1、第四节 基因控制蛋白质合成（第1课时）第三章 遗传的分子基础新课引入 那么，DNA分子到底是如何控制遗传性状的呢？ 大象和企鹅生活环境不同，外表形态大相径庭，这是由于它们细胞内的DNA储存了不同的遗传信息，分别决定了各自的性状。大象企鹅一、基因通常是DNA分子的功能片段阅读教材69页最后两段和70页第一段内容，思考和回答什么是基因，以及基因与蛋白质的关系。1什么是基因？ 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。学生活动一、基因通常是DNA分子的功能片段2基因和蛋白质有什么关系
2、？ DNA作为携带遗传信息的生物大分子，通过一系列复杂的酶促合成过程，将遗传信息反映到蛋白质的分子结构上。学生活动一、基因通常是DNA分子的功能片段DNA具有携带遗传信息和表达遗传信息的双重功能。u 一方面，以自身为模板，半保留地进行复制，保持遗传信息的稳定性；u 另一方面，根据它所存储的遗传信息决定蛋白质的结构。二、DNA分子上的遗传信息通过转录传递给RNA 为什么RNA适于作DNA的信使呢？碱基：A、T、C、G脱氧核糖碱基磷酸核糖碱基磷酸碱基：A、U、C、G DNA的基本单位 RNA的基本单位1RNA的结构DNARNA结构通常是双螺旋结构通常是单链结构基本单位脱氧核苷酸核糖核苷酸五碳糖脱氧
3、核糖核糖碱基A、T、G、CA、U、G、C主要存在部位细胞核细胞质原因RNA也能储存遗传信息RNA能够通过核孔进入细胞质 为什么RNA适于作DNA的信使呢？1RNA的结构二、DNA分子上的遗传信息通过转录传递给RNAmRNA信使tRNA转运rRNA核糖体蛋白质rRNA核糖体tRNAmRNA1RNA的种类二、DNA分子上的遗传信息通过转录传递给RNA定义：场所：细胞核模板：原料：条件：碱基配对：3转录的过程二、DNA分子上的遗传信息通过转录传递给RNA在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程。DNA分子的一条链4种核糖核苷酸能量（ATP）酶（RNA的合成需要聚合酶）A-U，T-A，C-
4、G，G-C产物：mRNA3转录的过程二、DNA分子上的遗传信息通过转录传递给RNA尝试描述转录的过程DNA复制与转录的比较DNA复制转录场所模板原料酶能量产物碱基配对方式遗传信息传递DNA的两条链DNA的一条链脱氧核苷酸核糖核苷酸解旋酶、DNA聚合酶RNA聚合酶ATPATP子代DNARNA细胞核细胞核A-T、G-C、T-A、C-GA-U、 G-C、T-A、C-GDNADNADNARNA三、遗传信息通过翻译指导蛋白质的合成分析与讨论 2蛋白质是由20种氨基酸组成的，而信使RNA上的碱基只有四种（A、G、C、U），那么，这四种碱基是怎样决定蛋白质上的20种氨基酸的呢？ 1转录得到的mRNA仍是碱基
5、序列，而不是蛋白质。那么，RNA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的碱基序列决定了氨基酸的种类、数量和排列顺序4种碱基只能决定4种氨基酸，41=44种碱基最多只能编码16种，42=163个碱基决定1个氨基酸，能决定64种，43=64，足够有余（3）1个氨基酸的编码至少需要多少个碱基，才足以组合出构成 蛋白质的20种氨基酸？（2）如果2个碱基编码1个氨基酸，最多能编码多少种氨基酸？（1）如果1个碱基决定1个氨基酸，4种碱基能决定多少种氨基酸？分析与讨论三、遗传信息通过翻译指导蛋白质的合成实验证据克里克发现： 增加/删除1个或2个碱基，不能产生功能正常的蛋白质；
