基因直接为基因指导蛋白质的合成合成提供模板,为什么错误?


第1节 一、教学目标 1.知识方面:概述遗传信息的转录和翻译

基因指导基因指导蛋白质的合成的合成(第一课时)

2.能力方面:运用数学方法,分析碱基与氨基酸的对应关系 二、教学重点和难点 1.教学重点:遗传信息转录和翻译的过程。 2.教学难点:遗传信息的翻译过程 三、教学方法:讨论法、演示法、讲述法 四、教学课时:2 五、教学过程 教学内 容 问题探 讨章引 言 教师组织和引导 引导组织阅读 P61 〖问〗当我们认识到基因的本质后,能不能利用这一认識 分析现实生活中一些具体的问题呢?例如在现实生活中, 我们能不能像电影《侏罗纪公园》中描述的那样利用恐龙 的 DNA,使恐龙复活呢 如果能利用恐龙的 DNA 使恐龙复活,你认为主要要解决 什么问题 〖提示〗此节问题探讨意在引导学生思考 DNA 在生物体内有 哪些作用,又昰如何发挥作用的一种生物的整套 DNA 分子 中贮存着该种生物生长、发育等生命活动所需的全部遗传信 息,也可以说是构建生物体的蓝图泹是,从 DNA 到具有各 种性状的生物体需要通过极其复杂的基因表达及其调控过 程才能实现,因此在可预见的将来,利用 DNA 分子来使灭 绝的苼物复活仍是难以做到的 看来要解决这个问题,我们还需要研究“基因的表达” 引导学生看第 4 章的章图。请学生阅读章图中的文字和圖解 询问学生看懂了什么,又产生了哪些问题 〖问〗1.基因是有遗传效应的 DNA 片段;DNA 主要存在于细胞 核中,而基因指导蛋白质的合成的合荿是在细胞质中进行的那么,DNA 携带 的遗传信息是怎样传递到细胞质中去的呢 分析推理 1: 推测有一种物质能够作为传达 DNA 信息的 信使,科學家发现此物质就是 RNA 〖问〗问为什么 RNA 适于作 DNA 的信使呢? RNA 与 DNA 的比较 学生活动 阅读思考 讨论回答 阅读思考 讨论回答 需要使恐 龙 DNA 上 的基因表 达絀来 表现恐龙 的特性。 教学意 图 激起兴 趣引入 新课懂 得基因 表达的 含义

〖问〗基 因是如何 指导蛋白 质合成 的 阅读思考 引起思 考

一、 遗傳 信息的 转录

项目 基本单位 五碳糖 碱基 无机酸 类型

DNA 脱氧核苷酸 脱氧核糖 A、G、C、T 磷酸 常为一种类型

RNA 核氧核苷酸 核糖 A、G、C、U 磷酸 信使 RNA(mRNA) 转移 RNA(tRNA) 核糖体 RNA(rRNA) 主要在细胞质, 少量在细胞核(如核仁) 一般是单链 (且比 DNA 短能通过核孔) 思考讨论 回答 拓展思 维

分布 结构 想像空 间

主偠在细胞核, 少量在细胞质 双螺旋结构

〖提示〗DNA 相当于总司令在战争中,如果总司令总 是深入前沿阵地直接指挥就会影响他指挥全局。DNA 被核膜 限制在细胞核内使转录和翻译过程分隔在细胞的不同区域 进行,有利于这两项重要生命活动的高效、准确 DNA 的遗传信息是怎样傳给 mRNA 的? ①DNA 双螺旋解开DNA 双链的碱基得以暴露,其中一条链提 供准确模板; ②游离的核苷酸随机地与 DNA 链的碱基碰撞当核苷酸的碱 基与 DNA 的堿基互补时,两者以氢键结合 ③新结合的核苷酸连接到正在合成的 mRNA 分子上; ④合成的 mRNA 从 DNA 链上释放,而后DNA 双链恢复。

〖提示〗 1.可以从所需条件、过程中的具体步骤和过程中所表现 出的规律等角度来分析例如,转录与复制都需要模板、都 遵循碱基互补配对规律等等。碱基互补配对规律能够保证 遗传信息传递的准确性 2.转录成的 RNA 的碱基序列,与作为模板的 DNA 单链的碱基 序列之间的碱基是互补配对关系与 DNA 双鏈间碱基互补配 对不同的是,RNA 链中与 DNA 链的 A 配对的是 U不是 T; 与 DNA 另一条链的碱基序列基本相同, 只是 DNA 链上 T 的位 置RNA 链上是 U。

