1、在遺傳信息的表達過程中出現(xiàn)了哪些重要概在遺傳信息的表達過程中出現(xiàn)了哪些重要概念及主要物質？試構建知識網絡圖。念及主要物質？試構建知識網絡圖。 DNA 脫氧核苷酸脫氧核苷酸RNA核糖核苷酸核糖核苷酸基因基因基因基因文卡特拉曼文卡特拉曼 托馬斯托馬斯 約納特因約納特因 美國、以色列三科學家因美國、以色列三科學家因“對核糖體結構和功能的對核糖體結構和功能的研究研究”而獲獎而獲獎20092009年諾貝爾化學獎揭曉年諾貝爾化學獎揭曉科學探索的腳步科學探索的腳步19441944年，艾弗里等人通過細菌轉換實驗證明年，艾弗里等人通過細菌轉換實驗證明DNADNA是遺傳物質。是遺傳物質。19531953年，沃森和

2、克里克提出年，沃森和克里克提出DNADNA雙螺旋結構模型。雙螺旋結構模型。19571957年，克里克提出年，克里克提出“中心法則中心法則”。 19581958年，德爾布呂克等人發(fā)現(xiàn)年，德爾布呂克等人發(fā)現(xiàn)DNADNA分子半保留復制機理。分子半保留復制機理。19601960年，信使年，信使RNARNA被發(fā)現(xiàn)。被發(fā)現(xiàn)。19651965年，年，RNARNA聚合酶被發(fā)現(xiàn)。聚合酶被發(fā)現(xiàn)。19651965年，遺傳密碼表被全部破譯。年，遺傳密碼表被全部破譯。19691969年，巴爾的摩和特明發(fā)現(xiàn)逆轉錄現(xiàn)象。年，巴爾的摩和特明發(fā)現(xiàn)逆轉錄現(xiàn)象。中心法則中心法則材料一：材料一：19531953年之后科學家陸續(xù)認識到

3、：年之后科學家陸續(xù)認識到：DNADNA是雙是雙螺旋結構；并與蛋白質結合形成染色質；基因控制螺旋結構；并與蛋白質結合形成染色質；基因控制蛋白質的合成；且蛋白質的合成；且DNADNA存在于細胞核內不能出來；存在于細胞核內不能出來；而蛋白質的合成場所在細胞質的核糖體上。而蛋白質的合成場所在細胞質的核糖體上。假如你是當時的科學家，基于假如你是當時的科學家，基于此材料你會提出哪些質疑？此材料你會提出哪些質疑？RNARNA的形成過程示意圖的形成過程示意圖RNARNA聚合酶聚合酶模板鏈模板鏈RNARNA游離核苷酸游離核苷酸回憶回憶DNADNA復制所需條件復制所需條件材料二：材料二：1956-19661956

4、-1966年間，克里克、霍利、布萊納年間，克里克、霍利、布萊納等人一直從事翻譯工作的研究。他們主要解決翻譯等人一直從事翻譯工作的研究。他們主要解決翻譯過程中兩個關鍵性的問題：（過程中兩個關鍵性的問題：（1 1）遺傳密碼與氨基）遺傳密碼與氨基酸序列的對應關系（酸序列的對應關系（2 2）堿基序列到氨基酸序列的）堿基序列到氨基酸序列的轉變機制。轉變機制。 密碼子密碼子 密碼子密碼子 密碼子密碼子UCAUG A UUAmRNAmRNAmRNA上決定上決定1 1個氨基酸的個氨基酸的3 3個相鄰堿基個相鄰堿基 -密碼子密碼子密碼子總數(shù)是密碼子總數(shù)是 種，種，但決定氨基酸的密碼子是但決定氨基酸的密碼子是 種

5、。在這種。在這6161種密種密碼子中，一種密碼子決定一種氨基酸，但一種碼子中，一種密碼子決定一種氨基酸，但一種氨基酸可以由氨基酸可以由 不同的密碼子決定。不同的密碼子決定。 1 1種或幾種種或幾種64646161所有生物所用的密碼子是所有生物所用的密碼子是 。同一套同一套一種一種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? ?異亮氨酸異亮氨酸反密碼子反密碼子密碼子密碼子練習練習. .一段原核生物的一段原核生物的mRNAmRNA通過翻譯可合成一條含有通過翻譯可合成一條含有1111個肽鍵的多肽，則此個肽鍵的多肽，則此

