基因指导蛋白质的合成(上课）.ppt

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1、第第4 4章章 基因的表达基因的表达小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作基因基因肤色肤色眼皮单双眼皮单双血型血型有遗传效应的有遗传效应的DNA片段片段控制生物性状控制生物性状在染色体上呈在染色体上呈线性排列线性排列耳垂耳垂小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作基因基因控制生物控制生物性状性状蛋白质蛋白质体现者体现者问题：问题：基因是怎样指导蛋白质的合成呢？基因是怎样指导蛋白质的合成呢？小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作第第1 1节节 基因指导蛋白质的合成基因指导蛋白质的合成小飞守角制作小

2、飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作DNA主要在主要在细胞核细胞核蛋白质的合成蛋白质的合成在在细胞质细胞质( (核核糖体糖体) )进行进行指导指导通过通过RNA问题：问题： DNA在在细胞核细胞核中，而蛋白质合成是在中，而蛋白质合成是在细胞质细胞质中进行的，两者如何联系起来的呢？中进行的，两者如何联系起来的呢？小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作1、RNA与与DNA的区别的区别小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作项目DNARNA名

3、称结构基本单位五碳糖碱基种类双螺旋结构双螺旋结构通常呈单链通常呈单链脱氧核苷酸脱氧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A、T、C、GA、U、C、G回忆：回忆：DNA和和RNA的区别，的区别， 完成下表：完成下表：脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸核糖核酸核糖核酸小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作RNA的种类的种类信使信使 RNA mRNA核糖体核糖体 RNA rRNA 转运转运 RNA tRNA 2、RNA的类型的类型小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作一、遗传信息的转录一、遗传信息的转录 阅读书本阅读书本P63的内

4、容，思考以下问的内容，思考以下问题：题： 1、转录的定义，你能用箭头表示吗？、转录的定义，你能用箭头表示吗？ 2、转录的场所在哪里？、转录的场所在哪里？ 3、转录的过程？、转录的过程？ 4、转录需要哪些条件？、转录需要哪些条件？小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作1、转录的定义：、转录的定义： 以以DNA的一条链为模板合成的一条链为模板合成RNA的过程。的过程。箭头表示：箭头表示： DNARNA2、转录的场所：、转录的场所： 细胞核细胞核思考：思考：原核细胞的转录场所原核细胞的转录场所在哪里？在哪里？小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制

5、作小飞守角制作3、转录的过程、转录的过程小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作AG T AC A A A T AGCUGACGGUUU转录的过程转录的过程游离的核糖核苷酸游离的核糖核苷酸小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作AG T AC A A A T AGCUGACGGUUURNA 聚合酶聚合酶小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作AG T AC A A A T AGCGACGGUUU U小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作AG T AC A A A T

6、 AGCGACGGUUU U小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作AG T AC A A A T GCGACGGUUU UA小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作AG T AC A A A T GCGACGUUGU UA小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作AG T AC A A A T GCGACGUGU UAU小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作AG T AC A A A T GCGACGGU UAU U小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小

7、飞守角制作小飞守角制作AG T AC A A A T GCGACGGU UAU UA小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作AG T AC A A A T GCGCGGU UAU UA U小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作AG T AC A A A T GGCGGU UAU UA U C小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作AG T AC A A A T GGCGGU UAU UA U CmRNA小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作 我们知道了基因的转录过

8、程，那么你我们知道了基因的转录过程，那么你认为转录需要什么条件？认为转录需要什么条件？1、模板：、模板： DNA的一条链；的一条链；2、能量：、能量： ATP；3、原料：、原料： 4种游离的核糖核苷酸；种游离的核糖核苷酸；4、酶：、酶： 解旋酶、解旋酶、RNA聚合酶。聚合酶。小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作 再请同学们回忆一下再请同学们回忆一下DNA的复制的复制过程，把它与转录过程进行比较，说出过程，把它与转录过程进行比较，说出它们的异同。它们的异同。 1、相同点：、相同点： （1）DNA都要解旋，都要解旋， （2）都需要模板、原料、能量、）都需要模板、

