課程內(nèi)容：
《基因指導蛋白質(zhì)的合成》
基因如何指導蛋白質(zhì)的合成？我們知道，基因是有遺傳效應的DNA片段；DNA主要存在于細胞核中，而蛋白質(zhì)的合成是在細胞質(zhì)中進行的。那么，DNA攜帶的遺傳信息是怎樣傳遞到細胞質(zhì)中去的呢？當遺傳信息到達細胞質(zhì)后，細胞又是怎樣解讀的呢？
遺傳信息的轉(zhuǎn)錄
細胞核中的DNA如何指導細胞質(zhì)中的蛋白質(zhì)合成？科學家推測，在DNA和蛋白質(zhì)之間，還有一種中間物質(zhì)充當信使。后來發(fā)現(xiàn)細胞中的確有這樣的物質(zhì)，它就是RNA。
RNA是另一類核酸，它的分子結(jié)構(gòu)與DNA很相似：它也是由基本單位——核苷酸連接而成的，核苷酸也含有4種堿基，可以儲存遺傳信息，因此，有人把RNA稱做DNA的副本。與DNA不同的是，組成RNA的五碳糖是核糖而不是脫氧核糖；RNA的堿基組成中沒有堿基T（胸腺嘧啶），而替換成堿基U（尿嘧啶）；RNA一般是單鏈，而且比DNA短，因此能夠通過核孔，從細胞核轉(zhuǎn)移到細胞質(zhì)中。
RNA有三種。上面介紹的作為DNA信使的RNA叫做信使RNA，也叫mRNA。此外還有轉(zhuǎn)運RNA，也叫tRNA，以及核糖體RNA，也叫rRNA。
科學家通過研究發(fā)現(xiàn)，RNA是在細胞核中，以DNA的一條鏈為模板合成的，這一過程成為轉(zhuǎn)錄。當細胞開始合成某種蛋白質(zhì)時，編碼這個蛋白質(zhì)的一段DNA雙鏈將解開，雙鏈的堿基得以暴露。細胞中游離的核糖核苷酸與供轉(zhuǎn)錄用的DNA的一條鏈上的堿基互補配對，在RNA聚合酶的作用下，依次連接，形成一個mRNA分子。
遺傳信息的翻譯
mRNA合成以后，就通過核孔進入細胞質(zhì)中。游離在細胞質(zhì)中的各種氨基酸，就以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)，這一過程叫做翻譯。
你已經(jīng)知道，核酸中的堿基序列就是遺傳信息。翻譯實質(zhì)上是將mRNA中的堿基序列翻譯為蛋白質(zhì)的的氨基酸序列。想一想你查詢英漢詞典的過程，正是借助于英文詞與漢字的對應關(guān)系，你才能將一篇英文翻譯成漢語。要想知道m(xù)RNA是如何翻譯成蛋白質(zhì)的，首先也要尋找mRNA的堿基與氨基酸之間的對應關(guān)系。
DNA和RNA都只含有4種堿基，而組成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸有20種。這4種堿基是怎么決定蛋白質(zhì)的20種氨基酸的呢？如果1個堿基決定一個氨基酸，那么，4種堿基只能決定4種氨基酸。這種組合顯然是不夠的。
mRNA進入細胞質(zhì)后，就與蛋白質(zhì)的“裝配機器”——核糖體結(jié)合起來，形成合成蛋白質(zhì)的“生產(chǎn)線”。有了“生產(chǎn)線”，還要有“工人”，才能生產(chǎn)產(chǎn)品。
將氨基酸運到“生產(chǎn)線”上去的“搬運工”是另一種RNA——tRNA。tRNA的種類很多，但是，每種tRNA只能識別并轉(zhuǎn)運一種氨基酸。tRNA分子比mRNA小得多，分子結(jié)構(gòu)也很特別：RNA鏈經(jīng)過折疊，看上去像三葉草的葉形，其一端是攜帶氨基酸的部位，另一端有3個堿基。每個tRNA的這3個堿基可以與mRNA上的密碼子互補配對，因而叫反密碼子。
圖4-6向你展示了蛋白質(zhì)合成這條“生產(chǎn)線”的情景。注意，核糖體是可以沿著mRNA移動的。核糖體與mRNA的結(jié)合部位會形成2個tRNA的結(jié)合位點。如圖所示，反密碼子為UAC的tRNA攜帶亞硫氨酸，通過與mRNA的堿基AUG互補配對，進入位點1.攜帶組氨酸的tRNA以同樣的方式進入位點2.亞硫氨酸通過與組氨酸形成肽鍵轉(zhuǎn)移到占據(jù)位點2的tRNA上。然后，核糖體沿著mRNA移動，讀取下一個密碼子。原占據(jù)位點1的tRNA離開核糖體，又去轉(zhuǎn)運下一個甲硫氨酸，占據(jù)位點2的tRNA進入位點1，一個新的攜帶氨基酸的tRNA進入位點2，繼續(xù)肽鏈的合成。上述步驟沿mRNA鏈不斷進行，直至讀取到mRNA上的終止密碼，合成才告終止。
肽鏈合成后，就從核糖體與mRNA的復合物上脫離，經(jīng)過一系列步驟，被運送到各自的“崗位”，盤曲折疊成具有特定空間結(jié)構(gòu)和功能的蛋白質(zhì)分子，開始承擔細胞生命活動的各項職責。
《基因指導蛋白質(zhì)的合成》
