《基因指导蛋白质的合成》学案.docx

基因指导蛋白质的合成学案第四章 基因的表达 第1节 基因指导蛋白质的合成 1、RNA的结构： 、组成元素：C、H、O、N、P 、基本单位：核糖核苷酸 、结构：一般为单链 2、RNA与DNA的比较 DNA 脱氧核糖核酸 主要在细胞核中(在线粒体、叶绿体中也有少量) 链数及结构 两条链，规则的双螺旋结构 碱基 A、G、C、T 五碳糖 脱氧核糖 组成单位 脱氧核糖核苷酸 代表生物 真核生物、原核生物、噬菌体 全称 分布 RNA 核糖核酸 细胞核和细胞质中(包括线粒体、叶绿体) 一条链 A、G、C、U 核糖 核糖核苷酸 烟草花叶病毒、艾滋病病毒、H7N9病毒 3、RNA的种类及功能 信使RNAmRNA：携带遗传信息，蛋白质合成的模板ìï种类及功能í转运RNAtRNA：识别并运载氨基酸ïî核糖体RNArRNA：核糖体的组成成分病毒中RNA的功能：遗传物质携带遗传信息，含有控制病毒蛋白质合成及性状表达的全套的基因，对宿主细胞具有感染能力。 特别提醒：细胞中的极少数RNA还具有催化作用。 4、遗传信息的转录： 概念：在细胞核中，以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。 转录的条件：模板、原料、能量、酶等。 转录的场所：主要在细胞核 转录的模板：以DNA的一条链为模板 转录的原料：4种核糖核苷酸 转录的产物：一条单链的mRNA 转录的原则：碱基互补配对原则 5、遗传信息的翻译： 概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。 翻译的条件：模板、原料、能量、酶、转运工具 翻译的场所：细胞质的核糖体上 翻译的原料 ：游离的氨基酸 翻译的模板：一条mRNA单链 翻译的产物 ：具有一定氨基酸序列的多肽链 翻译的原则 ：碱基互补配对原则翻译的具体过程图解： 6、密码子表 7、反密码子存在于tRNA上(如下图) 8、遗传信息，密码子，反密码子的位置，如图所示： 9、遗传信息、密码子(遗传密码)、反密码子的区分 10、遗传信息、密码子和反密码子比较 概念 位置 作用 图解 遗传信息 基因中脱氧核苷酸的排列顺序 基因中脱氧核苷酸的排列顺序 控制生物的遗传性状 密码子 mRNA中决定一个氨基酸的三个相邻碱基 mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基 直接决定蛋白质中的氨基酸序列 反密码子 tRNA中与mRNA密码子互补配对的三个碱基 tRNA上与mRNA中的密码子互补的tRNA一端的3个碱基 识别密码子，转运氨基酸 种类 联系 基因中脱氧核苷酸种类、数目和排列顺序的不同，决定了遗传信息的多样性 64种，其中61种：能翻译出氨基酸；3种：终止密码子，不能翻译氨基酸 决定tRNA也为61种 ¾mRNA中核糖核苷酸的序列 基因中脱氧核苷酸的序列¾¾®mRNA中碱基序列与基因模板链中碱基序列互补 密码子与相应反密码子的序列互补配对 遗传密码子的特点：连续性 不重叠性 通用性 简并性 密码子与氨基酸的关系：一种密码子只能决定一种氨基酸，一种氨基酸可由一种或多种密码子决定。 11、正确区分翻译过程中多聚核糖体模式图 (1)图1表示真核细胞的翻译过程。图中是mRNA，是核糖体，、表示正在合成的4条多肽链，翻译的方向是自右向左。 (2)图2表示原核细胞的转录和翻译过程，图中是DNA模板链，、表示正在合成的4条mRNA，在核糖体上同时进行翻译过程。 解题技法： (1)分析此类问题要正确分清mRNA链和多肽链的关系。DNA模板链在RNA聚合酶的作用下产生的是mRNA，而在同一条mRNA链上结合的多个核糖体，同时合成的是若干条多肽链。 (2)解答此类问题还要明确真核细胞的转录和翻译不同时进行，而原核细胞能边转录、边翻译。 12、与基因控制蛋白质合成有关的计算 已知蛋白质中的氨基酸数n，利用：基因中的碱基数：mRNA中的碱基数：蛋白质中的氨基酸数 = 6： 3 ：1，求控制这个蛋白质合成的基因中的碱基数。由于基因包括编码区和非编码区，对于原核基因，只有编码区能编码蛋白质；对于真核基因，只有编码区中的外显子能编码蛋白质，而且外显子控制合成的终止密码子不能决定氨基酸，实际上基因中的碱基数大于6n 。 已知基因中的碱基数，氨基酸的平均相对分子质量，求它控制合成的蛋白质的最大相对分子质量。氨基酸数最多为n/6，则蛋白质的最大相对分子质量 = mn/6×18。 已知蛋白质的相对分子质量，由a条肽链构成，氨基酸的平均相对质量，求控制它合成的基因中的碱基数。设蛋白质中的氨基酸数为X个，则Xm×18 = n，则X =/，所以基因中的碱基数 = 6X = 6/个。 13、计算中“最多”和“最少”的分析 (1) 翻译时，mRNA上的终止密码不决定氨基酸，因此准确地说，mRNA上的碱基数目比蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些。 (2)基因或DNA上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的6倍还要多一些。 (3)在回答有关问题时，应加上最多或最少等字。如：mRNA上有n个碱基，转录产生它的基因中至少有2n个碱基，该mRNA指导合成的蛋白质最多有n个氨基酸。 3(4)蛋白质中氨基酸的数目肽键数肽链数。 14、列表比较复制、转录、翻译的区别与联系 复制 转录 翻译 图像 信息传递 时间 场所 模板 原料 条件 产物 模板去向 碱基配对 特点 意义 DNADNA 细胞分裂的间期 主要在细胞核 DNA的两条单链 4种脱氧核苷酸 解旋酶、DNA聚合酶、ATP 2个双链DNA 分别进入两个子代DNA分子中 AT，TA，CG，GC 半保留复制； 边解旋边复制 传递遗传信息 DNARNA 生物个体发育的整个过程 主要在细胞核 DNA的一条链 4种核糖核苷酸 解旋酶、RNA聚合酶、ATP 1个单链RNA mRNA蛋白质 生物个体发育的整个过程 核糖体 mRNA 20种氨基酸 酶、ATP、tRNA 多肽链 恢复原样，重新组成双螺旋结构 水解成单个核糖核苷酸 AU，TA，CG，GC AU，UA，CG，GC DNA边解旋，边转录；遵循碱基一个连续结合多个核糖互补配对原则 体；遵循碱基互补配对原则 表达遗传信息，使生物表现出各种性状 15、中心法则及扩展 (1)以DNA为遗传物质的生物遗传信息的传递(所有细胞生物及DNA病毒) (2)以RNA为遗传物质的生物遗传信息的传递(RNA病毒)有两种情况，举例如下： 写出烟草花叶病毒等大部分RNA病毒的中心法则 写出HIV等逆转录病毒的中心法则 16、基因指导蛋白质的合成知识图解