6、mRNAmRNA分子至少含有的堿基個數(shù)及分子至少含有的堿基個數(shù)及合成這段多肽需要的合成這段多肽需要的tRNAtRNA個數(shù)以及轉錄此個數(shù)以及轉錄此mRNAmRNA的基因的基因中至少含堿基數(shù)，依次為中至少含堿基數(shù)，依次為( () ) A.32 A.32、1111、66 66 B.36 B.36、1212、7272 C.12 C.12、3636、24 24 D.11 D.11、3636、7272BDNA（基因）上的堿基數(shù)：（基因）上的堿基數(shù)：mRNA上的堿基數(shù)：肽鏈上的氨基酸數(shù)上的堿基數(shù)：肽鏈上的氨基酸數(shù)至少至少 為為 6 ： 3 ： 1 假設某基因中有一片段的一條鏈的堿基序列是假設某基因中有一片段

7、的一條鏈的堿基序列是CGCGACTACAGTCCCGGATGTACTTCGATCGCGACTACAGTCCCGGATGTACTTCGAT（其中（其中示省略了示省略了210210個堿基）若以此鏈為模板經轉錄、翻譯成多肽鏈。個堿基）若以此鏈為模板經轉錄、翻譯成多肽鏈。 1 1、寫出此模板鏈轉錄的、寫出此模板鏈轉錄的mRNAmRNA堿基序列、氨基酸序列。堿基序列、氨基酸序列。2.2.合成此肽鏈總共需要幾個氨基酸？合成此肽鏈總共需要幾個氨基酸？3.3.假如該基因模板鏈某個堿基發(fā)生替換，是否一定假如該基因模板鏈某個堿基發(fā)生替換，是否一定會引起此基因控制的性狀的改變會引起此基因控制的性狀的改變? ?4.4

8、.若該基因為豌豆的紫花基因，則此基因在豌豆的每若該基因為豌豆的紫花基因，則此基因在豌豆的每個細胞內都能表達嗎？個細胞內都能表達嗎？GCGCUGAUGUCAGGGCCUACAUGAAGCUAGCGCUGAUGUCAGGGCCUACAUGAAGCUA7575個個不一定不一定不能，基因具有選擇性表達的特點不能，基因具有選擇性表達的特點mRNAmRNA堿基序列：堿基序列：氨基酸序列：氨基酸序列：甲硫氨酸甲硫氨酸- -絲氨酸絲氨酸- -甘氨酸甘氨酸脯氨酸脯氨酸- -蘇氨酸蘇氨酸某些不表達的某些不表達的DNADNA片段突變片段突變不同密碼子決定同一種氨基酸不同密碼子決定同一種氨基酸隱性突變被顯性基因掩蓋隱

9、性突變被顯性基因掩蓋DNA分子模板鏈上的堿基序列攜帶的遺傳信息最終分子模板鏈上的堿基序列攜帶的遺傳信息最終翻譯的氨基酸如下表翻譯的氨基酸如下表,則右圖所示的則右圖所示的tRNA所攜帶的氨所攜帶的氨基酸是基酸是 A賴氨酸賴氨酸 B丙氨酸丙氨酸 C半胱氨酸半胱氨酸 D蘇氨酸蘇氨酸 D項目項目 遺傳信息遺傳信息 遺傳信息遺傳信息復制復制轉錄轉錄翻譯翻譯場所場所模板模板酶酶能量能量原料原料產物產物堿基堿基配對配對A TA TC GC GA TA TC GC GA UA UC GC G遺傳遺傳信息信息傳遞傳遞方向方向細胞核、線粒體、細胞核、線粒體、葉綠體葉綠體細胞核、線粒體、細胞核、線粒體、葉綠體葉綠體

10、核糖體核糖體DNADNA兩條母鏈兩條母鏈DNADNA的一條鏈的一條鏈mRNAmRNA解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合酶聚合酶RNARNA聚合酶聚合酶蛋白質合成酶蛋白質合成酶ATPATPATPATPATPATP4 4種脫氧核苷酸種脫氧核苷酸4 4種核糖核苷酸種核糖核苷酸2020種氨基酸種氨基酸2 2個雙鏈個雙鏈DNADNA1 1個單鏈個單鏈RNARNA多肽鏈多肽鏈T AT AG CG C U A U A G C G C U A U A G C G CDNA DNADNA DNADNA mRNADNA mRNAmRNA mRNA 蛋白質蛋白質傳遞傳遞表達表達材料三：科學家通過精確的儀器發(fā)現(xiàn)細胞翻譯

11、蛋白材料三：科學家通過精確的儀器發(fā)現(xiàn)細胞翻譯蛋白質的速度非?？?，真核細胞每分鐘大約翻譯質的速度非常快，真核細胞每分鐘大約翻譯5050個氨個氨基酸；基酸；討論：討論：1 1、為什么細胞合成蛋白質速度會如此快？、為什么細胞合成蛋白質速度會如此快？2 2、原核細胞和真核細胞在基因的表達方面可能存在、原核細胞和真核細胞在基因的表達方面可能存在哪些區(qū)別？哪些區(qū)別？大腸桿菌（原核生物）每分鐘可翻譯大腸桿菌（原核生物）每分鐘可翻譯12001200個個氨基酸，比真核生物要快得多。氨基酸，比真核生物要快得多。轉錄場所：轉錄場所：表達過程：表達過程：真核細胞和原核細胞遺傳信息表達示意圖（真核細胞和原核細胞遺傳信息

