第1节基因指导蛋白质的合成 (3).ppt

第四章第四章 基因的表达基因的表达基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNADNA片段；片段；DNADNA主要存在于细胞核中；主要存在于细胞核中；蛋白质是在细胞质中进行的。蛋白质是在细胞质中进行的。DNADNA携带的遗传信息是怎样携带的遗传信息是怎样传递传递到细胞质中去的呢？到细胞质中去的呢？当遗传信息到达细胞质后，细胞又是怎样当遗传信息到达细胞质后，细胞又是怎样解读解读的呢？的呢？转录转录翻译翻译一、遗传信息的转录为什么说为什么说RNARNA适于作适于作DNADNA的信使呢？的信使呢？RNARNA分子的结构分子的结构RNA分子的基本单位是：核糖核苷酸分子的基本单位是：核糖核苷酸AGCU腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸鸟嘌呤核糖核苷酸鸟嘌呤核糖核苷酸胞嘧啶核糖核苷酸胞嘧啶核糖核苷酸尿嘧啶核糖核苷酸尿嘧啶核糖核苷酸含氮的碱基含氮的碱基核糖核糖磷酸磷酸DNADNA与与RNARNA在化学组成上的区别：在化学组成上的区别：五碳糖五碳糖碱基碱基磷酸磷酸脱氧核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸脱氧核糖脱氧核糖核糖核糖腺嘌呤（腺嘌呤（A A）鸟嘌呤（鸟嘌呤（G G）胞嘧啶（胞嘧啶（C C）胸腺嘧啶（胸腺嘧啶（T T）腺嘌呤（腺嘌呤（A A）鸟嘌呤（鸟嘌呤（G G）胞嘧啶（胞嘧啶（C C）尿嘧啶（尿嘧啶（U U）磷酸磷酸DNADNA的基本单位的基本单位RNARNA的基本单位的基本单位作用作用图图4-2DNA与与RNA在化学组成上的区别在化学组成上的区别DNADNA的遗传信息是怎样转录给的遗传信息是怎样转录给mRNAmRNA的？的？RNARNA是在细胞核中，以是在细胞核中，以DNADNA的一条链为模板合成的，的一条链为模板合成的，这一过程称为转录（这一过程称为转录（transcriptiontranscription）。）。遗传信息转录时，遗传信息转录时，场所场所在哪里？在哪里？模板模板是什么？是什么？需要什么需要什么原料原料？形成的形成的产物产物是什么？是什么？遵循的遵循的原则原则是什么？是什么？思考与讨论：思考与讨论：1 1、转录与、转录与DNADNA复制有什么共同之处？这对保证遗传信息复制有什么共同之处？这对保证遗传信息的准确转录有什么意义？的准确转录有什么意义？2 2、转录成的、转录成的RNARNA的碱基序列，与作为模板的的碱基序列，与作为模板的DNADNA单链的碱单链的碱基序列有哪些异同？与该基序列有哪些异同？与该DNADNA的另一条链的碱基的另一条链的碱基 序列有哪些异序列有哪些异同？同？RNARNA是怎样把是怎样把DNADNA的遗传信息翻译成蛋白质的？的遗传信息翻译成蛋白质的？游离在细胞质中的各种氨基酸，就以游离在细胞质中的各种氨基酸，就以mRNA为模板为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质，这一过程叫做翻译合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质，这一过程叫做翻译（translation）。）。mRNA的碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的？的碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的？思考与讨论：思考与讨论：二、遗传信息的翻译二、遗传信息的翻译1 1、如果、如果1 1个碱基决定个碱基决定1 1种氨基酸，则种氨基酸，则2 2、如果、如果2 2个碱基决定个碱基决定1 1种氨基酸，则种氨基酸，则A A、G G、C C、U U分别决定分别决定1 1种，共种，共4 4种。种。