1、第第1 1節節 基因指點蛋白質的合成基因指點蛋白質的合成DNADNA分子是怎樣控制遺傳性狀的？分子是怎樣控制遺傳性狀的？現代遺傳學以為：現代遺傳學以為：生物的性狀是由生物的性狀是由 控制的控制的性狀是由性狀是由 物質表達的物質表達的基因基因蛋白質蛋白質DNA基因基因蛋白質性狀蛋白質性狀？問題一：在現實生活中，我們能不能像電影問題一：在現實生活中，我們能不能像電影中描畫的那樣，中描畫的那樣，利用恐龍的利用恐龍的DNA，使恐龍復活呢？，使恐龍復活呢？ 問題二：假設能利用恐龍的問題二：假設能利用恐龍的DNA使恐龍復活，他以為主要要處理什么使恐龍復活，他以為主要要處理什么問題？問題？ 電影電影片段片段

2、基因如何指點蛋白質的合成遺傳信息的轉錄遺傳信息的轉錄遺傳信息的翻譯遺傳信息的翻譯問題：問題：DNADNA主要主要存在細胞核中，而存在細胞核中，而蛋白質合成是在細蛋白質合成是在細胞質中進展的，兩胞質中進展的，兩者如何聯絡起來的者如何聯絡起來的呢？呢？一一 遺傳信息的轉錄遺傳信息的轉錄 ( (一一)RNA)RNA的構造、分類和作用的構造、分類和作用l當細胞中只需當細胞中只需RNA時，它是遺傳物質；當細胞時，它是遺傳物質；當細胞中含有中含有DNA時，時，RNA主要是擔任主要是擔任DNA遺傳信息遺傳信息的翻譯和轉錄。的翻譯和轉錄。DNARNA脫氧核糖脫氧核糖核糖核糖比較RNA與DNA構造的不同 比較項

3、目比較項目DNADNARNARNA基本單位基本單位五碳糖五碳糖含氮堿基含氮堿基結構結構主要存在部位主要存在部位脫氧核苷酸脫氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸脫氧核糖脫氧核糖核糖核糖A T C GA T C GA U C GA U C G雙鏈構造雙鏈構造多為單鏈構造多為單鏈構造細胞核細胞核細胞質細胞質RNARNA的種類的種類信使信使 RNA(mRNA) RNA(mRNA)核糖體核糖體 RNA(rRNA) RNA(rRNA)轉運轉運 RNA(tRNA) RNA(tRNA)將將DNA的遺傳信息轉錄下來，以遺傳密碼的遺傳信息轉錄下來，以遺傳密碼的方式傳送至細胞質的核糖體上，成為蛋的方式傳送至細胞質的核糖體上

4、，成為蛋白質合成的模板。白質合成的模板。氨基酸的運載工具。一種轉運氨基酸的運載工具。一種轉運RNA只能只能識別和轉運一種氨基酸。識別和轉運一種氨基酸。核糖體的組成部分核糖體的組成部分 RNA是由根本單位是由根本單位核苷酸銜接而成，跟核苷酸銜接而成，跟DNA一樣一樣能儲存遺傳信息。能儲存遺傳信息。 RNA普通為單鏈，比普通為單鏈，比DNA短，能經過核孔，從細胞核短，能經過核孔，從細胞核轉移到細胞質中。轉移到細胞質中。 RNA與與DNA的關系中，也遵照的關系中，也遵照“堿基互補配對原那么堿基互補配對原那么。因此以。因此以RNA為媒介可將遺傳信息傳送到細胞質中。為媒介可將遺傳信息傳送到細胞質中。為什

5、么為什么mRNA適于作適于作DNA的信使？的信使？由于它是遺傳信息的傳送者，所以叫做信使由于它是遺傳信息的傳送者，所以叫做信使RNA。它是。它是DNA的信使。的信使。mRNA為什么叫做信使RNA？它是誰的信使？ (二二) 轉錄的詳細過程轉錄的詳細過程問題問題2：DNA的的遺傳信息是怎樣傳遺傳信息是怎樣傳給給mRNA的呢？的呢？( (一一) )轉錄轉錄在在_內，以內，以DNADNA的的_為為_， 按照按照_的原那么合成的原那么合成_的過程。的過程。細胞核細胞核一條鏈一條鏈模板模板堿基互補配對堿基互補配對RNARNA1 1DNADNA的兩條鏈都能轉錄嗎？的兩條鏈都能轉錄嗎？2 2DNADNA鏈完全

6、解開嗎？鏈完全解開嗎？3 3在轉錄過程中堿基互補配對原那么有什么特在轉錄過程中堿基互補配對原那么有什么特殊殊 情況？情況？ AUAU、TATA、 GC GC、 CG CG思索思索: :轉錄與轉錄與DNADNA復制有什么異同點復制有什么異同點? ?轉錄與轉錄與DNA分子復制的區別分子復制的區別 復制復制 轉錄轉錄時間時間場所場所原料原料模板模板條件條件配對原則配對原則特點特點產物產物意義意義有絲分裂間期和減數有絲分裂間期和減數第一次分裂間期第一次分裂間期生長發育過程生長發育過程主要在細胞核，少部分在線粒體和葉綠體主要在細胞核，少部分在線粒體和葉綠體TATA、 GC GCAUAU、 CG CG邊解