9、原料、能量、酶等条件，酶等条件， （3）发生场所相同，）发生场所相同， （4）过程中都有碱基互补配对；）过程中都有碱基互补配对； 小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作复制转录模板原料碱基配对产物2、不同点：、不同点：DNA的两条链的两条链 DNA的一条链的一条链4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸种核糖核苷酸A-T C-G T-A G-CA-U C-G T-A G-C子代子代DNAmRNA小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作课堂练习：课堂练习： 1构成人体的核酸有两种，构成核酸的基本单构成人体的核酸有两种，构成核酸的

10、基本单位位 核苷酸有多少种？碱基有多少种？核苷酸有多少种？碱基有多少种？ A2种种 4种种 B4种种 4种种 C5种种 5种种 D8种种 5种种D 2细胞内与遗传有关的物质，从复杂到简单的结构细胞内与遗传有关的物质，从复杂到简单的结构 层次是层次是 ADNA染色体染色体脱氧核苷酸脱氧核苷酸基因基因 B染色体染色体脱氧核苷酸脱氧核苷酸DNA基因基因 CDNA染色体染色体基因基因脱氧核苷酸脱氧核苷酸 D染色体染色体DNA基因基因脱氧核苷酸脱氧核苷酸D小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作3下列哪一组物质是下列哪一组物质是RNA的组成成分的组成成分 A脱氧核糖核酸和

11、磷酸脱氧核糖核酸和磷酸 B脱氧核糖、碱基和磷酸脱氧核糖、碱基和磷酸 C核糖、碱基和磷酸核糖、碱基和磷酸 D核糖、嘧啶和核酸核糖、嘧啶和核酸4DNA分子的解旋发生在分子的解旋发生在 过程中过程中 A复制复制 B转录转录 C翻译翻译 D复制和转录复制和转录CD5果蝇的遗传物质由果蝇的遗传物质由 种核苷酸组成种核苷酸组成 A2 B4 C5 D8B小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作6一个一个DNA分子可以转录出多少种多少个分子可以转录出多少种多少个 mRNA A一种一个一种一个 B一种多个一种多个 C多种多个多种多个 D无数种无数个无数种无数个C7烟草、烟草花叶病

12、毒、烟草、烟草花叶病毒、T2噬菌体中含有噬菌体中含有 的物质，下列叙述正确的是的物质，下列叙述正确的是 A核酸的种类依次是核酸的种类依次是2、1、2 B核苷酸的种类依次是核苷酸的种类依次是8、5、4 C五碳糖的种类依次是五碳糖的种类依次是2、2、1 D含含N碱基的种类依次是碱基的种类依次是5、4、4D小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作8mRNA上有上有25的腺嘌呤，的腺嘌呤，35的尿嘧的尿嘧 啶，则转录该啶，则转录该mRNA的的DNA分子上腺嘌分子上腺嘌 呤占碱基总数的呤占碱基总数的 A50% B25%C30%D35%C小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作

13、小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作遗传信息的翻译遗传信息的翻译1、概念：、概念： 游离在细胞质中的各种氨基酸，以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为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。蛋白质的过程。问题：问题： 转录得到的转录得到的mRNA仍是碱基序列，而不仍是碱基序列，而不是蛋白质。那么，是蛋白质。那么，RNA上的碱基序列如何能上的碱基序列如何能变成蛋白质中氨基酸的种类、数量和排列顺变成蛋白质中氨基酸的种类、数量和排列顺序呢？序呢？小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作mRNA：氨基酸：氨基酸：种类种类决定决定4种种

14、20种种讨论：讨论：一个碱基决定一个氨基酸，一个碱基决定一个氨基酸，41 = 4二个碱基决定一个氨基酸，二个碱基决定一个氨基酸，42 = 16三个碱基决定一个氨基酸，三个碱基决定一个氨基酸，43 = 642、碱基与氨基酸的对应关系、碱基与氨基酸的对应关系小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作UCAUG A UUAmRNA 密码子密码子 密码子密码子 密码子密码子3 3、密码子、密码子 密码子：密码子：mRNA上上决定决定一个氨基酸一个氨基酸的的三个相邻三个相邻的的 碱基碱基小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作密码子表小飞守角

