1、吉林省高中生物必修二,第一節 基因指導蛋白質的合成,第五章 遺傳信息的表達,基因指導蛋白質的合成,扶余縣第一中學生物組 賈艷霞,DNA分子是怎樣控制遺傳性狀的？ 現代遺傳學認為： 生物的性狀是由 控制的 性狀是由 體現的,基因,蛋白質,DNA（基因）,蛋白質（性狀）,？,遺傳信息的轉錄,遺傳信息的翻譯,基因如何指導蛋白質的合成,問題：DNA主要存在細胞核中，而蛋白質合成是在細胞質中核糖體上進行的，兩者如何聯系起來的呢？,一 、遺傳信息的轉錄,脫氧核苷酸,DNA,RNA,（一）RNA的結構、分類和作用,核糖核苷酸,比較RNA與DNA結構的不同,脫氧核苷酸,核糖核苷酸,脫氧核糖,核糖,A T C

2、G,A U C G,雙鏈結構,多為單鏈結構,細胞核,細胞質,RNA 的種類,信使 RNA(mRNA),核糖體 RNA(rRNA),轉運 RNA(tRNA),將DNA的遺傳信息轉錄下來，以遺傳密碼的形式傳遞至細胞質的核糖體上，成為蛋白質合成的模板。,氨基酸的運載工具。（一種轉運RNA只能識別和轉運一種氨基酸。,核糖體的組成部分,為什么RNA適于作DNA的信使？,RNA也是由核苷酸連接而成，也能儲存遺傳信息。 RNA與DNA的關系中，也遵循堿基互補配對原則。 RNA一般為單鏈，比DNA短，能通過核孔，從細胞核轉移到細胞質中。,問題2：DNA的 遺傳信息是怎樣傳 給mRNA的呢？,(二) 轉錄的具體

3、過程,DNA的平面結構圖,以DNA的一條鏈為模板合成RNA,DNA,游離的核糖核苷酸,DNA與RNA的堿基互補配對：AU；TC；CG；TA,組成 RNA 的核糖核苷酸一個個連接起來,形成的 mRNA 鏈，DNA上的遺傳信息就傳遞到mRNA上,RNA,DNA,細胞質,細胞核,核孔,DNA,mRNA在細胞核中合成,細胞質,細胞核,mRNA通過核孔進入細胞質,（1）DNA的兩條鏈都能轉錄嗎？ （2）DNA鏈完全解開嗎？ （3）在轉錄過程中堿基互補配對原則有什么特殊 情況？,AU、TA、 GC、 CG,思考:轉錄與DNA復制有什么異同點?,轉錄與DNA分子復制的區別,有絲分裂間期和減數第一次分裂間期,

4、生長發育過程,主要在細胞核，少部分在線粒體和葉綠體,TA、 GC,AU、 CG,邊解旋邊復制、半保留復制,邊解旋邊轉錄,兩個雙鏈DNA分子,一條單鏈mRNA,復制遺傳信息，使遺傳信息從親代傳給子代,傳遞遺傳信息，為翻譯做準備,四種脫氧核苷酸,四種核糖核苷酸,DNA的兩條鏈,DNA中的一條鏈,模板、原料、ATP、酶,總結：,（）轉錄的定義： （）轉錄的場所： （）轉錄的模板： （）轉錄的原料： （）轉錄的條件： （）轉錄時的堿基配對: （ 7）轉錄的結果：,在細胞核，以DNA的一條鏈為模板， 按照堿基互補配對原則，形成信使 RNA的過程。,四種核糖核苷酸(A、G、C、U）,需要酶和ATP,堿基互

5、補配對原則 （A=U，G=C）,mRNA,細胞核,DNA的一條鏈,轉錄得到的RNA仍是堿基序列，而不是蛋白質。那么，RNA上的堿基序列如何能變成蛋白質中氨基酸的種類、數量和排列順序呢？ mRNA如何將信息翻譯成蛋白質？,mRNA通過核孔進入細胞質中， 開始它新的歷程翻譯。,二、遺傳信息的翻譯,遺傳學上把以信使RNA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。,堿基與氨基酸之間的對應關系,思 考 與 討 論,DNA和RNA都只含有4種堿基，而組成生物體蛋白質的氨基酸有20種。這4種堿基是怎樣決定蛋白質的20種氨基酸的？,翻譯:,4種堿基只能決定4種氨基酸，41=4。,二個堿基編碼一個氨