7、旋邊復制、半保管復制邊解旋邊復制、半保管復制邊解旋邊轉錄邊解旋邊轉錄兩個雙鏈兩個雙鏈DNA分子分子一條單鏈一條單鏈mRNA復制遺傳信息，使遺傳信復制遺傳信息，使遺傳信息從親代傳給子代息從親代傳給子代傳送遺傳信息，為傳送遺傳信息，為翻譯做預備翻譯做預備四種脫氧核苷酸四種脫氧核苷酸四種核糖核苷酸四種核糖核苷酸DNA的兩條鏈的兩條鏈DNA中的一條鏈中的一條鏈模板、原料、模板、原料、ATP、酶、酶轉錄的定義：轉錄的定義： 轉錄的場所：轉錄的場所： 轉錄的模板：轉錄的模板：轉錄的原料：轉錄的原料：轉錄的條件：轉錄的條件：轉錄時的堿基配對轉錄時的堿基配對: 7轉錄的結果：轉錄的結果：在細胞核中以在細胞核中

8、以DNA的一條鏈為模板的一條鏈為模板,按堿基互補配對原那么原那么，合按堿基互補配對原那么原那么，合成成mRNA的過程的過程細胞核細胞核DNA的一條鏈的一條鏈四種核糖核苷酸四種核糖核苷酸(A、G、C、U需求酶和需求酶和ATP堿基互補配對原那么堿基互補配對原那么A=U，G=CmRNA穩定練習穩定練習2、構成人體的核酸有兩種、構成人體的核酸有兩種,構成核酸的根本單位構成核酸的根本單位-核苷酸有多少種核苷酸有多少種?堿基有多少種堿基有多少種?( ) A.2種種 4種種 B.4種種 4種種 C.5種種 5種種 D.8種種 5種種3、以下哪一組物質是、以下哪一組物質是RNA的組成成分的組成成分( ) A.

9、脫氧核糖核酸和磷酸脫氧核糖核酸和磷酸 B.脫氧核糖堿基和磷酸脫氧核糖堿基和磷酸 C.核糖堿基和磷酸核糖堿基和磷酸 D.核糖嘧啶和核酸核糖嘧啶和核酸DC1、DNA的復制和轉錄有何異同之處？的復制和轉錄有何異同之處？3 DNA 分子的解旋發生在分子的解旋發生在 _過程中過程中( ) A 復制復制 B 轉錄轉錄 C 翻譯翻譯 D 復制和轉錄復制和轉錄4 一個一個DNA 分子轉錄出多少種多少個分子轉錄出多少種多少個mRN A ( ) A一一 種一個種一個 B一一 種多個種多個 C多多 種多個種多個 D 無數種無數個無數種無數個DC類別類別工程工程復制復制轉錄轉錄場所場所解旋解旋模板模板原料原料酶酶能量

10、能量堿基堿基配對配對產物產物細胞核細胞核只解有遺傳效應的片段只解有遺傳效應的片段只需只需DNA的一條鏈的一條鏈四種核糖核苷酸四種核糖核苷酸DNA解旋酶、解旋酶、RNA聚合酶聚合酶ATPA-UG-CT-AC-GmRNA細胞核細胞核完全解旋完全解旋DNA的兩條鏈的兩條鏈四種脫氧核苷酸四種脫氧核苷酸DNA解旋酶、解旋酶、DNA聚合酶聚合酶ATPA-TC-GT-AG-C子代子代DNA 轉錄得到的轉錄得到的RNARNA仍是堿基序列，而仍是堿基序列，而不是蛋白質。那么，不是蛋白質。那么，RNARNA上的堿基序列上的堿基序列如何能變成蛋白質中氨基酸的種類、數如何能變成蛋白質中氨基酸的種類、數量和陳列順序呢？

11、量和陳列順序呢？mRNAmRNA如何將信息翻譯成蛋白質？如何將信息翻譯成蛋白質？ mRNA經過核孔進入細胞質中， 開場它新的歷程翻譯。 二、遺傳信息的翻譯二、遺傳信息的翻譯 遺傳學上把以信使遺傳學上把以信使RNARNA為模板，合成具為模板，合成具有一定氨基酸順序的蛋白質的過程叫做翻譯。有一定氨基酸順序的蛋白質的過程叫做翻譯。 堿基與氨基酸之間的對應關系堿基與氨基酸之間的對應關系DNADNA和和RNARNA都只含有都只含有4 4種堿基，而組成生物種堿基，而組成生物體蛋白質的氨基酸有體蛋白質的氨基酸有2020種。這種。這4 4種堿基是怎種堿基是怎樣決議蛋白質的樣決議蛋白質的2020種氨基酸的？種氨

