1、基因：有遗传效应的 DNA片段 （ 1）与 DNA的关系： 基因是 DNA的片段，但必须具有遗传效应 （指具有复制、转录、翻译、重组突变及 调控等功能），有的 DNA片段属间隔区段 ，没有控制性状的作用，这样的 DNA片段 就不是基因。 （ 2）与染色体的关系： 染色体是基因的载体，基 因在染色体上呈线性排列 某科学家从细菌中分离出耐高温 a-淀粉酶基 因 , 通过基因工程的方法将基因 转移到马 铃薯植物中 ,经检测 ,发现耐高温 a-淀粉酶在 成熟 马铃薯 块茎细胞中存在。 从这个资料中你可以看出基因和蛋白质有着 怎样的关系呢？ 结论：基因可以指导蛋白质的合成，即基因 蛋白质。 （ 3）与性
2、状的关系： 基因是决定生物性状的基本单位 举例：豌豆高茎基因控制高的性状，使 豌豆长到大约 2米高；豌豆矮茎基因控制 矮的性状，使豌豆长到约 30厘米。 噬菌体约有 360个基因，大肠杆菌约有 7500个基因，人约有 35000个基因。 思考：染色体， DNA、基因、脱氧核甘酸，遗传信息 的关系？ DNA 基因 脱氧核苷酸 染色体 每条染色体上有一个 DNA分子 每个 DNA分子上 含有许多基因 每个基因含有许 多脱氧核苷酸 染色体是 DNA的 主要载体 基因是有遗传效 应的 DNA片段 基因中脱氧核苷酸 的排列顺序代表着 遗传信息 是主要的遗传物质 是遗传物质的结构和功能单位 基因的表达 基
3、因通过指导蛋白质的合 成来控制性状的过程。 科学事实： 在沃森和克里克发表了他们关于 DNA双螺旋结构的研究成果 后，引起了一场关于 DNA的功能的研究。并且大家也普遍认 为 DNA控制蛋白质的合成。有一天，沃森和克里克收到了一 封来自一个名叫加莫夫的物理学家的信。在信中，他表达了对 沃森和克里克的工作的欣赏，同时也表示他对 DNA如何控制 蛋白质的合成非常感兴趣，并且还提出了自己的设想。他认为 ： DNA结构本身就是蛋白质合成的直接模板 猜想并讨论基因指导蛋白质合成的直接模板 问题： 沃森和克里克一考察这个模型，就看出了其中的错误 。你能不能从细胞的结构和功能的角度分析他错在哪里呢？ 问题：
4、 根据上面这个证据，克里克做出 了一个大胆的猜想。如果是你，你会做 出怎样的猜想呢？ 推测蛋白质合成的直接模板 1955年有人曾用洋葱根尖和变形虫进行实验， 如果加入 RNA酶分解细胞中的 RNA，蛋白质 合成就停止，而如果再加进从酵母中提取出来的 RNA，则又可重新合成一定数量的蛋白质。同 年，拉斯特（ Laster Gold）等人将变形虫用 同位素标记的尿嘧啶核苷培养液来培养，发现标 记的 RNA分子首先在细胞核中合成。 遗传信息的流动： DNARNA 蛋白质。 2、为什么 RNA适于作为 DNA的信使？ RNA 也是由基本单位核苷酸组成，由 核糖、磷酸 、含氮碱基： A、 G、 C、 U
5、共同组成，也能 储存遗传信 息。 在 RNA和 DNA的关系中，也遵循 “ 碱基互补配对原则 ” A=U， G=C。 RNA 一般是 单链 ，而且比 DNA短，因此能够通过核孔 ，从细胞核 转移 到细胞质中 。 信使 RNA（ mRNA) 功能：将 DNA的遗传信息转录下来，传递至细胞质中 的核糖体上，控制蛋白质的合成。 转运 RNA（ tRNA) 种类：多种 功能：专一性（专一识别一种氨基酸的密码子、转运 一种氨基酸） 核糖体 rRNA； 与核糖体的合成有关。 3、 RNA的种类 4、 DNA 中的遗传信息是怎样传给 mRNA的呢？ 转录 ： 在 细胞核 内，以 DNA的一条链为模板，按照碱