12、表達示意圖（局部局部）細胞核、線粒體、細胞核、線粒體、葉綠體葉綠體擬核、質粒擬核、質粒細胞核內轉錄成的細胞核內轉錄成的mRNAmRNA經加工后從核孔出來，經加工后從核孔出來，與核糖體結合與核糖體結合邊轉錄邊翻譯邊轉錄邊翻譯材料四：美國分子生物學家特明于材料四：美國分子生物學家特明于19601960年在研究雞肉年在研究雞肉瘤病毒（瘤病毒（RSVRSV）的基礎上創(chuàng)立原病毒假說：有感染力）的基礎上創(chuàng)立原病毒假說：有感染力RSVRSV的的RNARNA是病毒是病毒DNADNA（即原病毒）合成的模板，而原（即原病毒）合成的模板，而原病毒是子代病毒是子代RSVRSV的的RNARNA合成的信息。合成的信息。1

13、9691969年他用實驗證年他用實驗證實實RSVRSV含有一種含有一種DNADNA聚合酶，該酶以后被稱為聚合酶，該酶以后被稱為“逆轉錄逆轉錄酶酶”。這個發(fā)現(xiàn)補充了原來無人懷疑的。這個發(fā)現(xiàn)補充了原來無人懷疑的“中心法則中心法則”，特明因此獲得特明因此獲得19751975年諾貝爾獎。年諾貝爾獎。思考：各種生物的遺傳信息傳遞方向是一樣的嗎？思考：各種生物的遺傳信息傳遞方向是一樣的嗎？【合作學習】【合作學習】 討論并回答下列生物能進行的遺傳信息的傳遞討論并回答下列生物能進行的遺傳信息的傳遞與表達過程（用序號表示）與表達過程（用序號表示） 生物種類生物種類遺傳信息的傳遞與表達過程遺傳信息的傳遞與表達過程

14、DNADNA病毒病毒RNARNA病毒病毒大多數(shù)大多數(shù)RNARNA病毒病毒逆轉錄病毒逆轉錄病毒原核、真核生物原核、真核生物DNADNARNARNA蛋白質蛋白質生物種類生物種類遺傳信息傳遞方向遺傳信息傳遞方向以以DNADNA為遺傳為遺傳物質的生物物質的生物以以RNARNA為遺傳為遺傳物質的生物物質的生物RNARNA蛋白質蛋白質復復制制翻譯翻譯DNADNA復復制制轉錄轉錄RNARNA蛋白質蛋白質翻譯翻譯DNADNA復復制制轉錄轉錄RNARNA蛋白質蛋白質翻譯翻譯RNARNA逆轉錄逆轉錄中心法則中心法則下圖為原核細胞內某一區(qū)域的基因指導蛋白質下圖為原核細胞內某一區(qū)域的基因指導蛋白質合成的示意圖。據圖分

15、析正確的是（合成的示意圖。據圖分析正確的是（ ）多肽多肽RNARNADNADNAA.A.兩處都有大分子的生物合成，圖中兩處都有大分子的生物合成，圖中DNADNA可以與有關蛋白可以與有關蛋白質結合成染色體質結合成染色體B.B.兩處都發(fā)生堿基互補配對，配對方式均為兩處都發(fā)生堿基互補配對，配對方式均為A A和和U U、G G和和C CC.C.處有處有DNADNA聚合酶參與，聚合酶參與，處沒有處沒有DNADNA聚合酶參與聚合酶參與D.D.處有處有DNA-RNADNA-RNA雜合雙鏈片段，雜合雙鏈片段，處沒有處沒有DNA-RNADNA-RNA雜合雙鏈片段雜合雙鏈片段D D練習練習下圖為某種真菌線粒體中蛋白質的生物合成示意下圖為某種真菌線粒體中蛋白質的生物合成示意圖，請據圖回答下列問題。圖，請據圖回答下列問題。（1）從圖中分析，核糖體的分布場所有）從圖中分析，核糖體的分布場所有 . 。細胞溶膠、細胞溶膠、線粒體線粒體 練習練習（2）已知溴化乙啶、氯霉素分別抑制圖中過程）已知溴化乙啶、氯霉素分別抑制圖中過程、，將該真菌分別接種到含溴化乙啶、氯霉素的培養(yǎng)，將該真菌分別接種到含溴