AA AG AC AUAA AG AC AUGA GG GC GUGA GG GC GUCA CG CC CUCA CG CC CUUA UG UC UUUA UG UC UU共有共有1616种组合，可以决定种组合，可以决定1616种氨基酸。种氨基酸。第第1 1个碱基个碱基第第2 2个碱基个碱基AGCUAGCU3 3、如果、如果3 3个碱基决定个碱基决定1 1种氨基酸，则种氨基酸，则43 =641 1、每个密码子是否都可以编码氨基酸呢？、每个密码子是否都可以编码氨基酸呢？2 2、一个密码子是否只能编码一种氨基酸？、一个密码子是否只能编码一种氨基酸？3 3、同一种氨基酸可以由不同的密码子进行编码吗？、同一种氨基酸可以由不同的密码子进行编码吗？1 1、有有3 3个终止密码；个终止密码；2 2、通用性；通用性；3 3、简并性。简并性。遗传密码的特性：遗传密码的特性：思考与讨论：思考与讨论：1 1、甲硫氨酸、甲硫氨酸谷氨酸谷氨酸丙氨酸丙氨酸半胱氨酸半胱氨酸脯氨酸脯氨酸丝丝氨酸氨酸赖氨酸赖氨酸脯氨酸。脯氨酸。2 2、通过这一事实可以想到生物都具有相同的遗传语言，、通过这一事实可以想到生物都具有相同的遗传语言，所有生物可能有共同的起源或生命在本质上是统一的，所有生物可能有共同的起源或生命在本质上是统一的，等等。等等。3 3、可以从、可以从增强密码容错性增强密码容错性的角度来解释，当密码子中有的角度来解释，当密码子中有一个碱基改变时，由于密码的简并性，可能并不会改变一个碱基改变时，由于密码的简并性，可能并不会改变其对应的氨基酸；也可以从其对应的氨基酸；也可以从密码子使用频率密码子使用频率来考虑，当来考虑，当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码一某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码一种氨基酸可以保证翻译的速度。种氨基酸可以保证翻译的速度。mRNA mRNA进入细胞质后，就与蛋白质的进入细胞质后，就与蛋白质的“装配机器装配机器”核糖体核糖体结合起来，形成合成蛋白质的结合起来，形成合成蛋白质的“生产线生产线”。游离在细胞质中的氨基酸，是怎样运送到合成蛋白质游离在细胞质中的氨基酸，是怎样运送到合成蛋白质的的“生产线生产线”上的呢？上的呢？搬运工搬运工tRNA的结构示意图的结构示意图一个一个mRNA分子上结合多个核糖体，同时合成多条肽链分子上结合多个核糖体，同时合成多条肽链练习：练习：基础题基础题1.TGCCTAGAA；UGCCUAGAA；3；3；半胱氨酸、亮氨酸和；半胱氨酸、亮氨酸和谷氨酸。谷氨酸。2.C。拓展题拓展题1、这个实例说明密码的简并性在一定程度上能防止由于碱这个实例说明密码的简并性在一定程度上能防止由于碱基的改变而导致的遗传信息的改变。基的改变而导致的遗传信息的改变。2、因为几个密码子可能编码同一种氨基酸，有些碱基序列并、因为几个密码子可能编码同一种氨基酸，有些碱基序列并不编码氨基酸，如终止密码等，所以只能根据碱基序列写出不编码氨基酸，如终止密码等，所以只能根据碱基序列写出确定的氨基酸序列，而不能根据氨基酸序列写出确定的碱基确定的氨基酸序列，而不能根据氨基酸序列写出确定的碱基序列。遗传信息的传递就是在这一过程中损失的。序列。遗传信息的传递就是在这一过程中损失的。转录场所：场所：场所：场所：产物：产物：产物：产物：模板：模板：模板：模板：原料：原料：原料：原料：条件：条件：条件：条件：碱基互补配对：碱基互补配对：碱基互补配对：碱基互补配对：细胞核细胞核核糖核苷酸核糖核苷酸DNA的一条链的一条链mRNAATP、酶、酶GC、CG、TA、A AU U遗传信息流动：遗传信息流动：遗传信息流动：遗传信息流动：DNAmRNADNA复制和转录的对比复制和转录的对比对比项目复制转录场所细胞核细胞核细胞核细胞核模板两条母链两条母链一条母链一条母链原料脱氧核苷酸脱氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸产物DNADNA分子分子(2(2个，相同个，相同)mRNA(1mRNA(1个个)遵循原则碱基互补配对碱基互补配对碱基互补配对碱基互补配对