6、 基互补配对的原则合成 RNA的 过程 。 T G C A C T A A T 核孔 DNA 双螺旋 细 胞 质 细 胞 核 双螺旋A CGT G A T TA 双螺旋 T G C A C T A A T A G C U G A CG UU U DNA 游离的核糖核苷酸 以 DNA的一条链为模板合成 RNA T G C A C T A A T RNA 聚合酶 A G C A G A CG UU U T G C A C T A A T A U A G C G A CG UU 组成 RNA 的核糖核 苷酸一个 个连接起 来 T G C A C T A A T A U A G C G A CG U
7、U T G C A C T A A T A U G A G C G CG U U GA U G A G C G C U U T G C A C T A A T T G C A C T A A T GA U G A A G C G C U T G C A C T A A T GA U G A A G C G C U U T G C A C T A A T GA U G A U A G C G C T G C A C T A A T GA U G A U A U CC T G C A C T A A T GA U G A U A U C T G C A C T A A T GA U G A U A
8、 U C DNA的一条单链 mRNA T G C A C T A A T 细 胞 质 细 胞 核 mRNA通过核孔进入细胞质 A CGU G A U UA T G C A C T A A T A CGU G A U UA mRNA 细胞质 细胞核 mRNA通过核孔进入细胞质 转录小结 场所 : 模板 : 原料 : 条件 : 产物 : 特点 : 细胞核 DNA上基因的 一条 链 四种核糖核苷酸 (A、 G、 C、 U） 需要酶 （ DNA解旋酶， RNA聚合酶） 和 ATP 单链的 mRNA 碱基互补配对原则 （ A=U,T=A; G=C,C=G） DNA 片段 转录 mRNA(密码子 ) 二、
9、遗传信息的翻译 1、 定义： 在细胞质的核糖体上 ,以游离在细胞 质中的各种氨基酸原料，以 mRNA为模板 合成具 有 一定氨基酸 顺序 的蛋白质的过程。 密码子 A CGU G A U UA mRNA 密码子 密码子 2、 遗传密码： 遗传学上把 mRNA中决定氨基酸的不同碱基排列顺序， 叫做 “遗传密码 ”。把其中决定一个氨基酸的 相邻的三个碱基 成为密码子。 d、 一般 一个 密码子只和 一 种 氨基酸相对 应 b、 一种 氨 基酸可以和 多个 密码子 相对应 a、 氨基酸的 种类； 20种 密码子的种 类： 64种 c、 三个终止 密码： UAA、 UAG、 UGA AC U 天冬 氨
10、酸 反密码子 AU G 异亮 氨酸 反密码子 转运 RNA(tRNA)： 分子结构呈三叶草形，其 “ 叶 柄 ” 端能与一个特定的氨基酸结合， “ 叶片 ” 端有三 个特殊的碱基称为 “ 反密码子 ” ，能与 mRNA上的 “ 密码子 ” 相识别。反密码子的种类： 61种。 U A C 甲硫氨酸 AC U 天冬氨酸 AU G 异亮氨酸 4、 翻译过程 ： A CGU G A U UA U A C 甲硫氨 酸 AC U 天冬氨 酸 核糖体 A CGU G A U UA U A C 甲硫氨 酸 AC U 天 冬氨 酸 A CGU G A U UA U A C 甲硫氨 酸 AC U 天冬氨 酸 AU
