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1、,基因指导蛋白质的合成,第4章 基因的表达,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。,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
2、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,化学组成,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,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,图4-3三种RNA示意图,RNA的在细胞中有三种：mRNA（信使RNA），tRNA（转运RNA），rRNA（核糖体RNA）,问：DNA的信息是怎么传给mRNA的？,(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，
3、因此能够通过核孔转移到细胞质中。,RNA适于作DNA的信使的原因:,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：,问:（1）DNA的碱基与RNA的碱基 如何互补配对？（强调A-U）（2）转录与复制过程有何异同？,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,练习巩固：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2
4、.果蝇的遗传物质由_种核苷酸组成。A.2 B.4 C.5 D.83.一个DNA分子可以转录出多少种多少个mRNA 分子()A.一种一个 B.一种多个 C.多种多个 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()A.12个 B.18个 C.24个 D.30个,D,D,B,C,细胞质,细胞核,核孔,DNA,mRNA在细胞核中合成,细胞质,细胞核,mRNA通过核孔进入细胞质,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
5、序呢？mRNA如何将遗传信息翻译成蛋白质？,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？2个碱基决定1个氨基酸？,4种,不行！,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）。,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
6、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。,问：mRNA进入细胞质后，就与蛋白质的“装配机器”核糖体结合，形成合成蛋白质的“生产线”。那么，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”上的呢？,图4-5 tRNA的结构示意图,专一性：每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。,tRNA的反密码子与mRNA上的密码子互补配
7、对。,图4-6 蛋白质的合成示意图动画展示蛋白质的合成过程,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,比较复制，转录和翻译三个过程的差异：,能发生碱基配对的场所和过程:,场所:,过程:,细胞核、线粒体、叶绿
8、体、核糖体,DNA复制、RNA复制、转录、逆转录、翻译,归纳遗传信息流动方向：,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？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,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,D,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。,
