第1節(jié) 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成
實(shí)現(xiàn)核質(zhì)之間頻繁的物質(zhì)交換和信息交流
在細(xì)胞質(zhì)中的核糖體上進(jìn)行
資料1： 1955年，戈德斯坦和普勞特觀察到放射性物質(zhì)標(biāo)記的RNA從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)。
資料2：1955年，布拉切特以洋蔥根尖和變形蟲為材料，用RNA酶分解細(xì)胞中的RNA，蛋白質(zhì)的合成就停止。如果再加入酵母中提取的RNA，蛋白質(zhì)又開始合成。
1.RNA為什么適合作DNA的信使？（結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系）2.RNA與DNA在化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)上的區(qū)別有哪些？3.RNA的種類？功能？
RNA一般是單鏈，而且比DNA短，因此能夠通過(guò)核孔，從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中；單鏈RNA穩(wěn)定性差，容易降解代謝。
4種核糖核苷酸組成，能攜帶遺傳信息；
“堿基互補(bǔ)配對(duì)原則”；
RNA適合做信使的物質(zhì)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)
RNA與DNA的關(guān)系中遵循
RNA與DNA在化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)上的區(qū)別
作為某些病毒的遺傳物質(zhì)
某些RNA具有催化作用（酶）
結(jié)合學(xué)過(guò)的內(nèi)容,歸納RNA的作用還有哪些?
什么是轉(zhuǎn)錄？場(chǎng)所？轉(zhuǎn)錄的具體過(guò)程？轉(zhuǎn)錄的結(jié)果？轉(zhuǎn)錄需要的原料是？模板？堿基如何配對(duì)？遺傳信息的流動(dòng)方向？
RNA聚合酶與編碼蛋白質(zhì)的一段DNA結(jié)合，使DNA雙鏈解開，堿基暴露出來(lái)。
游離的核糖核苷酸與DNA模板鏈上的堿基互補(bǔ)配對(duì)，在RNA聚合酶的作用下開始mRNA的合成。
新結(jié)合的核糖核苷酸連接到正在合成的mRNA分子上。
合成的mRNA從DNA鏈上釋放。而后，DNA雙螺旋恢復(fù)。
通過(guò)RNA聚合酶以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過(guò)程。
真核生物：細(xì)胞核（主要）、葉綠體和線粒體（基質(zhì)）
原核生物：擬核、細(xì)胞質(zhì)
原料： 4種游離的核糖核苷酸
模板： DNA的一條鏈的片斷
酶： RNA聚合酶
思考·討論 遺傳信息的轉(zhuǎn)錄過(guò)程
1.轉(zhuǎn)錄與DNA復(fù)制有什么共同之處?這對(duì)保證遺傳信息的準(zhǔn)確轉(zhuǎn)錄有什么意義？
2.與DNA復(fù)制相比，轉(zhuǎn)錄需要的原料和酶各有什么不同？
3.轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的RNA的堿基序列與其模板鏈的堿基序列有何異同點(diǎn)？與DNA的另外一條鏈的堿基序列有何異同點(diǎn)？
都需要模板,都遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則; 堿基互補(bǔ)配對(duì)原則保證遺傳信息轉(zhuǎn)錄的準(zhǔn)確性;
DNA轉(zhuǎn)錄：核糖核苷酸為原料，RNA聚合酶DNA復(fù)制：脫氧核糖核苷酸為原料，解旋酶和DNA聚合酶
轉(zhuǎn)錄時(shí)，游離的核糖核苷酸與DNA模板鏈上的堿基互補(bǔ)配對(duì)，該RNA的堿基序列與DNA另一條鏈（非模板鏈）的堿基序列的區(qū)別是RNA鏈上的堿基U。對(duì)應(yīng)在非模板鏈上的堿基是T。
A-U；T-A；G-C
解旋酶、DNA聚合酶等
只解有遺傳效應(yīng)片段（基因）
DNA的兩條鏈均為模板
解旋酶、 DNA聚合酶等
A-T、 T—A、C—G 、 G—C
A-U、 C—G 、T—A、 G—C
半保留復(fù)制，邊解旋邊復(fù)制
mRNA、tRNA、rRNA
使遺傳信息從親代傳遞給子代，從而保持了遺傳信息的連續(xù)性
遺傳信息從DNA傳遞到RNA（mRNA）上，為翻譯做準(zhǔn)備
主要在細(xì)胞核或擬核，少部分在線粒體、葉綠體、質(zhì)粒
新鏈從5’端-3’端延伸