11、 G 异亮氨酸 A CGU G A U UA U A C 甲硫氨 酸 AC U 天冬 氨酸 AU G 异亮氨 酸 肽键 A CGU G A U UA U A C 甲硫氨 酸 AC U 天冬 氨酸 AU G 异亮氨酸 A CGU G A U UA U A C 甲硫氨 酸 AC U 天冬 氨酸 AU G 异亮氨酸 肽键 A CGU G A U UA U A C 甲硫氨 酸 AC U 天冬 氨酸 AU G 异亮氨酸 A CGU G A U UA U A C AC U AU G 甲硫氨 酸 天冬 氨酸 异亮氨酸 RNA是怎样把 DNA的遗传信息翻译成蛋白质的？ 遗传信息翻译过程中， mRNA 和核糖体
12、结合部位形成几个 tRNA的结合位点？ tRNA 如何识别 mRNA上的碱基序列？ 两个氨基酸间通过什么形式结合？ tRNA 在核糖体后，干什么去了？ 核糖体是蛋白质合成的场所，能够移动吗？ 翻译什么时候会停止下来？ 翻译形成的产物叫什么？ 2个 碱基互补配对原则 肽键，脱水缩合 识别携带游离的氨基酸 可以移动 当核糖体遇到终止密码子的时候 多肽链 翻译小结 场所 : 模板 : 原料 : 条件 : 产物 : 原则 : 细胞质的核糖体上 以信使 RNA为模板 二十种氨基酸 需要酶和 ATP 多个多肽或蛋白质 密码子与反密码子配对 , 既碱基互补配对原则（ A=U， G=C） mRNA(密码子 )
13、 翻译 蛋白质 转录 翻 译 场 所 模板 原料 条件 产 物 信息流向 原 则 细胞核 细胞质的核糖体 DNA的一条链 以信使 RNA为模板 四种核糖核苷酸 20种氨基酸 特定的酶和 ATP 单链的信使 RNA 特定氨基酸顺序的蛋白质 DNA的一条链与 mRNA配对 mRNA与 tRNA配对 DNA RNA RNA 蛋白质 DNA 片段 转 录 RNA 翻 译 蛋白质 遗传信息传递方向 逆转录 中心法则 对应的氨基酸序列为：甲硫氨酸谷氨酸丙氨 酸半胱氨酸脯氨酸丝氨酸赖氨酸脯氨 酸 1、已知一段 mRNA的碱基序列是 AUGGAAGCAU GCCGCAAGCCG,你能写出对应的氨基酸序列？ 2
14、、地球上几乎所有的生物体都共用上述密码子表。根据这一 事实说明什么？ 说明地球上所有的生物都有着或远或近的亲缘关系 ，或者生物都具有共同的遗传语言，或者生命在本 质上是统一的。 思考和讨论： 3、生物表现出多样性的根本原因和直接原因是什 么？ 根本原因： DNA分子上的脱氧核苷酸的排 列顺序不同。 直接原因：氨基酸的种类，数目和排列顺 序不同，肽链的空间结构不同。 思考和讨论 DNA的碱基数： mRNA的碱基数：密码子：蛋白质 中氨基酸数 6n:3n:n:n。 （ 6:3:1:1） 4、 DNA的碱基数、 mRNA的碱基数、蛋白质中氨基酸数 三者之间有何数量关系？ 说明：因为 基因中存在又终止
15、密码子 等片段，实际上基 因（ DNA）上所含有的碱基数要大于 6n,或氨基酸数目 小于 n。因此一般题目中带有 “至少 ”或 “最多 ”字样。 n DNA 3n 3n 3n 转录 翻译 信使 RNA 蛋白质 4、某一多肽链共有 100个氨基酸，则控制 合成该肽链的基因中的碱基数至少有 A、 600 B、 300 C、 297 D、 594 基因碱基：信使 RNA碱基：氨基酸数目 = （双链） （单链） 6 3 ： 1 小结： 基因指导蛋白质的合成 1、 RNA和 DNA的区别 一、遗传信息的转录 2、为什么 RNA适于作为 DNA的信使？ 二、遗传信息的翻译 3、 RNA的种类 4、遗传信息