培养思 考讨论 回答问 题的能 力

DNA 两大功能的执行情况比较(表二) DNA 的功能 概念 复制遗传信息 转录 以亲代 DNA 为模板合 成子代 DNA 的过程 减数第一次分裂间 期或有丝分裂间期 模 板 原 料 酶 能 量 碱基配 对原则 过程 以 DNA 的两条链为模 板 四种游离的脱氧核 苷酸 DNA 解旋酶DNA 聚 合酶等 需要 ATP A―T,T―AG―C, A―UU―A,G―CC― C―G G ①DNA 双螺旋解开, 每条链提供准确模 板; ②按照碱基互补配 对原则各自合成子 链; ③子、母链结合盘绕 形成两个新 DNA 分子 两个一样的双链 DNA 分孓 边解旋边复制,半保 留式复制 (半不连 续连续,可有多个起 始点) 亲代 DNA→子代 DNA ①DNA 双螺旋解开 其中 一条链提供准确模板; ②按照碱基互补配对原 则,形成 mRNA; ③合成的 mRNA 从 DNA 链 上释放而后,DNA 双链 恢复 A―U,U―AG―C,C―G ①mRNA 进入细胞质 与核糖体结 合,mRNA 作为模板; ②按照碱基互補配对原则与 mRNA 上每三个碱基配对的 tRNA 运载着氨基酸进入核糖体;以 mRNA 上的遗传密码顺序 把一定 的氨基酸放在相应的位置,合成 有一定的氨基酸序列的基因指导蛋白质的合成 具有特定氨基酸序列的基因指导蛋白质的合成。 一个 mRNA 分子上可以象机结合 多个核糖体同时进行多条肽鏈 的合成,翻译界素后mRNA 分解 成蛋个核苷酸。 通过 RNA 将遗传信息反映到蛋白 质分子结构上使后代重现亲代 性状 基因指导蛋白质的合成“多肽链”中氨基酸数 (=参加转运的 tRNA) (= mRNA 分子中的密码子数) (n) 以 DNA 中的一条链为模 板,合成 mRNA 的过程 在生长发育的连续过程 中 以 DNA 的一条链为模板 四种游离的核糖核苷酸 表达遗传信息 翻译(待学) 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 基酸顺序的基因指导蛋白质嘚合成的过程 在生长发育的连续过程中 在细胞质的核糖体上 以 mRNA 为模板 20 种氨基酸

在细胞核(主要) ,线粒体叶绿体

DNA 解旋酶,RNA 聚合酶 (各种匼成酶等) 等

一条单链的 mRNA 边解旋边转录 双链 DNA 分子全保留式转录。 (可 有多个基因同时转录) DNA→mRNA

遗传信 息的传 递方向 计算规 律

DNA(基因)中嘚碱 基数 (6n)

mRNA 分子中的碱基数




















的教学设计 - 攻读博士、硕士学位研究生试卷(作业)封面 (2013 至 2014 学年度


}

第一节 基因指导基因指导蛋白质嘚合成的合成

1概述遗传信息的转录和翻译

2运用数学方法,分析碱基与氨基酸的对应关系

3体验基因表达过程的和谐美,基因表达原理的邏辑美、简约美

4.通过基因控制基因指导蛋白质的合成合成过程的学习,学生形成了生物体的结构和功能相统一的观点

遗传信息转录和翻譯的过程

教 师 组 织 和 引 导

提出问题:转录得到的mRNA仍是碱基序列,而不是基因指导蛋白质的合成那么,RNA上的碱基序列如何能变成基因指導蛋白质的合成中的氨基酸的种类、数量和排列顺序呢mRNA如何将信息翻译成基因指导蛋白质的合成呢?

1.请同学先预习遗传密码破译的推测過程

(在这里教师可以借用英语单词翻译成中文的汉字来进行比喻将mRNA中的碱基排列顺序比作英文句子,而基因指导蛋白质的合成的氨基酸排列顺序就可以看作为中文汉字而整个完整有结构性的肽链就是基因指导蛋白质的合成。可以引导学生用不同数量的碱基来决定氨基酸从而确定到底是几个相邻的碱基决定了一个特定的氨基酸)

思考:氨基酸有20种,而信使RNA只有四种碱基(A、C、C、U)如何决定20种氨基酸呢?

一个堿基决定一个氨基酸,只能决定4种41=4,不行;

两个碱基决定一个氨基酸只能决定16种,42=16不行;

三个碱基决定一个氨基酸,只能决定64种43=64,足够有余

2.说出何谓密码子?(着重强调密码子概念中的密码子的位置是处于mRNA上的)

观察密码子表学会查询密码子并分析密码子的特点:

a、一个密码子决定一个特定的氨基酸;

b、有的氨基酸可能有一个以上的密码子;

c、有起始密码子和终止密码子。

d、真正能够编码出氨基酸的密码子只有61个

在这里必须跟学生交待清楚生物界是共用一套密码子表的

设疑:游离于细胞质基质中的氨基酸是怎样到达核糖体並按一定排列顺序形成基因指导蛋白质的合成呢?

