正文级别 1文级别 2,正文级别 3,正文级别 4,正文级别 5,标题文本,4.1,基因指导蛋白质的合成 第,1,课时,高一年级 生物学,4.1 基因指导蛋白质的合成 第1课时高一年级 生物学,1,基因如何指导蛋白质的合成？,基因如何指导蛋白质的合成？,2,基因如何指导蛋白质的合成？,基因,蛋白质,信使物质,（一）核基因携带的遗传信息是怎样传递到细胞质中？,（二）遗传信息到达细胞质后，细胞又是怎样解读的？,基因如何指导蛋白质的合成？基因 蛋白质 信使物质（一）核,3,（一）核基因携带的遗传信息是怎样传递到细胞质中？,1.,信使物质是,RNA,的证据,假设：,克里克提出了,RNA,是信使物质的假设,基因如何指导蛋白质的合成？,基于克里克的假设，请同学们,提,出,RNA,与蛋白质的合成是否有关的实验设计思路。,（一）核基因携带的遗传信息是怎样传递到细胞质中？1.信使物,4,（一）核基因携带的遗传信息是怎样传递到细胞质中？,1.,信使物质是,RNA,的证据,假设,：,克里克提出了,RNA,是信使物质的假设,实验,1,：,1955,年,Brachet,用洋葱根尖和变形虫进行了实验；发现若加入,RNA,酶降解细胞中的,RNA,，则蛋白质合成就停止，若再加入从酵母中提取的,RNA,，则又可以重新合成一些蛋白质。,基因如何指导蛋白质的合成？,得出,结论,1,：,蛋白质的合成依赖于,RNA,。,（一）核基因携带的遗传信息是怎样传递到细胞质中？1.信使物,5,（一）核基因携带的遗传信息是怎样传递到细胞质中？,1.,信使物质是,RNA,的证据,基因如何指导蛋白质的合成？,实验,2,：,1961,年南非生物学家布伦纳等科学家经过实验发现，用噬菌体侵染细菌，在培养基中添加含,14,C,标记的尿嘧啶，培养一段时间后，把细菌裂解离心，分离出,RNA,与核糖体,。分离出来的,RNA,有,14,C,标记，将分离得到的,RNA,分别,与细菌的,DNA,和噬菌体的,DNA,杂交，发现,RNA,只能与噬菌体,DNA,形成双链杂交分子。,（一）核基因携带的遗传信息是怎样传递到细胞质中？1.信使物,6,（一）核基因携带的遗传信息是怎样传递到细胞质中？,1.,信使物质是,RNA,的证据,基因如何指导蛋白质的合成？,请同学们结合实验,2,思考以下问题,：,（,1,）,本实验为什么选择,14,C,的尿嘧啶作为标记物？,（,2,）,细菌中新合成的含,14,C,标记的,RNA,能与噬菌体的,DNA,分子形成杂交分子,，,不能与细菌的,DNA,结合，说明什么问题？,（一）核基因携带的遗传信息是怎样传递到细胞质中？1.信使物质,7,（一）核基因携带的遗传信息是怎样传递到细胞质中？,1.,信使物质是,RNA,的证据,基因如何指导蛋白质的合成？,得出,结论,2,：,说明新合成的,RNA,与噬菌体的,DNA,具有很高,的同源性，新合成的,RNA,是以噬菌体的,DNA,为模板合成的。,综合以上实验我们能够得出结论，,RNA,在,DNA,和蛋白质合,成中起到媒介作用。,（一）核基因携带的遗传信息是怎样传递到细胞质中？1.信使物,8,（一）核基因携带的遗传信息是怎样传递到细胞质中？,2.,为什么,RNA,适于作,DNA,的信使呢？,基因如何指导蛋白质的合成？,重点关注：,（,1,）,RNA,分子与,DNA,分子的结构有哪些相似，便于分子之间传递信息。,（,2,）,RNA,分子与,DNA,分子的结构有哪些不同，有利于,RNA,通过核孔向外传递信息。,（一）核基因携带的遗传信息是怎样传递到细胞质中？2.为什么R,9,（一）核基因携带的遗传信息是怎样传递到细胞质中？,基因如何指导蛋白质的合成？,3.,核基因是怎样将,遗传信息,准确,传递给,mRNA,的,？,资料,（一）核基因携带的遗传信息是怎样传递到细胞质中？基因如何指,10,（一）核基因携带的遗传信息是怎样传递到细胞质中？,基因如何指导蛋白质的合成？,3.,核基因是怎样将,遗传信息,准确,传递给,mRNA,的,？,任务：,请阅读,教材,65,页图,4-4,以,DNA,为模板转录,RNA,的示意图。,回答以下问题：,（,1,）转录过程是如何实现的,？,（,2,）遗传信息的准确传递是如何保证的？,模板,链,编码,链,（一）核基因携带的遗传信息是怎样传递到细胞质中？基因如何指,11,（一）核基因携带的遗传信息是怎样传递到细胞质中？,基因如何指导蛋白质的合成？,3.,核基因是怎样将,遗传信息,准确,传递给,mRNA,的,？,RNA,是,在,细胞核,中，通过,RNA,聚合酶,以,DNA,的一条链为,模板,合成的，这一,过程叫作转录。,（一）核基因携带的遗传信息是怎样传递到细胞质中？基因如何指,12,基因的转录过程小结,基因如何指导蛋白质的合成？,转录,的场所,：,转录,的原料,：,转录,的条件,：,转录,时的碱基配对：,转录,的产物,：,G,C,、,C,G,、,T,A,、,A,U,主要在,细胞核。,四种游离核糖核苷酸。,RNA,模板（,DNA,分子的一条链）、能量、酶。,基因的转录过程小结基因如何指导蛋白质的合成？转录的场所：,13,小结,基因如何指导蛋白质的合成？,基因,蛋白质,信使物质,基因,蛋白质,RNA,转录,小结基因如何指导蛋白质的合成？基因 蛋白质 信使物质基,14,1.,转录与,DNA,复制有什么共同之处，这对保证遗传信息的准确转录有什么意义？,2.,与,DNA,复制相比，转录所需的原料和酶有什么不同？