高中生物必修(bìxiū)二：第4章基因的表達第一頁，共31頁。1基因(jīyīn)膚色眼皮單雙血型基因有遺傳效應的DNA片段控制生物性狀在染色體上呈線性排列第二頁，共31頁。2思考：電影中的科學家是怎么(zěnme)使已滅絕的恐龍復活的？利用(lìyòng)恐龍的DNA使恐龍的基因表達出來,表現(xiàn)恐龍的特性,才是恐龍的復活。在基因表達的時候,基因(DNA)就像一張藍圖，生物體就是根據(jù)這張藍圖用蛋白質構建起來的，因為蛋白質是生命活動的主要承擔者〔或表達者〕，基因對性狀的控制，是通過控制蛋白質的合成(héchéng)來實現(xiàn)的。第三頁，共31頁。3問：基因〔DNA〕在細胞核中，而蛋白質合成是在細胞質的核糖體上進行(jìnxíng)的，在細胞核的基因如何控制在細胞質中的蛋白質的合成呢？兩者如何聯(lián)系起來的呢？推測：在DNA和蛋白質之間，有一種中間物質能夠作為(zuòwéi)傳達DNA信息的信使。科學家發(fā)現(xiàn)此物質就是RNA。問：為什么RNA適于作DNA的信使(xìnshǐ)呢？第四頁，共31頁。4細胞(xìbāo)中的兩種核酸的比較

DNARNA組成元素C、H、O、N、P基本單位脫氧核苷酸（4種）核糖核苷酸（4種）磷酸脫氧核糖

A、T、C、G磷酸核糖

A、U、C、G結構規(guī)則的雙螺旋結構一般單鏈結構，較短功能

儲存、傳遞和表達遺傳信息分布

細胞核的染色體,線粒體,葉綠體

細胞質，核糖體化學(huàxué)組成mRNA:轉錄信息(xìnxī),翻譯的模板tRNA:運輸特定氨基酸rRNA:核糖體的組成成分第五頁，共31頁。5圖4-1核糖與脫氧核糖第六頁，共31頁。6圖4-2DNA與RNA在化學組成(zǔchénɡ)上的區(qū)別第七頁，共31頁。7圖4-3三種(sānzhǒnɡ)RNA示意圖

RNA的在細胞中有三種：mRNA〔信使(xìnshǐ)RNA〕，tRNA〔轉運RNA〕，rRNA〔核糖體RNA〕第八頁，共31頁。8問：DNA的信息(xìnxī)是怎么傳給mRNA的？(1)它的分子結構與DNA很相似,也是由根本單位(dānwèi)-核苷酸連接而成,也能儲存遺傳信息。(2)在RNA與DNA的關系中，也遵循“堿基互補配對原那么〞，但U-A。(3)RNA一般是單鏈，而且比DNA短，因此能夠通過核孔轉移到細胞質中。RNA適于作DNA的信使(xìnshǐ)的原因:第九頁，共31頁。9圖4-4以DNA為模板轉錄(zhuǎnlù)RNA的圖解、動畫過程第十頁，共31頁。10比較(bǐjiào)復制，轉錄過程的差異：RNADNA產物DNA的一條鏈DNA的兩條鏈模板邊解旋邊轉錄半保留復制，邊解旋邊復制特點DNAmRNADNADNA信息傳遞方向

RNA聚合酶DNA解旋酶、DNA聚合酶(主要酶)酶4種核糖核苷酸4種脫氧核苷酸原料只解有遺傳效應的片段完全解旋解旋細胞核細胞核場所

轉錄DNA復制

第十一頁，共31頁。11轉錄小結：概念：在細胞核中，以DNA雙鏈中的一條為模板，合成mRNA的過程。場所：細胞核

模板：DNA解旋，以其中一條鏈為模板

原料：4種核糖核苷酸〔A、U、C、G〕條件：ATP、酶〔RNA聚合酶〕產物：單鏈的mRNA〔信使(xìnshǐ)RNA〕信息傳遞方向：DNAmRNA第十二頁，共31頁。12練習穩(wěn)固：分子的解旋發(fā)生在________過程(guòchéng)中。A.復制B.轉錄C.翻譯D.復制和轉錄2.果蠅的遺傳物質由_________種核苷酸組成。

3.一個DNA分子可以轉錄出多少種多少個mRNA分子()A.一種一個B.一種多個C.多種多個D.無數(shù)種無數(shù)個4.一段信使RNA上有12個A和G,該信使RNA上共有30個堿基。那么轉錄成該信使RNA的一段DNA分子中應有C和T()個個個個DDBC第十三頁，共31頁。13AG