12、基酸的？翻譯翻譯: :4種堿基只能決議種堿基只能決議4種氨基酸，種氨基酸，41=4。二個堿基編碼一個氨基酸最多只能編碼二個堿基編碼一個氨基酸最多只能編碼16種，種，42=16。三個堿基決議一個氨基酸只能決議三個堿基決議一個氨基酸只能決議6464種，種，43=6443=64，足夠有余。，足夠有余。假設一個氨基酸的編碼至少需求多少個堿基，才足以組合假設一個氨基酸的編碼至少需求多少個堿基，才足以組合出構成蛋白質的出構成蛋白質的2020種氨基酸？種氨基酸？假設假設2 2個堿基編碼一個氨基酸，最多能編碼多少種氨基酸？個堿基編碼一個氨基酸，最多能編碼多少種氨基酸？假設假設1 1個堿基決議個堿基決議1 1個

13、氨基酸，個氨基酸，4 4種堿基能決議多少種氨基酸種堿基能決議多少種氨基酸密碼子密碼子密碼子密碼子密碼子密碼子UCAUG A UUAmRNA 密碼子：密碼子：mRNAmRNA上決議氨基酸的三個相鄰上決議氨基酸的三個相鄰 的堿基。的堿基。密碼子密碼子 tRNA“搬運工搬運工 游離在細胞質中的氨基酸，是怎樣運送游離在細胞質中的氨基酸，是怎樣運送到合成蛋白質的到合成蛋白質的“消費線消費線-核糖體上？核糖體上？AC U 天門冬酰氨一共有多少種tRNA?反密碼子反密碼子與密碼子相互配對與密碼子相互配對,轉運的氨轉運的氨基酸由配對的密碼子決議基酸由配對的密碼子決議每種每種tRNA只能識別并轉運只能識別并轉運

14、一種特定的氨基酸一種特定的氨基酸!決議氨基酸的密碼子有決議氨基酸的密碼子有61種種,所以所以tRNA 有有61種種密碼子與反密碼子密碼子與反密碼子A A U亮氨酸亮氨酸AC U天冬氨酸天冬氨酸一種一種tRNAtRNA只能攜帶一種氨基酸只能攜帶一種氨基酸? ?一種氨基酸只能由一種一種氨基酸只能由一種tRNAtRNA攜帶攜帶? ?AUG異亮氨酸異亮氨酸翻譯的詳細過程：翻譯的詳細過程：1.翻譯的場所： 2.翻譯時的模板：3.翻譯的原料：4.翻譯的條件:5.翻譯的工具:6.翻譯的產物:核糖體核糖體mRNAmRNA游離的氨基酸游離的氨基酸tRNAtRNA肽鏈肽鏈酶，酶，ATP、模板、原料、模板、原料2.

15、2.地球上幾乎一切的生物都共用一套密碼子，這一現實地球上幾乎一切的生物都共用一套密碼子，這一現實 闡明地球上的一切生物都有著或遠或近的親緣關系，闡明地球上的一切生物都有著或遠或近的親緣關系，或者生物都具有一樣的遺傳言語，或者生命在本質上是或者生物都具有一樣的遺傳言語，或者生命在本質上是一致。一致。3.從密碼的簡并性我們能認識到；假設密碼子中的一個從密碼的簡并性我們能認識到；假設密碼子中的一個堿基發生變化，能夠影響到蛋白質氨基酸的種類，也堿基發生變化，能夠影響到蛋白質氨基酸的種類，也有能夠蛋白質氨基酸的種類不發生變化有能夠蛋白質氨基酸的種類不發生變化GAUGAC都決議天冬氨酸，這就保證了生物遺傳

16、的相對穩定都決議天冬氨酸，這就保證了生物遺傳的相對穩定性，又使生物出現變異，從而促進生物的開展進化性，又使生物出現變異，從而促進生物的開展進化。DNA(DNA(基因基因) )蛋白質蛋白質RNARNA轉錄轉錄翻譯翻譯基基因因指指點點蛋蛋白白質質合合成成的的過過程程翻譯的過程從基因的表達過程可以看出：從基因的表達過程可以看出：DNADNA基因中脫氧核苷酸的陳列順序決議基因中脫氧核苷酸的陳列順序決議了信使了信使RNARNA中中 的陳列順序，進而決議的陳列順序，進而決議 的的陳列順序，最終決議了陳列順序，最終決議了 的的構造和功能特異性。構造和功能特異性。核糖核苷酸核糖核苷酸/密碼子密碼子氨基酸氨基酸

17、蛋白質蛋白質階段階段項目項目轉錄轉錄翻譯翻譯定義定義場所場所模板模板遺傳信息傳遺傳信息傳遞的方向遞的方向原料原料產物產物實質實質在細胞核中，以在細胞核中，以DNADNA的一的一條鏈為模板合成條鏈為模板合成mRNAmRNA的過的過程。程。以信使以信使RNARNA為模板，合成具為模板，合成具有一定氨基酸順序的蛋白質有一定氨基酸順序的蛋白質的過程的過程細胞核細胞核細胞質的核糖體細胞質的核糖體DNADNA的一條鏈的一條鏈信使信使RNARNADNAmRNADNAmRNAmRNAmRNA蛋白質蛋白質含含A A、U U、C C、G G的的4 4種核種核糖核苷酸糖核苷酸合成蛋白質的合成蛋白質的2020種氨基種氨基酸酸信使信使RN