1、第四章基因的表达目录CONTENTS基因表达与性状的关系基因指导蛋白质的合成12基因指导蛋白质的合成基因指导蛋白质的合成第 一 节教学目标说出三种RNA的结构和功能。描述转录和翻译的过程。阐述密码子、反密码子与氨基酸间的关系。阐述中心法则的内容。素养要求社会责任：利用中心法则的原理，根据相关资料分析不同药物杀菌抗病毒的机理，科学选择药物，促进人体健康的恢复。科学思维：利用分析与综合的方法，比较归纳转录和翻译在时间、场所、模板、产物、原料、酶、能量、过程、碱基互补配对方式及特点等方面的相同与不同。生命观念：结合DNA双螺旋结构模型，阐明DNA分子通过转录和翻译等过程表达遗传信息；理解多聚核糖体现
2、象的本质，利用结构与功能观，认识到其对提高翻译效率的意义。科学思维：通过分析相关资料，利用物质与能量观，分析原核生物、真核生物、DNA病毒和RNA病毒遗传信息流动的规律，归纳出遗传信息流动的中心法则。2341问题探讨美国科幻电影侏罗纪公园曾轰动一时。影片围绕着虚构的“侏罗纪公园”，展现了丰富而新奇的科学幻想：各种各样的恐龙飞奔跳跃、相互争斗，而这些复活的恐龙是科学家利用提取的恐龙DNA还原而来的。讨论从原理上分析，利用已灭绝生物的DNA,真的能够使它们复活吗?理论分析：已灭绝生物的DNA含有该生物性状的全部遗传信息生物的性状由遗传物质控制DNA是主要的遗传物质基因通常是有遗传效应的DNA片段技
3、术分析：克隆2003年9月，巴西的科研人员成功地克隆了一头在事故中死亡的荷兰种奶牛；2008年11月，日本科学家成功克隆了一只已经冷冻了16年的老鼠；而2009年，西班牙科学家则克隆了一只在9年前已灭绝的布卡多野山羊；2007年，韩国科研人员利用“极速”冷冻和解冻卵子的技术成功克隆了一头已经死亡的牛。大部分科学家都认为，想要成功克隆，除了具备细胞样本或是这一物种的大量遗传信息，还需要和它们亲缘关系很近的现存物种作为“母体”。l DNA来源古代蚊子腹中的恐龙血液l 母体鳄鱼近亲l 技术克隆技术科学幻想：侏罗纪公园DNA如何控制性状？一、RNA的结构与种类RNA DE JIE GOU YU ZHO
4、NG LEI1.基本单位及组成基本单位：核糖核苷酸组成：一分子磷酸基团，一分子核糖，一分子含氮碱基组成核糖腺嘌呤 A(2)核糖核苷酸全称与字母缩写腺嘌呤核糖核苷酸鸟嘌呤 G鸟嘌呤核糖核苷酸胞嘧啶 C胞嘧啶核糖核苷酸脲嘧啶 U脲嘧啶核糖核苷酸(3)结构一般是单链，长度比DNA短；能通过核孔从细胞核转移到细胞质中。(4)RNA与DNA的比较比较项目DNARNA组成单位基本组成单位不同_五碳糖不同_碱基不同特有的是_特有的是_结构不同_一般为_脱氧核糖核苷酸核糖核苷酸脱氧核糖核糖胸腺嘧啶(T)尿嘧啶(U)单链规则的双螺旋结构核糖腺嘌呤 A腺嘌呤核糖核苷酸鸟嘌呤 G鸟嘌呤核糖核苷酸胞嘧啶 C胞嘧啶核糖
5、核苷酸脲嘧啶 U脲嘧啶核糖核苷酸脱氧核糖腺嘌呤 A腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤 G鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶 C胞嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶 T胸腺嘧啶脱氧核苷酸DNARNA5.RNA的种类及其作用(1)(2)(3)信使RNADNA核糖体RNA转运RNA识别并转运氨基酸1.概念：RNA是在 中，通过RNA聚合酶以 为模板合成的，这一过程叫作转录。细胞核DNA的一条链2.过程碱基碱基互补配对一条链核糖核苷酸RNA聚合酶mRNADNA双螺旋思考与讨论：一转录与DNA复制有何相同之处？这对保证遗传信息的准确转录有什么意义？二转录与DNA复制有何不同之处？三转录形成的RNA的碱基序列与其DNA模板链和非模板链的碱基
6、序列相比，有什么异同？l 相同之处：转录与复制都需要模板，都遵循碱基互补配对原则，在真核细胞中主要发生在细胞核。碱基互补配对原则能够保证遗传信息传递的准确性。l 不同之处：(1)DNA复制中A与T配对，转录中会有A与U配对。(2)DNA复制时一个DNA分子完整复制，形成两个DNA分子；转录是以基因为单位进行的，在DNA分子中，只有处于表达状态的片段(基因)才会被转录，转录形成一条单链RNA。l转录形成的RNA的碱基序列与其DNA模板链的碱基序列是互补配对关系；和非模板链的碱基序列基本相同，只是DNA链上T的位置，RNA链上是U。归纳总结转录不是转录整个DNA，是转录其中的基因，不同种类的细胞，
