第4章第1节 基因指导蛋白质的合成精选文档.ppt

第4章第1节 基因指导蛋白质的合成本讲稿第一页，共四十八页DNADNA主要存在于主要存在于细胞核细胞核中中蛋白质的合成在蛋白质的合成在细胞质细胞质中中 mRNA（信使（信使RNA）转录转录翻译翻译基因如何指导蛋白质的合成基因如何指导蛋白质的合成本讲稿第二页，共四十八页DNADNA与与RNARNA的比较的比较DNADNARNARNA碱基碱基五碳糖五碳糖磷酸磷酸基本单位基本单位结构结构A A、C C、G G、T TA A、C C、G G、U U脱氧脱氧核糖核糖核糖核糖磷酸磷酸磷酸磷酸脱氧脱氧核苷酸核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸双双链链单单链链本讲稿第三页，共四十八页DNA与与RNA的判定方法的判定方法RNA的种类的种类信使信使RNA（mRNA）转运转运RNA（tRNA）核糖体核糖体RNA（rRNA）酶酶遗传物质遗传物质（按功能）（按功能）本讲稿第四页，共四十八页AG T AC T A A T DNADNA的一的一条链条链AGCUGACGGUUU游离的核糖核苷酸游离的核糖核苷酸 (原料）原料）DNA DNA 解旋，以一条链为模板合成解旋，以一条链为模板合成RNARNA细细胞胞核核中中单击画面继续本讲稿第五页，共四十八页AG T AC T A A T AGCUGACGGUUU DNA与与RNA的碱基互补配对：的碱基互补配对：AU；TA；CG；GCRNA RNA 聚合酶聚合酶细细胞胞核核中中单击画面继续本讲稿第六页，共四十八页AG T AC T A A T AGCGACGGUUU U 组成组成 RNA 的核糖核苷酸一个个连接起来的核糖核苷酸一个个连接起来细细胞胞核核中中单击画面继续本讲稿第七页，共四十八页AG T AC T A A T GCGACGGUUU UA细细胞胞核核中中单击画面继续本讲稿第八页，共四十八页AG T AC T A A T GCGACGUUGU UA细细胞胞核核中中单击画面继续本讲稿第九页，共四十八页AG T AC T A A T GCGACGUGU UAA细细胞胞核核中中单击画面继续本讲稿第十页，共四十八页AG T AC T A A T GCGACGGU UAA U细细胞胞核核中中单击画面继续本讲稿第十一页，共四十八页AG T AC T A A T GCGACGGU UAA UA细细胞胞核核中中单击画面继续本讲稿第十二页，共四十八页AG T AC T A A T GCGCGGU UAA UA U细细胞胞核核中中单击画面继续本讲稿第十三页，共四十八页AG T AC T A A T GGCGGU UAA UA U C细细胞胞核核中中单击画面继续本讲稿第十四页，共四十八页AG T AC T A A T GGCGGU UAA UA U CDNADNA上的遗传信息就传递到上的遗传信息就传递到mRNAmRNA上上mRNADNA细细胞胞核核中中单击画面继续本讲稿第十五页，共四十八页AG T AC T A A T UCAUG A UUAmRNA细胞质细胞质 细胞核细胞核 核孔核孔DNAmRNAmRNA在细胞核中合成在细胞核中合成单击画面继续本讲稿第十六页，共四十八页AG T AC T A A T UCAUG A UUAmRNA 细胞质细胞质 细胞核细胞核mRNAmRNA通过核孔进入细胞质通过核孔进入细胞质UCAUG A UUAmRNA单击画面继续本讲稿第十七页，共四十八页本讲稿第十九页，共四十八页1 1.遗传信息的遗传信息的转录转录a.DNA a.DNA 解旋解旋b.b.以以一条链为模板一条链为模板，游离的核糖核苷酸游离的核糖核苷酸与与DNADNA的碱的碱 基互补配对基互补配对：AUAU 、TATA、CGCG、GCGCc.c.组成组成mRNAmRNA的的核糖核苷酸核糖核苷酸一个个连接起来一个个连接起来场所：场所：细胞核细胞核过程：过程：条件：条件：DNADNA的的一条链一条链解旋酶解旋酶、RNARNA聚合酶聚合酶四种四种核糖核苷酸核糖核苷酸ATP结果：结果：这样：这样：DNADNA上的遗传信息就传递到上的遗传信息就传递到mRNAmRNA上上模板：模板：酶：酶：原料：原料：能量：能量：形成一条形成一条mRNA概念：概念：d.d.合成的合成的mRNAmRNA从从DNADNA链上释放，链上释放，DNADNA双链恢复。