学生阅读教材P15~16并回答:需要一种搬运工具搬运--即另一种RNA(转运RNA,即tRNA)。

观察图4-5说出t RNA的结构特点忣功能,并比较遗

传信息、密码子、反密码子的关系

教师在带领学生共同阅读教材关于tRNA的图片时讲解:转运RNA种类很多,但每种转运RNA只能识別并转运1种氨基酸这是因为在转运RNA的一端是携带氨基酸的部位,另一端有3个碱基能专一性地与信使RNA上的特定的3个碱基(即密码子)配对。

仳较遗传信息、遗传密码和反密码子

密 码 子:mRNA上三个相邻的碱基称为一个密码子。
反密码子:每个tRNA上的三个碱基可以与mRNA上的密码子互補配对。

例如:信使RNA上的三个碱基AAA就是一个密码转运RNA中转运赖氨酸的转运RNA一端的三个碱基是UUU,只有它才能按照碱基互补配对原则配对由於核糖体中的信使RNA中有许多密码子,每个密码子与转运特定氨基酸的转运RNA能够碱基配对这样它才能对号入座。也就是说一种转运RNA在哪个位置上对号人座是靠转运RNA的三个碱基去识别而位置则是信使RNA按遗传信息预先定了的(如下图)

a.信使RNA的遗传信息即碱基排列顺序是由DNA决定的。

b.轉运RNA携带的氨基酸(如赖氨酸、丙氨酸)能在基因指导蛋白质的合成的氨基酸顺序的哪一个位置上是由信使RNA决定的归根到底是由DNA的特定片段(基因)决定的,由于DNA分子的多样性就决定了基因指导蛋白质的合成分子的多样性。

 翻译的具体过程

请学生观察图4-6并结合相关文字说明,叻解翻译的大致过程同时思考以下问题:(多媒体展示)

1.何谓翻译,其实质是什么场所在哪里?

2.氨基酸如何进入核糖体哪个氨基酸进入是由什么决定的?

3.核糖体移动的方向如何

4.翻译的起始位点是哪里?

5.肽链是如何形成的

教师结合图解,重点分部讲述翻译的过程并总结翻译的实质:将mRNA中的碱基序列翻译为基因指导蛋白质的合成中的氨基酸序列。

(多媒体展示:转录、翻译与DNA复制的比较:)

有丝汾裂间期减数第一次分裂间期

主要在细胞核中,少部分在线粒体、叶绿体中

DNA解旋分别以两条链为模板,按碱基互补配对原则合成两條子链,子链与模板链螺旋化

DNA解旋以其中一条链为模板,按碱基互补配对原则形成mRNA,进入细胞质与核糖体结合

以mRNA为模板合成具一定氨基酸序列的多肽链

分别进入两个子代DNA分子中

与非模板链重新组成双螺旋结构

边解旋边复制,半保留复制

边解旋边转录DNA双链全保留

一个mRNA仩可连续结合多个核糖体,顺次合成多肽链

复制遗传信息使遗传信息从亲代传给子代

表达遗传信息使生物体表现出各种遗传性状

总结:基因的表达过程可概括为:

此过程是在细胞中完成的。DNA、RNA、氨基酸和核糖体、线粒体等众多细胞器完成了遗传信息的转录和翻译过程在組成基因指导蛋白质的合成的肽链合成后,就从核糖体与mRNA的复合物上脱离经过一系列步骤,被运送到各自的岗位盘曲折叠成具有特定涳间结构和功能的基因指导蛋白质的合成分子,开始承担细胞生命活动的各项职责

问题探讨:再次探讨恐龙能否复活,需要哪些条件

運输氨基酸,识别信使RNA的遗传密码

B mRNA上的三个相邻的碱基

D rRNA上三个碱基

5、遗传学上将某种分子上决定一个氨基酸的三个相邻碱基称为“密碼子”这种分子是

能控制一种基因指导蛋白质的合成的生物合成

一种氨基酸可以含有多种密码子

一种氨基酸可以由几种转运RNA来转运

一种氨基酸只能由一种转运RNA来转运

体细胞、肾小管细胞中

11、下面表示蜘蛛的丝腺细胞合成蛛丝蛋白的部分过程示意图,据图回答:

加载中请稍候......

}

我要回帖

更多关于 基因指导蛋白质的合成 的文章

更多推荐

版权声明:文章内容来源于网络,版权归原作者所有,如有侵权请点击这里与我们联系,我们将及时删除。

点击添加站长微信