子可以与多个 核糖体结合
能发生碱基配对的场所和过程:
场所: 细胞核、线粒体、叶绿体、 核糖体 过程: DNA复制、RNA复制、转录、 逆转录、翻译
归纳遗传信息流动方向：
Hale Waihona Puke 思考：DNA的碱基数、mRNA的碱基数与氨基酸 个数的关系如何？ 例：一条多肽链中有氨基酸1 000个，则作为合成该 多肽链模板的信使RNA和用来转录该信使RNA的基因 分子分别至少有碱基多少个？ D A.3 000个和3 000个 B.1 000个和3 000个 C.1 000个和4 000个 D.3 000个和6 000个
功
分
能
布
细胞质，核糖体
图4-1核糖与脱氧核糖
图4-2 DNA与RNA在化学组成上的区别
RNA的在细胞中有三种：mRNA（信使RNA）， tRNA（转运RNA），rRNA（核糖体RNA）
图4-3三种RNA示意图
RNA适于作DNA的信使的原因: (1)它的分子结构与DNA很相似,也是由基本 单位-核苷酸连接而成,也能储存遗传信息。 (2)在RNA与DNA的关系中，也遵循“碱基 互补配对原则”，但U-A。 (3)RNA一般是单链，而且比DNA短，因此 能够通过核孔转移到细胞质中。
DNA解旋酶、DNA聚合酶 (主要酶)
RNA聚合酶
产物
信息传 递方向
DNA
DNA DNA DNA
RNA
mRNA
特点
半保留复制， 边解旋边复制
边解旋边转录
转录小结： 概念：在细胞核中，以DNA双链中的一 条为模板，合成mRNA的过程。 场所：细胞核 模板：DNA解旋，以其中一条链为模板 原料：4种核糖核苷酸（A、U、C、G） 条件：ATP、酶（RNA聚合酶） 产物：单链的mRNA（信使RNA） 信息传递方向：DNA mRNA
DNA 组成元素 RNA C、H、O、N、P
基本单位 化学组成
结 构
脱氧核苷酸（4种）
磷酸 脱氧核糖 A、T、C、G 规则的双螺旋结构 储存、传递和表达 遗传信息 细胞核的染色体,线 粒体,叶绿体
核糖核苷酸（4种）
磷酸 核糖 A、U、C、G 一般单链结构，较短
mRNA:转录信息,翻译的模板 tRNA:运输特定氨基酸 rRNA:核糖体的组成成分
思考与讨论：已知一段mRNA的碱基序列是 AUGGAAGCAUGUCCGAGCAAGCCG，你 能结合密码子表写出对应的氨基酸序列吗？
甲硫氨酸—谷氨酸—丙氨酸—半胱氨 酸—脯氨酸—丝氨酸—赖氨酸—脯氨酸
分析密码子的特点： (1)一个密码子决定一个特定的氨基酸； (2)有的氨基酸可能有一个以上的密码子 （密码的简并，有何意义？）； (3)起始密码子、终止密码子。64种密码中： 61个编码控制20种氨基酸合成，另外3个 （UAG、UAA、UGA）不编码任何氨基 酸，而是合成蛋白质的终止信号又称终止 密码。 (4)几乎所有生物都共用一套密码子。
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过一眼，不是特别确定。她看了看封嫂。封嫂安然斟了一杯茶，庄重奉在老太太手边。这个意思就是说：是！是这块玉坠。封嫂的眼力如何 ？年轻时她看一眼树枝间的鸟儿，三天之后再经过另一棵树，会忽然道：“哎，这不是大前天那只鸟吗。”老太太信得过她。嘉颜一直安静 的侍立在身边，一点儿也没有开口询问老太太的打算。主子叫她知道的事，她就听着、记住。主子不告诉她的事，她也不会穷究因果。她是 个很知道规矩的丫头。老太太主动拉她：“嘉颜，你过来。”嘉颜略加推辞，便乖巧在老太太脚边坐下。“这事，我连我几个媳妇、孙女都 瞒着。”老太太感慨的抚着玉坠道，“这干系着苏家的家运哪！”嘉颜立即表态：“老太太，快别让嘉颜听了。嘉颜没这个资格！”“你没 这个资格，谁有？”老太太把她的谦逊不屑一顾，“听我讲，孩子，你晓得咱们家二姑娘，在宫里封了贵人？”“是！”“贵人，在咱们看 来，就是娘娘了。在宫里，她也只是个奴婢，上头主子多着呢。最大的主子，”老太太压低嗓门，“就是圣上。”“圣上”两字一出，这屋 里三个，包括老太太，都跪到地上，行了个大礼。嘉颜饶包天的胆子，也两股战战，真不敢听下去了。天威不可触。单想一想，也够叫人毛 骨悚然的。老太太幸好也没说得太透、没太折了她的福，只道：“这玉坠，原是天家秘密，贵人娘娘转托我们家保管，因一件怪事，失落了 ，却不知怎么又回来。此事来龙去脉，连我都不能想清楚，还要与宫中慢慢商议着。你也别管那么多，只把府中诸人都给我好好盯着。