7、由于基因的选择性表达，mRNA的种类和数量不同，但tRNA和rRNA的种类没有差异。细胞核中转录形成的RNA通过核孔进入细胞质，穿过0层膜，需要能量。完成正常使命的RNA易迅速降解，保证生命活动的有序进行。质基因(线粒体和叶绿体中的基因)控制蛋白质合成过程中也进行转录。3214遗传信息的翻译YI CHUAN XIN XI DE FAN YIYI CHUAN XIN XI DE FAN YI1、概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，以 为模板合成具有一定 顺序的 的过程。2、场所：(或核糖体)。氨基酸蛋白质细胞质mRNA翻译场所：细胞质的 上模板：_原料：21种_能量：ATP搬运工具：tRNA产物：
8、具有一定氨基酸顺序的_核糖体mRNA氨基酸蛋白质3.tRNA的形态和功能特点(1)形态：RNA链经过 ，形成 形。(2)功能特点：每种tRNA只能识别并转运 氨基酸。折叠三叶草一种4.密码子和反密码子(1)属于密码子的是 (填序号)，位于 (填名称)上，其实质是决定一个氨基酸的 的碱基。(2)属于反密码子的是 (填序号)，位于 (填名称)上，其实质是与 发生碱基互补配对的3个相邻的碱基。(3)密码子的种类为 种，正常情况下，反密码子的种类为 种。mRNA3个相邻tRNA密码子6461在正常情况下，在正常情况下，UGA是是；但在特殊情况下，；但在特殊情况下，UGA可以可以编码硒代半胱氨酸。编码硒
9、代半胱氨酸。在原核生物中，在原核生物中，GUG也可以作也可以作，此时它编码，此时它编码。(2)密码子两种特性密码子两种特性简并性简并性：绝大多数氨基酸都有几个：绝大多数氨基酸都有几个的现象。的现象。当密码子中有一个碱基改变时，可能并不会改变其对应的氨基酸，从而减当密码子中有一个碱基改变时，可能并不会改变其对应的氨基酸，从而减少变异发生的频率；少变异发生的频率；当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码一种氨基酸可保证翻译的效率。码一种氨基酸可保证翻译的效率。性：地球上几乎所有的性：地球上几乎所有的生物都共用同一套密码子生物都共用同一套密码子。
10、说明所有生物可能有共同的起源或生命在本质上是统一的。说明所有生物可能有共同的起源或生命在本质上是统一的。终止密码子终止密码子起始密码子起始密码子甲硫氨酸甲硫氨酸密码子密码子通用通用5.翻译过程核糖体tRNAmRNA终止密码子mRNA的复合物6.翻译能精确进行的原因(1)为翻译提供了精确的模板。(2)通过 ，保证了翻译能够准确地进行。7.翻译能高效进行的原因一个mRNA分子上可以相继结合 个核糖体，同时进行多条肽链的合成。mRNA碱基互补配对多归纳总结(1)DNA上遗传信息、密码子、反密码子的对应关系归纳总结(2)基因表达过程中相关的数量关系比较(不考虑终止密码子)数目/个DNA中的碱基数(脱氧
11、核苷酸数)6nmRNA中的碱基数(核糖核苷酸数)3n蛋白质中的氨基酸数n参与转运氨基酸的tRNA数n蛋白质中的肽链数m蛋白质中的肽键数(脱水数)nm基因表达过程中蛋白质中氨基酸的数目参加转运的tRNA数目1/3 mRNA的碱基数目1/6 基因中的碱基数目。归纳总结(3)原核生物和真核生物基因的转录和翻译真核细胞的转录主要发生在细胞核中，翻译发生在细胞质中，在空间和时间上被分隔开进行，而原核细胞的转录和翻译没有分隔，可以同时进行，边转录边翻译。(4)转录和翻译过程中的碱基配对不是AT，而是AU。并不是所有的密码子都决定氨基酸，如终止密码子UAA和UAGZHONG XIN FA ZE 中心法则DNA的复制：遗传信息从 流向 。：遗传信息从 流向 。翻译：遗传信息从 流向 。克里克（19162004）DNADNA转录DNARNARNA蛋白质1、中心法则的提出、中心法则的提出DNA的复制：遗传信息从 流向 。：遗传信息从 流向 。翻译：遗传信息从 流向 。：遗传信息从 流向 。：遗传信息从 流向 。DNADNA转录DNARNARNA蛋白质RNA的复制RNARNA逆转录RNADNA2、中心法则的发展、中心法则的发展生物种类遗传信息的传递过程原核生物真核生物DNA病毒RNA复制病毒逆转录病毒谢谢观看谢谢观看T H A N K S!