基因如何指導蛋白質(zhì)的合成？我們知道，基因是有遺傳效應的DNA片段；DNA主要存在于細胞核中，而蛋白質(zhì)的合成是在細胞質(zhì)中進行的。那么，DNA攜帶的遺傳信息是怎樣傳遞到細胞質(zhì)中去的呢？當遺傳信息到達細胞質(zhì)后，細胞又是怎樣解讀的呢？
遺傳信息的轉(zhuǎn)錄
細胞核中的DNA如何指導細胞質(zhì)中的蛋白質(zhì)合成？科學家推測，在DNA和蛋白質(zhì)之間，還有一種中間物質(zhì)充當信使。后來發(fā)現(xiàn)細胞中的確有這樣的物質(zhì)，它就是RNA。
RNA是另一類核酸，它的分子結(jié)構(gòu)與DNA很相似：它也是由基本單位——核苷酸連接而成的，核苷酸也含有4種堿基，可以儲存遺傳信息，因此，有人把RNA稱做DNA的副本。與DNA不同的是，組成RNA的五碳糖是核糖而不是脫氧核糖；RNA的堿基組成中沒有堿基T（胸腺嘧啶），而替換成堿基U（尿嘧啶）；RNA一般是單鏈，而且比DNA短，因此能夠通過核孔，從細胞核轉(zhuǎn)移到細胞質(zhì)中。
RNA有三種。上面介紹的作為DNA信使的RNA叫做信使RNA，也叫mRNA。此外還有轉(zhuǎn)運RNA，也叫tRNA，以及核糖體RNA，也叫rRNA。
科學家通過研究發(fā)現(xiàn)，RNA是在細胞核中，以DNA的一條鏈為模板合成的，這一過程成為轉(zhuǎn)錄。當細胞開始合成某種蛋白質(zhì)時，編碼這個蛋白質(zhì)的一段DNA雙鏈將解開，雙鏈的堿基得以暴露。細胞中游離的核糖核苷酸與供轉(zhuǎn)錄用的DNA的一條鏈上的堿基互補配對，在RNA聚合酶的作用下，依次連接，形成一個mRNA分子。
遺傳信息的翻譯
mRNA合成以后，就通過核孔進入細胞質(zhì)中。游離在細胞質(zhì)中的各種氨基酸，就以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)，這一過程叫做翻譯。
你已經(jīng)知道，核酸中的堿基序列就是遺傳信息。翻譯實質(zhì)上是將mRNA中的堿基序列翻譯為蛋白質(zhì)的的氨基酸序列。想一想你查詢英漢詞典的過程，正是借助于英文詞與漢字的對應關(guān)系，你才能將一篇英文翻譯成漢語。要想知道m(xù)RNA是如何翻譯成蛋白質(zhì)的，首先也要尋找mRNA的堿基與氨基酸之間的對應關(guān)系。
DNA和RNA都只含有4種堿基，而組成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸有20種。這4種堿基是怎么決定蛋白質(zhì)的20種氨基酸的呢？如果1個堿基決定一個氨基酸，那么，4種堿基只能決定4種氨基酸。這種組合顯然是不夠的。
mRNA進入細胞質(zhì)后，就與蛋白質(zhì)的“裝配機器”——核糖體結(jié)合起來，形成合成蛋白質(zhì)的“生產(chǎn)線”。有了“生產(chǎn)線”，還要有“工人”，才能生產(chǎn)產(chǎn)品。
將氨基酸運到“生產(chǎn)線”上去的“搬運工”是另一種RNA——tRNA。tRNA的種類很多，但是，每種tRNA只能識別并轉(zhuǎn)運一種氨基酸。tRNA分子比mRNA小得多，分子結(jié)構(gòu)也很特別：RNA鏈經(jīng)過折疊，看上去像三葉草的葉形，其一端是攜帶氨基酸的部位，另一端有3個堿基。每個tRNA的這3個堿基可以與mRNA上的密碼子互補配對，因而叫反密碼子。
圖4-6向你展示了蛋白質(zhì)合成這條“生產(chǎn)線”的情景。注意，核糖體是可以沿著mRNA移動的。核糖體與mRNA的結(jié)合部位會形成2個tRNA的結(jié)合位點。如圖所示，反密碼子為UAC的tRNA攜帶亞硫氨酸，通過與mRNA的堿基AUG互補配對，進入位點1.攜帶組氨酸的tRNA以同樣的方式進入位點2.亞硫氨酸通過與組氨酸形成肽鍵轉(zhuǎn)移到占據(jù)位點2的tRNA上。然后，核糖體沿著mRNA移動，讀取下一個密碼子。原占據(jù)位點1的tRNA離開核糖體，又去轉(zhuǎn)運下一個甲硫氨酸，占據(jù)位點2的tRNA進入位點1，一個新的攜帶氨基酸的tRNA進入位點2，繼續(xù)肽鏈的合成。上述步驟沿mRNA鏈不斷進行，直至讀取到mRNA上的終止密碼，合成才告終止。
肽鏈合成后，就從核糖體與mRNA的復合物上脫離，經(jīng)過一系列步驟，被運送到各自的“崗位”，盤曲折疊成具有特定空間結(jié)構(gòu)和功能的蛋白質(zhì)分子，開始承擔細胞生命活動的各項職責。
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李老師
女，中教高級職稱
具有較強的溝通能力，很容易調(diào)動學生學習積極性。