,3.,转录的,RNA,的碱基序列，与,DNA,的两条单链的碱基序列各有哪些异同,?,思考讨论（教材第,66,页）,DNA,转录示意图,遗传信息的转录过程,1.转录与DNA复制有什么共同之处，这对保证遗传信息的准确转,15,下图是某种,Bt,蛋白基因编码链,4,到,62,号碱基序列,，,请写出该片段转录的,mRNA,的碱基序列。,练习：,下图是某种Bt蛋白基因编码链4到62号碱基序列，请写出,16,（二）遗传信息到达细胞质后，细胞又是怎样解读的？,基因如何指导蛋白质的合成？,翻译需要解决的问题：,1.mRNA,上的,碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的？,2.,游离在细胞质中的氨基酸，是怎样运送到合成蛋白质的“生产线”上的？,3.,在生产线上蛋白质是如何合成的,？,（二）遗传信息到达细胞质后，细胞又是怎样解读的？基因如何指导,17,（二）遗传信息到达细胞质后，细胞又是怎样解读的？,基因如何指导蛋白质的合成？,1.mRNA,上的碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的？,1954,年，,美籍理论物理学家伽莫夫（,GGamow,）数学,推理,(1),如果一个碱基决定一种氨基酸,：,4,1,=4,（二）遗传信息到达细胞质后，细胞又是怎样解读的？基因如何指导,18,（二）遗传信息到达细胞质后，细胞又是怎样解读的？,基因如何指导蛋白质的合成？,1.mRNA,上的碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的？,(2),如果两个碱基决定一种氨基酸,：,A,AA,AU,AC,AG,U,UA,UU,UC,UG,C,CA,CU,CC,CG,G,GA,GU,GC,GG,44=16,（二）遗传信息到达细胞质后，细胞又是怎样解读的？基因如何指导,19,（二）遗传信息到达细胞质后，细胞又是怎样解读的？,基因如何指导蛋白质的合成？,1.mRNA,上的碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的？,(3),如果三个碱基决定一种氨基酸：,AA,AU,AC,AG,AUA,AUU,AUC,AUG,444=64,（二）遗传信息到达细胞质后，细胞又是怎样解读的？基因如何指导,20,（二）遗传信息到达细胞质后，细胞又是怎样解读的？,基因如何指导蛋白质的合成？,1.mRNA,上的碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的？,寻找证据：,克里克以,T4,噬菌体为实验材料研究其中某个基因的碱基的增加或减少对其所编码的蛋白质的影响实验，在相关碱基序列中增加或删除,1,个或,2,个碱基，无法产生正常功能的蛋白质，但是当增加或删除,3,个碱基时，却合成了正常功能的蛋白质。,（二）遗传信息到达细胞质后，细胞又是怎样解读的？基因如何指导,21,（二）遗传信息到达细胞质后，细胞又是怎样解读的？,基因如何指导蛋白质的合成？,1.mRNA,上的碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的？,（二）遗传信息到达细胞质后，细胞又是怎样解读的？基因如何指导,22,（二）遗传信息到达细胞质后，细胞又是怎样解读的？,基因如何指导蛋白质的合成？,1.mRNA,上的碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的？,U,U,U,U,U,U,U,U,U,U,U,U,U,U,U,U,（二）遗传信息到达细胞质后，细胞又是怎样解读的？基因如何指导,23,（二）遗传信息到达细胞质后，细胞又是怎样解读的？,基因如何指导蛋白质的合成？,1.mRNA,上的碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的？,。,问题：,（,1,）,如何从密码子表中找出某一氨基酸对应的密码子,?,（,2,）密码子具有哪些特点？结合教材,67,页思考讨论回答。,（二）遗传信息到达细胞质后，细胞又是怎样解读的？基因如何指导,24,思考讨论：（,教材,67,页）,2.,几乎所有的生物体都共用上述密码子，根据这一事实，你能想到什么？,分析密码子的特点,1.,从密码子表可以看出，,像苯丙氨酸、亮氨酸这样，绝大多数氨基酸都有几个密码子。这一现象称为密码子的简并。你认为密码子简并对生物体的生存发展有什么意义？,思考讨论：（教材67页）2.几乎所有的生物体都共用上述密码子,25,（二）遗传信息到达细胞质后，细胞又是怎样解读的？,基因如何指导蛋白质的合成？,1.mRNA,上的碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的？,（,1,）遗传密码的,专一性,（,2,）遗传密码的,简并性,（,3,）遗传密码的,通用性,。,密码子的特点：,（二）遗传信息到达细胞质后，细胞又是怎样解读的？基因如何指导,26,练习与应用（教材,69,页）,X,X,一、概念检测,1.,基因的表达包括遗传信息的转录与翻译过程。判断下列相关表述是否正确。,（,1,）,DNA,转录形成的,mRNA,与母链碱基的组成、排列顺序都是相同的 （）,（,2,）一个密码子只能对应一种氨基酸，一种氨基酸必然对应多个密码子。,（）,练习与应用（教材69页）XX一、概念检测,27,？,小结,？小结,28,