16、的转录过程。 2、遗传密码 1、翻译的定义 3、反密码子 4、翻译的过程 DNA上的基因 mRNA的 蛋白质的氨基酸序列 遗传信息 遗传密码 生物性状 转录 翻译 前后联系 真核细胞中复制、转录、翻译的比较 DNA复制 转录 翻 译 时间 场 所 模板 原料 酶 能量 原 则 特点 产 物 （ 遗传 信息） （ 遗传 密 码 ） （生物性状） 细胞分裂间期 细胞核 DNA的两条链均为模板 四种脱氧核苷酸 DNA聚合酶等 ATP A-T、 G-C 半保留复制 边解旋边复制 2个子代 DNA分子 生长发育过程 细胞核 基因的一条链为模板 四种核糖核苷酸 RNA聚合酶等 ATP A-U、 T-A G
17、-C ， C-G 边解旋边转录 1个信使 RNA 生长发育过程 细胞质 mRNA为模板 二十种氨基酸 特定的酶等 ATP mRNA与 tRNA配对 A-U, G-C 多个特定氨基酸顺序的 蛋白质 RNA和 DNA的区别 项 目 RNA DNA 名称 组 成 基本 单 位 结 构 存在部位 功能 核糖核酸 脱氧 核糖核酸 核糖 核苷酸 脱氧 （核糖） 核苷酸 一般为单链 一般为双链 主要存在于细胞质中 主要存在于细胞核中 C、 H、 O、 N、 P 核糖、磷酸、 含氮碱基： A、 G、 C、 U C、 H、 O、 N、 P 脱氧 核糖、磷酸、 含氮碱基： A、 G、 C、 T 传递 遗传信息 携
18、带 遗传信息 1、组成人的核酸的碱基和核苷酸各共有（ ） A、 5、 5 B、 5、 8 C、 8、 5 D、 4、 4 2、组成噬菌体的核酸的碱基和核苷酸各共有（ ） A、 5、 5 B、 5、 8 C、 8、 5 D、 4、 4 练习： 3、已知一段信使 RNA上有 12个 A和 G，该信使 RNA上共有 30个碱基，那么转录成信使 RNA的 这一段 DNA分子中应有 C和 T（ ） A、 12 B、 18 C、 24 D、 30 4、一个双链 DNA分子中碱基 A占 30%，其转录 成的信使 RNA上的 U为 35%，则信使 RNA上的 碱基 A为（ ） A、 30% B、 35% C、
19、 40% D、 25% 5、根据蛋白质中遗传信息传递规律，填写表中 空白并回答问题 DNA双 链 C A G 信使 RNA A 转 运 RNA G A G 氨基酸 丙氨酸 A链 B链 C链 D链 1、丙氨酸的密码子是 ，决定合成该氨基 酸的 DNA上的碱基是 。 2、第二个氨基酸是 ，（查密码表） 3、 链为转录的模板链，遗传密码子存 在于 链上。 T U GCA CGT UGC半胱氨酸 A C 基因对性状的控制 : 1.通过控制酶的合成来控制代谢过程 ,从而控制生 物性状的 . 例 1：圆粒豌豆 淀粉分支酶的 基因正常 淀粉 分支酶含量正常 淀粉含量高 吸水多 饱满 皱粒豌豆 淀粉分支酶的 基因异常 淀粉分支酶 缺乏 淀粉含量低 吸水少 皱缩 例 2：酪氨酸酶的 基因异常 酪氨酸酶缺少 黑色 素缺少 白化 2.通过控制蛋白质分子的结构来直接影响性状 . 人的血红蛋白基因正常 血细胞圆饼状 血红蛋白基因异常 血细胞镰刀形 贫血 注意：基因与性状的关系并不都是简单 的线性关系。 例：水毛茛，人的身高等 基因决定，环境影响 生物性状