15、制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作（1）遗传密码共）遗传密码共64个，其中，有个，其中，有2个是个是起始密码起始密码子，子，有有3 3个个终止密码子终止密码子（没有对应的氨基酸），所（没有对应的氨基酸），所以以能决定氨基酸的遗传密码只有能决定氨基酸的遗传密码只有61个。个。（2）一个密码子决定一个特定的氨基酸。）一个密码子决定一个特定的氨基酸。（3）简并性简并性：色氨酸及甲硫氨酸各只：色氨酸及甲硫氨酸各只有一个密有一个密码。多数氨基酸有二个以上的密码子。码。多数氨基酸有二个以上的密码子。（。（即一即一个氨基酸可以对应多个密码子个氨基酸可以对应多个密码子） 4、遗传

16、密码的特性、遗传密码的特性（4 4）通用性通用性：地球上：地球上几乎所有的生物共用一套密几乎所有的生物共用一套密码子表码子表。小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作思考与讨论：思考与讨论： 1、已知一段、已知一段mRNA的碱基序列是的碱基序列是AUGGAAGCAUGUCCGAGCAAGCCG，你能写，你能写出对应的氨基酸序列吗？出对应的氨基酸序列吗？ 2、地球上几乎所有的生物体都共用上述密、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，你能想到什么？码子表。根据这一事实，你能想到什么？ 3、从密码子表中可以看到，一种氨基酸可、从密码子表中可以看到，一

17、种氨基酸可能有几个密码子，这一现象称做密码的简并能有几个密码子，这一现象称做密码的简并。你认为密码的简并对生物体的生存发展有。你认为密码的简并对生物体的生存发展有什么意义？什么意义？在一定程度上能防止由于碱基的改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。变而导致的遗传信息的改变。小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作问题：问题：mRNA如何将信息翻译成蛋白质？如何将信息翻译成蛋白质？ 5、翻译的过程、翻译的过程转运转运RNA(tRNA)小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作A U G G AUA U C？甲硫氨酸

18、CUA反密码子核糖体tRNA作用作用小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作UCAUG A UUAmRNA 细胞质细胞质细胞质中的细胞质中的mRNA小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作UCAUG A UUAA A U 亮氨酸亮氨酸AC U 天门冬天门冬酰氨酰氨 核糖体核糖体mRNA mRNA 与核糖体结合与核糖体结合小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作UCAUG A UUAA A U 亮氨酸亮氨酸AC U 天门冬天门冬酰氨酰氨 tRNA上的反密码子与上的反密码子与mRNA上的密码子互补配对上

19、的密码子互补配对 .小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作UCAUG A UUAA A U 亮氨酸亮氨酸AC U 天门冬天门冬酰氨酰氨AUG 异亮氨酸异亮氨酸 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 小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作UCAUG A UUAA A U 亮氨酸亮氨酸AC U 天门冬天门冬酰氨酰氨AUG 异亮氨酸异亮氨酸 两个氨基酸分子缩合两个氨基酸分子缩合缩合缩合小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作UCAUG A UUAA A

20、U 亮氨酸亮氨酸AC U 天门冬天门冬酰氨酰氨AUG 异亮氨酸异亮氨酸 核糖体随着核糖体随着 mRNAmRNA滑动，另一个滑动，另一个tRNAtRNA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. . 小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作UCAUG A UUA 亮氨酸亮氨酸AC U 天门冬天门冬酰氨酰氨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小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作UCAUG A UUA 亮氨酸亮氨酸AC U 天门冬天门冬酰氨酰氨AUG 异亮氨

21、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小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作UCAUG A UUA 亮氨酸亮氨酸 天门冬天门冬酰氨酰氨 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小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小结：小结：细胞质（核糖体）细胞质（核糖体）mRNA蛋白质蛋白质氨基酸氨基酸ATP、酶、酶 、转运转运RNA（tRNA）GC、CG、mRNA蛋白质蛋白质小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制

22、作小飞守角制作基因控制蛋白质合成的过程基因控制蛋白质合成的过程DNA的遗传信息的遗传信息mRNA的遗传信息的遗传信息蛋白质的氨基酸排列顺序蛋白质的氨基酸排列顺序数量数量n3n6n小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作转转 录录翻翻 译译定定 义义在细胞核中，以在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成的一条链为模板合成mRNA的过程的过程以以mRNA为模板，合成具为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程质的过程场场 所所细胞核细胞核细胞质的核糖体细胞质的核糖体模模 板板DNA的一条链的一条链信使信使RNA信息传递信息传递的方向的方向DNA