双链恢复。以以DNA的一条链为模板合成的一条链为模板合成mRNA的过程。的过程。本讲稿第二十页，共四十八页 产物产物碱基配对碱基配对 原料原料 模板模板 场所场所转录转录复制复制 过程过程比较比较细胞核细胞核细胞核细胞核DNADNA两两条链条链DNADNA的的一一条链条链脱氧脱氧核苷酸核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸AAT T、CGCGAAU U、CGCG2 2个相同个相同的的DNADNAmRNAmRNA本讲稿第二十一页，共四十八页2.遗传信息的遗传信息的翻译翻译mRNA在在细胞核细胞核中转录形成，通过中转录形成，通过核孔核孔进入细胞质，在进入细胞质，在细胞细胞质质中再进行翻译中再进行翻译游离在细胞质中的氨基酸,以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程叫做翻译翻译思考：信使思考：信使RNA上只有四种碱基，如何决定上只有四种碱基，如何决定20种氨基酸？种氨基酸？密码子：密码子：遗传学上把遗传学上把mRNA（信使（信使RNA）上）上决定一个氨基决定一个氨基酸的酸的3个相邻的碱基叫做一个个相邻的碱基叫做一个密码子密码子UCAUG A UUAmRNA（模板）模板）密码子密码子 密码子密码子 密码子密码子本讲稿第二十二页，共四十八页(三三)密码子：密码子：UCAUG A UUAmRNA密码子密码子密码子密码子密码子密码子mRNAmRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基上决定一个氨基酸的三个相邻碱基密码子总数：密码子总数：4 43 3=64=64种种(其中其中6161种密码子是对应氨基酸种密码子是对应氨基酸 和起始；另有和起始；另有3 3个不对应氨基酸，只对应终止个不对应氨基酸，只对应终止)1 1种密码子只对应种密码子只对应1 1种氨基酸；种氨基酸；1 1种氨基酸可以对应多种密码子。（叫密码子的简并性）种氨基酸可以对应多种密码子。（叫密码子的简并性）密码子在生物界是通用的。这也是生物彼此间存在亲缘关密码子在生物界是通用的。这也是生物彼此间存在亲缘关系的证据之一系的证据之一 。本讲稿第二十三页，共四十八页运载工具运载工具：转运转运 RNARNA（tRNA)tRNA)AC U天冬氨天冬氨酸酸AUG 异亮异亮氨酸氨酸 反密码子反密码子注意：一种注意：一种tRNAtRNA只能携带一种氨基酸只能携带一种氨基酸本讲稿第二十四页，共四十八页密码子与反密码子：密码子与反密码子：1 1.密码子位于密码子位于 上，密码子中没有上，密码子中没有 碱基碱基 。2 2.密码子共有密码子共有 个，决定氨基酸的个，决定氨基酸的 密码子有密码子有 个。个。3 3.一种密码子决定一种密码子决定 种氨基酸，种氨基酸，一种氨基酸由一种氨基酸由 种密码子决定。种密码子决定。4 4.反密码子位于反密码子位于 上，上，一种一种tRNAtRNA转运转运 种氨基酸。种氨基酸。mR NAT646111或多或多1tRNA本讲稿第二十六页，共四十八页第二课时第二课时本讲稿第二十七页，共四十八页UCAUG A UUAA A U 亮氨酸亮氨酸AC U 天冬氨天冬氨酸酸 核糖体核糖体细胞质中的细胞质中的mRNA 与核糖体结合与核糖体结合细细胞胞质质中中单击画面继续本讲稿第三十一页，共四十八页UCAUG A UUAA A U 亮氨酸亮氨酸AC U 天冬氨天冬氨酸酸 tRNA tRNA 上的反密码子与上的反密码子与 mRNAmRNA上的密码子互补配对上的密码子互补配对细细胞胞质质中中单击画面继续本讲稿第三十二页，共四十八页UCAUG A UUAA A U 亮氨酸亮氨酸AC U 天冬氨天冬氨酸酸AUG 异亮氨酸异亮氨酸细细胞胞质质中中 tRNAtRNA将氨基酸转运到将氨基酸转运到 mRNAmRNA上的相应位置上的相应位置.单击画面继续本讲稿第三十三页，共四十八页UCAUG A UUAA A U 亮氨酸亮氨酸AC U 天冬氨天冬氨酸酸AUG 异亮氨酸异亮氨酸缩合缩合细细胞胞质质中中 两个氨基酸分子缩合两个氨基酸分子缩合单击画面继续本讲稿第三十四页，共四十八页UCAUG A UUAA A U亮氨酸亮氨酸AC U 天冬氨天冬氨酸酸AUG 异亮氨酸异亮氨酸 核糖体随着核糖体随着 mRNAmRNA滑动滑动。