1.下列關(guān)于真核細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄的敘述，正確的是（　　）A. 細(xì)胞中的RNA合成過(guò)程不會(huì)在細(xì)胞核外發(fā)生B. 轉(zhuǎn)錄時(shí)RNA聚合酶的結(jié)合位點(diǎn)在RNA上C. tRNA、rRNA和mRNA都從DNA轉(zhuǎn)錄而來(lái)D. 一個(gè)基因轉(zhuǎn)錄時(shí)兩條DNA鏈可同時(shí)作為模板
翻譯：游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸，以mRNA為模板合成具有一定氨基酸序列的蛋白質(zhì)，這一過(guò)程叫作翻譯。
mRNA上的4種堿基怎么決定蛋白質(zhì)的21種氨基酸？
1961年,克里克對(duì)T4噬菌體DNA上的一個(gè)基因進(jìn)行處理，使DNA增加或減少堿基。 通過(guò)這樣的方法他們發(fā)現(xiàn)加入或減少1個(gè)和2個(gè)堿基都會(huì)引起噬菌體突變，無(wú)法產(chǎn)生正常功能的蛋白質(zhì)，而加入或減少3個(gè)堿基時(shí)卻可以合成正常功能的蛋白質(zhì)。
（二）密碼子與反密碼子（書本P70）
實(shí)驗(yàn)證明: mRNA中3個(gè)堿基編碼1個(gè)氨基酸，稱三聯(lián)體密碼子同時(shí)表明: 遺傳密碼從一個(gè)固定的起點(diǎn)開始,以非重疊的方式閱讀,編碼之間沒有分隔符。
遺傳密碼對(duì)應(yīng)規(guī)則的發(fā)現(xiàn)
1961-1962年，尼倫伯格（，1927～）和馬太（H.Matthaei） 的實(shí)驗(yàn) ：
第一個(gè)遺傳密碼子被破譯！
（二）密碼子與反密碼子
第1個(gè)字母 第2個(gè)字母 第3個(gè)字母 密碼子苯丙氨酸 U U U UUU
精氨酸 A G G AGG
一種氨基酸可以由 不同的密碼子決定。
一種密碼子決定一種氨基酸。
你認(rèn)為密碼子的簡(jiǎn)并對(duì)生物體的生存發(fā)展有什么意義？
根據(jù)這一事實(shí)，你能想到什么？
所有生物可能有共同的起源
資料1：將蘇云金桿菌抗蟲蛋白基因（Bt抗蟲蛋白基因）轉(zhuǎn)入普通棉花，培育出的棉花植株會(huì)產(chǎn)生Bt抗蟲蛋白。
資料2：噬菌體侵染大腸桿菌，將自己的基因整入大腸桿菌的基因組中，脅迫其生產(chǎn)自身的蛋白質(zhì)。
幾乎所有的生物體都共用一套密碼子（通用性）
思考：為什么同樣的一個(gè)基因在不同的生物中表達(dá)出相同的蛋白質(zhì)呢？
1. 一個(gè)tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)____種氨基酸2 一種氨基酸可以由______tRNA運(yùn)輸。
注意：終止密碼子不決定氨基酸，不需轉(zhuǎn)運(yùn)，無(wú)對(duì)應(yīng)的反密碼子
1.mRNA上的什么信息決定翻譯的起始和終止？2.核糖體與mRNA結(jié)合部位會(huì)形成幾個(gè)tRNA結(jié)合位點(diǎn)？3.翻譯合成的肽鏈能承擔(dān)相應(yīng)的生物學(xué)功能嗎？
模型構(gòu)建（結(jié)合下面討論題及P68頁(yè)內(nèi)容構(gòu)建翻譯過(guò)程動(dòng)態(tài)模型）
多肽，經(jīng)加工后成為成熟的蛋白質(zhì)
G－C、C－G、U－A、A－U
一個(gè)mRNA分子上結(jié)合多個(gè)核糖體，同時(shí)合成多條肽鏈
核糖體在mRNA上的移動(dòng) 方向/翻譯方向？
多聚核糖體上形成的多條肽鏈相同嗎？
①RNA為什么適合作DNA的信使？RNA與DNA在化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)上的區(qū)別有哪些？RNA的種類？功能？②什么是轉(zhuǎn)錄？場(chǎng)所？轉(zhuǎn)錄的具體過(guò)程？轉(zhuǎn)錄的結(jié)果？轉(zhuǎn)錄需要的原料是？模板？堿基如何配對(duì)？遺傳信息的流動(dòng)方向？③轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的RNA的堿基序列與其模板鏈的堿基序列有何異同點(diǎn)？與DNA的另外一條鏈的堿基序列有何異同點(diǎn)？④翻譯的概念為？過(guò)程是怎樣的？什么是密碼子？密碼子有什么特性？什么是反密碼子？密碼子與氨基酸的對(duì)應(yīng)關(guān)系是怎樣的？
一些RNA病毒（煙草花葉病毒）的遺傳信息可以從RNA流向RNA，體內(nèi)存在RNA復(fù)制酶，實(shí)現(xiàn)RNA復(fù)制；一些RNA病毒（HIV病毒）的遺傳信息可以從RNA流向DNA，存在RNA逆轉(zhuǎn)錄酶，RNA逆轉(zhuǎn)錄合成DNA。
生命是物質(zhì)、能量和信息的統(tǒng)一體
根據(jù)在蛋白質(zhì)生物合成中遺傳信息傳遞的規(guī)律，在下面表格數(shù)碼中填入相應(yīng)的字母：

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