第一 盯好二太太屋里，第二，所有府里来的新人，也都看紧了！”这都是题中应有之义，嘉颜没有多想，只管应着。老太太又道：“与天子比， 我们全是奴婢，你查验时，也别顾着什么身份、放过谁。该查多高，查多高！”嘉颜又是一声“是”字，觉得肩上沉甸甸的。前几日苏小横 回山修他的道，说什么大形势他已掌握住了，不必担心，具体到宝音是否内奸、由谁主使，全凭老太太作主，他信得过老太太。老太太肩上 又何尝不是沉甸甸的？打发了嘉颜出去忙活，老太太叫了大老爷来商量主意——二老爷在外头采踏乡田地界，一时不得回来——老太太就只 与大老爷商量妥当了，内外都戒备着，那张纸头的字迹，歪扭得不像话，恐怕是左手写的，凭字迹不好认人，总是先给老太爷过目为上。大 老爷亲自修书，以官府密信火漆封皮，送予二老爷，叫他提防着他媳妇儿，一边又将玉坠和纸头装在一道，也火漆封皮，防人耳目，只道是 儿子孝敬父亲的秋礼，和着一篮子瓜果，派心腹送往孟吉山上去。那是大少爷放榜前一天晚上的事。苏小横隐居的孟吉山昭明观，离苏宅至 少有半天的脚程，一来一往，就是一天，大少爷放榜那天晚上，老太太
小结： DNA的碱基数:mRNA的碱基数:蛋白质的氨基酸 数= 6n:3n:n 6(n+1):3(n+1):n
总结： 基因的表达过程是在细胞中完成的。DNA 分子、RNA分子、氨基酸分子和核糖体，线粒 体等众多细胞器一道，完成遗传信息的转录和 翻译过程。在组成蛋白质的肽链合成后，就从 核糖体与mRNA的复合物上脱离，经过一系列 步骤，被运送到各自的“岗位”，盘曲折叠成 具有特定空间结构和功能的蛋白质分子，开始 承担细胞生命活动的各项职责。
问：基因（DNA）在细胞核中，而蛋白 质合成是在细胞质的核糖体上进行的，在 细胞核的基因如何控制在细胞质中的蛋白 质的合成呢？两者如何联系起来的呢？ 推测：在DNA和蛋白质之间，有一种中 间物质能够作为传达DNA信息的信使。 科学家发现此物质就是RNA。
问：为什么RNA适于作DNA的信使呢？
细胞中的两种核酸的比较
练习巩固：
D 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
B 2.果蝇的遗传物质由_________ 种核苷酸组成。
A.2
B.4
C.5
D.8
)
3.一个DNA分子可以转录出多少种多少个mRNA 分子( C A.一种一个 B.一种多个 C.多种多个
问：DNA的信息是怎么传给mRNA的？
图4-4以DNA为模板转录RNA的图解、动画过程
比较复制，转录过程的差异：
DNA复制 场所 转录 细胞核 的碱基与RNA 细胞核 问:（1）DNA 的碱基 解旋 完全解旋 只解有遗传效应的片段 如何互补配对？（强调 A-U ） 模板 DNA的两条链 DNA的一条链 （2）转录与复制过程有何异同？ 原料 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 酶
DNA
核孔
细胞质
mRNA通过核孔进入细胞质
A A T C A A T A G
细胞核
U U A G A U A U C
mRNA
细胞质
问题情境： 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 的碱基序列如何能变成蛋白质中氨基酸的 种类、数量和排列顺序呢？mRNA如何 将遗传信息翻译成蛋白质？
第 章 基 因 的 表 达
4
电影 《侏罗纪公园》
思考：电影中的科学家是怎么使已 灭绝的恐龙复活的？
利用恐龙的DNA使恐龙的基因表达出 来,表现恐龙的特性,才是恐龙的复活。
在基因表达的时候,基因(DNA)就像一张蓝图，
生物体就是根据这张蓝图用蛋白质构建起来的，因为 蛋白质是生命活动的主要承担者（或体现者），基因 对性状的控制，是通过控制蛋白质的合成来实现的。
图4-6中所示的正在合成的肽链的氨基酸 序列是什么?
甲硫氨酸—组氨酸—色氨酸—精氨酸 —半胱氨酸—半胱氨酸—脯氨酸
一个mRNA分子上结合多个核糖体，同时合成多条肽链
翻译小结： 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，称为遗传信息的翻译。 场所：细胞质的核糖体。 模板：以mRNA为模板。 原料：20种氨基酸（由tRNA搬运）。 条件：酶、ATP 产物：有一定氨基酸顺序的肽链。 信息传递方向：mRNA 蛋白质