另一个另一个 tRNA tRNA 上的碱基与上的碱基与mRNAmRNA上的上的 密码子配对密码子配对。细细胞胞质质中中单击画面继续本讲稿第三十五页，共四十八页UCAUG A UUAA A U亮氨酸亮氨酸 AC U 天冬氨天冬氨酸酸AUG 异亮氨酸异亮氨酸 一个个氨基酸分子缩合成链状结构一个个氨基酸分子缩合成链状结构细细胞胞质质中中单击画面继续本讲稿第三十六页，共四十八页UCAUG A UUAA A U 亮氨酸亮氨酸AC U 天冬氨天冬氨酸酸AUG 异亮氨酸异亮氨酸 t tRNARNA离开，再去转运新的氨基酸离开，再去转运新的氨基酸细细胞胞质质中中单击画面继续本讲稿第三十七页，共四十八页UCAUG A UUAAUG 亮氨酸亮氨酸 天冬氨天冬氨酸酸异亮氨酸异亮氨酸以以mRNAmRNA为模板形成了有一定氨基酸顺序的蛋白质为模板形成了有一定氨基酸顺序的蛋白质细细胞胞质质中中动画演示动画演示单击画面继续本讲稿第三十八页，共四十八页本讲稿第三十九页，共四十八页（P66P66）场所：场所：细胞质的细胞质的核糖体核糖体上上过程：过程：条件：条件：mRNAmRNA2020种氨基酸种氨基酸ATPATP多肽多肽2 2.遗传信息的遗传信息的翻译翻译“搬运工搬运工”：tRNAtRNA (转运转运RNARNA)结果：结果：模板模板：原料原料：能量能量：酶酶:概念：概念：以以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。的蛋白质的过程。本讲稿第四十页，共四十八页基因指导蛋白质的合成基因指导蛋白质的合成本讲稿第四十一页，共四十八页从基因的表达过程可以看出：从基因的表达过程可以看出：DNADNA（基因）中脱氧核苷酸的排列顺序决定了信使（基因）中脱氧核苷酸的排列顺序决定了信使RNARNA中中 的排列顺序，进而决定的排列顺序，进而决定 的排列顺序，最终决定了的排列顺序，最终决定了 的结构和功能特异常。的结构和功能特异常。核糖核苷酸核糖核苷酸/密码子密码子氨基酸氨基酸蛋白质蛋白质本讲稿第四十三页，共四十八页 过程过程比较比较复制复制 转录转录翻译翻译 场所场所 模板模板 原料原料碱基配对碱基配对 产物产物遗传信息遗传信息复制、转录和翻译的比较表复制、转录和翻译的比较表细胞核细胞核细胞核细胞核细胞质细胞质DNADNA两条链两条链基因的一条链基因的一条链信使信使RNARNA脱氧核苷酸脱氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸氨基酸氨基酸ATAT，CGCGAUAU，CGCGAUAU，CGCG2 2个相同个相同的的DNADNA信使信使RNARNA蛋白质蛋白质传递传递表达表达本讲稿第四十四页，共四十八页 据基因控制蛋白质合成过程遗传信息的传递的规据基因控制蛋白质合成过程遗传信息的传递的规律，填写下表：律，填写下表：DNADNA双链双链T TT T信使信使RNARNAU U转运转运RNARNAG G A AA AA AC CU UA AG GC C本讲稿第四十五页，共四十八页练习练习1 1.“.“遗传信息遗传信息”是指（是指（）A.A.基因的脱氧核苷酸排列顺序基因的脱氧核苷酸排列顺序 B.DNAB.DNA的碱基对排列顺序的碱基对排列顺序 C.C.信使信使RNARNA的核苷酸排列顺序的核苷酸排列顺序 D.D.蛋白质的氨基酸排列顺序蛋白质的氨基酸排列顺序A本讲稿第四十六页，共四十八页2 2.“.“密码子密码子”是指（是指（）A.A.核酸上特定排列顺序的碱基核酸上特定排列顺序的碱基 B.DNAB.DNA特定排列顺序的碱基特定排列顺序的碱基 C.C.信使信使RNARNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基 D.D.转运转运RNARNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基C本讲稿第四十七页，共四十八页3.3.某基因中含有某基因中含有12001200个碱基对，则由它控制合成的个碱基对，则由它控制合成的 含有两条肽链的蛋白质分子中含有两条肽链的蛋白质分子中最多最多含有肽健的个含有肽健的个 数是数是()()A.198A.198个个 B.398B.398个个 C.400C.400个个 D.798D.798个个B本讲稿第四十八页，共四十八页