6、 但增加/删除3个碱基，可以产生功能正常的蛋白质。遗传密码中是由3个碱基编码1个氨基酸。这表明：1961年，克里克以T4噬菌体为实验材料进行实验：三、遗传信息通过翻译指导蛋白质的合成1密码子 密码子 密码子 密码子UCAUGAUUAmRNA密码子：mRNA上决定氨基酸的三个相邻的碱基。密码子由哪几种碱基组成？三、遗传信息通过翻译指导蛋白质的合成20种氨基酸的密码子表三、遗传信息通过翻译指导蛋白质的合成1密码子连续性：一个起点开始连续不断的一个一个读到终止简并性：一个氨基酸对应多个密码子专一性：每种密码子只对应一种氨基酸起始和终止密码子：AUG是甲硫氨酸的密码子，也是起始密码子；UAG、UAA及
7、UGA不编码任何氨基酸，是终止密码子通用性：绝大多数生物共用密码子表密码子的特点1密码子三、遗传信息通过翻译指导蛋白质的合成 游离在细胞质中的氨基酸，是怎样运送到合成蛋白质的“生产线”上的？ 三、遗传信息通过翻译指导蛋白质的合成2tRNA“搬运工”ACU 天冬酰氨反密码子 反密码子与密码子相互配对， 转运的氨基酸由配对的密码子决定。每种tRNA只能识别并转运一种特定的氨基酸！三、遗传信息通过翻译指导蛋白质的合成3翻译的过程尝试描述翻译的过程三、遗传信息通过翻译指导蛋白质的合成mRNA蛋白质（把遗传信息从mRNA转移到蛋白质）场所：条件：运载工具 tRNA产物：模板 mRNA原料 氨基酸遵循原则
8、：能量 ATP酶缩合酶3翻译的过程三、遗传信息通过翻译指导蛋白质的合成碱基互补配对（A-U，U-A，C-G，G-C）肽链（蛋白质）核糖体3翻译的过程三、遗传信息通过翻译指导蛋白质的合成 mRNA通过核孔进入细胞质中后，就与多个核糖体紧密结合形成多聚核糖体。核糖体是细胞内利用氨基酸合成蛋白质的场所。思考：多聚核糖体形成的意义是什么？少量mRNA就可以迅速合成大量蛋白质，加快翻译的速度。 多肽链合成之后，从核糖体中脱离，再经过盘曲折叠形成一定空间结构，最终形成具有一定功能的蛋白质分子。信息传递DNA上的遗传信息（脱氧核苷酸的排列顺序）转录细胞核mRNA（核糖核苷酸的排列顺序）翻译细胞质蛋白质（特定
9、的氨基酸顺序）3翻译的过程三、遗传信息通过翻译指导蛋白质的合成结论：C G T GCAC A TG C A C T G G T ADNA天冬酰胺组氨酸精氨酸氨基酸C G U GCAC A UmRNAG C A C U G G U AtRNA遗传信息遗传密码反密码子氨基酸序列基因的碱基 ： 信使RNA的碱基 ： 氨基酸 =6 ：3 ： 1信息链4DNA、RNA的碱基和氨基酸的数量关系三、遗传信息通过翻译指导蛋白质的合成场所模板原料产物碱基配对方式信息传递复制转录翻译课堂小结AT CG TA GCAU GC UA CG游离的脱氧核苷酸游离的核糖核苷酸游离的氨基酸DNAmRNA蛋白质DNADNADN
10、AmRNA亲代DNA的两条链DNA的一条链mRNA细胞核细胞核细胞质mRNA蛋白质AU GC TA CG课堂检测1下列结构或物质的层次关系正确的是（）A染色体DNA基因脱氧核苷酸B染色体DNA脱氧核苷酸基因C染色体脱氧核苷酸DNA基因D基因染色体脱氧核苷酸DNAC2生物的性状主要通过蛋白质来体现，下列关于基因控制蛋白质合成的叙述，正确的是（ ）A基因表达指的就是以mRNA为模板合成蛋白质的过程B基因表达的过程发生在细胞核内C转录的模板是DNA的一条链，翻译的模板是mRNAD一个密码子只决定一种氨基酸，一种氨基酸只由一种tRNA转运课堂检测C 课堂检测3一条肽链有500个氨基酸，则作为合成该肽链模板的mRNA和用来转录mRNA的 DNA的碱基至少有（）A500个和1000个B1000个和2000个C1500个和1500个D1500个和3000个D敬请各位老师提出宝贵意见！