6、基酸最多只能編碼16種，42=16。,三個堿基決定一個氨基酸只能決定64種，43=64，足夠有余。,3.如果一個氨基酸的編碼至少需要多少個堿基，才足以組合出構成蛋白質的20種氨基酸？,2.如果2個堿基編碼一個氨基酸，最多能編碼多少種氨基酸？,1.如果1個堿基決定1個氨基酸，4種堿基能決定多少種氨基酸,密碼子：mRNA上決定氨基酸的三個相鄰 的堿基。,密碼子,對應的氨基酸序列為：甲硫氨酸谷氨酸丙氨酸半胱氨酸脯氨酸絲氨酸賴氨酸脯氨酸,a、mRNA的堿基序列是AUGGAAGCAUGCCGCAAGCCG, 你能寫出對應的氨基酸序列嗎？,b、地球上幾乎所有的生物體都共用上述密碼子表。根 據這一事實說明什

7、么？,說明地球上所有的生物都有著或遠或近的親緣關系，或者生物都具有共同的遺傳語言，或者生命在本質上是統一的。,思考和討論,c、從密碼子表可以看出，一種氨基酸可能由幾個密 碼子決定，這一現象稱做密碼的簡并性。你認為 密碼的簡并性對生物體的生存發展有什么意義？,從密碼子的簡并性我們能夠認識到： 如果密碼子中的一個堿基發生變化，可能影響到蛋白質氨基酸的種類，也有可能蛋白質的氨基酸種類不發生變化（例如GAU、GAC都決定天冬氨酸） 這就保證了生物遺傳的相對穩定性。又使生物出現變異，從而促進生物的發展變化。,tRNA“搬運工”,游離在細胞質中的氨基酸，是怎樣運送到合成蛋白質的“生產線-核糖體”上？,一共

8、有多少種tRNA?,反密碼子,與密碼子相互配對,轉運的氨基酸由配對的密碼子決定,每種tRNA只能識別并轉運 一種特定的氨基酸!,決定氨基酸的密碼子有61種, 所以tRNA 有61種,密碼子與反密碼子,亮氨酸,天冬氨酸,一種tRNA只能攜帶一種氨基酸?,一種氨基酸只能由一種tRNA攜帶?,異亮氨酸,DNA(基因),轉錄,翻譯,基因指導蛋白質合成的過程,翻譯的具體過程：,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,mRNA,游離的氨基酸,tRNA,肽鏈,酶，ATP、模板、原料,從基因的表達過程可以看出： DNA（基因）中脫氧

9、核苷酸的排列順序決定了信使RNA中 的排列順序，進而決定 的排列順序，最終決定了 的結構和功能特異性。,核糖核苷酸/密碼子,氨基酸,蛋白質,在細胞核中，以DNA的一條鏈為模板合成mRNA的過程。,以信使RNA為模板，合成具有一定氨基酸順序的蛋白質的過程,細胞核,細胞質的核糖體,DNA的一條鏈,信使RNA,DNAmRNA,mRNA蛋白質,含A、U、C、G的4種核糖核苷酸,合成蛋白質的20種氨基酸,信使RNA,有一定氨基酸排列順序的多肽，進一步加工為蛋白質,是遺傳信息的轉錄,是遺傳信息的表達,1、遺傳密碼的組成是（ ）,A、由A、T、G、C四種堿基中任何三個做排列組合。 B、由A、U、G、C四種堿

10、基中任何三個做排列組合。 C、由A、T、G、C、U五種堿基中任何三個做排列組合。 D、由A、U、G、T四種堿基中任何三個做排列組合。,答案：B,鞏固練習,2、DNA決定RNA的性質是通過（ ）,A、信使RNA的密碼 B、DNA特有的自我復制 C、堿基互補配對原則 D、轉運RNA的媒介,答案：C,3、已知某轉運RNA的一端的三個堿基順序是GAU，它所轉運的氨基酸是亮氨酸，那么決定此氨基酸的密碼是由下列哪個轉錄來的（ ）,A、GAT B、GAA C、GUA D、CTA,答案：A,4、信使RNA中核苷酸的順序是由下列哪項決定的（ ）,A、轉運RNA中核苷酸的排列順序 B、蛋白質分子中氨基酸的排列順序 C、核糖體上的RNA核苷酸的排列順序 D、DNA分子中脫氧核苷酸的排列順