T

AC

AA

A

T

UCAUGAUUAmRNA

細胞質

細胞核

核孔DNAmRNA在細胞核中合成(héchéng)第十四頁，共31頁。14AG

T

AC

AA

A

T

UCAUGAUUAmRNA

細胞質

細胞核mRNA通過(tōngguò)核孔進入細胞質第十五頁，共31頁。15問題情境：

轉錄后進入細胞質的mRNA仍是堿基序列，而不是蛋白質。那么，mRNA上的堿基序列如何能變成蛋白質中氨基酸的種類、數(shù)量(shùliàng)和排列順序呢？mRNA如何將遺傳信息翻譯成蛋白質？思考：mRNA的4種堿基如何決定20種氨基酸？堿基與氨基酸之間的對應關系(guānxì)是怎樣的？第十六頁，共31頁。16感悟科學家破譯遺傳密碼的推理(tuīlǐ)過程：1個堿基決定1個氨基酸？2個堿基決定1個氨基酸？4種,不行(bùxíng)！16種組合方式也不能決定(juédìng)20種氨基酸,不行??！提出：mRNA上每3個相鄰的堿基決定1個氨基酸。64種，可行?。?！密碼子：mRNA上三個相鄰的堿基稱為一個密碼子〔三聯(lián)體密碼〕。第十七頁，共31頁。17第十八頁，共31頁。18思考與討論：一段mRNA的堿基序列(xùliè)是AUGGAAGCAUGUCCGAGCAAGCCG，你能結合密碼子表寫出對應的氨基酸序列(xùliè)嗎？甲硫氨酸—谷氨酸—丙氨酸—半胱氨酸—脯氨酸—絲氨酸—賴氨酸—脯氨酸第十九頁，共31頁。19分析密碼子的特點：

(1)一個密碼子決定一個特定的氨基酸；(2)有的氨基酸可能有一個以上的密碼子〔密碼的簡并，有何意義？〕；(3)起始密碼子、終止密碼子。64種密碼中：61個編碼控制20種氨基酸合成，另外3個〔UAG、UAA、UGA〕不編碼任何(rènhé)氨基酸，而是合成蛋白質的終止信號又稱終止密碼。(4)幾乎所有生物都共用一套密碼子。第二十頁，共31頁。20問：mRNA進入(jìnrù)細胞質后，就與蛋白質的“裝配機器〞—核糖體結合，形成合成蛋白質的“生產線〞。那么，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〞上的呢？第二十一頁，共31頁。21圖4-5tRNA的結構(jiégòu)示意圖專一性：每種tRNA只能識別并轉運(zhuǎnyùn)一種氨基酸。tRNA的反密碼子與mRNA上的密碼子互補(hùbǔ)配對。第二十二頁，共31頁。22圖4-6蛋白質的合成(héchéng)示意圖動畫展示蛋白質的合成(héchéng)過程第二十三頁，共31頁。23圖4-6中所示的正在合成(héchéng)的肽鏈的氨基酸序列是什么?甲硫氨酸—組氨酸—色氨酸—精氨酸—半胱氨酸—半胱氨酸—脯氨酸第二十四頁，共31頁。24一個mRNA分子上結合多個(duōɡè)核糖體，同時合成多條肽鏈第二十五頁，共31頁。25翻譯小結：

概念：游離在細胞質中的各種氨基酸，以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質的過程(guòchéng)，稱為遺傳信息的翻譯。

場所：細胞質的核糖體。

模板：以mRNA為模板。

原料：20種氨基酸〔由tRNA搬運〕。條件：酶、ATP

產物：有一定氨基酸順序的肽鏈。信息傳遞方向：mRNA蛋白質第二十六頁，共31頁。26比較復制，轉錄(zhuǎnlù)和翻譯三個過程的差異：核糖體細胞核細胞核場所一個mRNA分子可以與多個核糖體結合邊解旋邊轉錄半保留復制，邊解旋邊復制特點mRNA蛋白質DNAmRNADNADNA信息傳遞方向肽鏈RNADNA產物20種氨基酸4種核糖核苷酸4種脫氧核苷酸原料mRNADNA一條鏈DNA雙鏈模板生物生長發(fā)育過程中細胞分裂間期時間翻譯

轉錄DNA復制

第二十七頁，共31頁。27能發(fā)生(fāshēng)堿基配對的場所和過程:場所(chǎnɡsuǒ):過程(guòchéng):細胞核、線粒體、葉綠體、核糖體DNA復制、RNA復制、轉錄、逆轉錄、翻譯第二十八頁，共31頁。28歸納遺傳信息流動(liúdòng)方向：思考：DNA的堿基數(shù)、mRNA的堿基數(shù)與氨基酸個數(shù)的關系如何？例：一條多肽鏈中有氨基酸1000個，那么作為合成該多肽鏈模板的信使RNA和用來(yònɡlái)轉錄該信使RNA的基因分子分別至少有堿基多少個？A.3000個和3000個

B.1000個和3000個

C.1000個和4000個D.3000個和6000個小結(xiǎojié)：DNA的堿基數(shù):mRNA的堿基數(shù):蛋白質的氨基酸數(shù)=6n:3n:n6(n+1):3(n+1):nD第二十九頁，共31頁。