23、mRNAmRNA蛋白质蛋白质原原 料料含含A、U、C、G的的4种核苷酸种核苷酸合成蛋白质的合成蛋白质的20种氨基种氨基酸酸产产 物物信使信使RNA有一定氨基酸排列顺序有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的蛋白质实实 质质是遗传信息的转录是遗传信息的转录是遗传信息的表达是遗传信息的表达小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作复制、转录和翻译的比较复制、转录和翻译的比较比较项目比较项目复制复制 转录转录 翻译翻译场场 所所 模模 板板酶酶能能 量量 原原 料料产产 物物 碱基配对碱基配对细胞核细胞核细胞核细胞核细胞质细胞质DNA的两条链的两条链DNA的一条链的一条链 mRN

24、A解旋酶，解旋酶，DNA聚合酶等聚合酶等解旋酶，解旋酶，RNA聚合酶等聚合酶等多种酶多种酶ATPATPATP4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸种核糖核苷酸氨基酸氨基酸子代子代DNA mRNA多肽链多肽链A-T T-AG-C C-GA-U T-AG-C C-GA-U U-AG-C C-G小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作课堂练习：课堂练习： 1DNA复制、转录、翻译分别形成复制、转录、翻译分别形成 ADNA、RNA、蛋白质、蛋白质 BRNA、DNA、多肽、多肽 CRNA、DNA、

25、核糖体、核糖体 DRNA、DNA、蛋白质、蛋白质A 2遗传密码位于遗传密码位于 A蛋白质分子上蛋白质分子上 BDNA分子上分子上 CRNA分子上分子上 D信使信使RNA分子上分子上D小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作3. 某基因中含有某基因中含有1200个碱基，则由它控制合个碱基，则由它控制合成的一条肽链的最多含有肽键的个数是成的一条肽链的最多含有肽键的个数是 ( ) A198个个 B199个个 C200个个 D201个个B基因中碱基数：基因中碱基数：mRNA中碱基数：蛋白质中氨基酸数中碱基数：蛋白质中氨基酸数6 ： 3 ： 1小飞守角制作小飞守角制作小飞

26、守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作4若某肽链的第一个氨基酸的密码子为若某肽链的第一个氨基酸的密码子为AUG， 那么控制这个氨基酸的那么控制这个氨基酸的DNA模板链上相应的模板链上相应的 三个碱基的顺序应为三个碱基的顺序应为 AUAC BAUG CATG DTACDD5一个转运一个转运RNA的的3个碱基为个碱基为CGA，此，此RNA 运载的氨基酸是运载的氨基酸是 A酪氨酸（酪氨酸（UAC） B谷氨酸（谷氨酸（GAG） C精氨酸（精氨酸（CGA） D丙氨酸（丙氨酸（GCU）小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作6一条多肽链中有氨基酸一条多肽链中有氨基酸1

27、000个，则作为合成个，则作为合成 该多肽的模板信使该多肽的模板信使RNA和用来转录信使和用来转录信使RNA 的的DNA分子分别至少要有碱基多少个分子分别至少要有碱基多少个 A3000个和个和3000个个 B1000个和个和2000个个 C3000个和个和6000个个 D2000个和个和4000个个C基因中碱基数：基因中碱基数：mRNA中碱基数：蛋白质中氨基酸数中碱基数：蛋白质中氨基酸数6 ： 3 ： 1小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作7A. 46%,54% B.23%,27% C.27%,23% D.46%,27%BA1T2T1A2G1C1C2G212(A1 T1)%= (A2+ T2)%= (A总+T总)%(G1C1)%= (G2+C2)%= (G总+C总)%AmUmGmCmmRNA= (Am+Um)%= (Gm+Cm)%小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作小飞守角制作A密码子密码子精氨酸精氨酸氨基酸氨基酸tRNAGmRNAGGDNA双链双链8根据在蛋白质生物合成中遗传信息传递的根据在蛋白质生物合成中遗传信息传递的规律，在下面表格数码中填入相应的字母：规律，在下面表格数码中填入相应的字母： CCCAAT C GU C G