RNA和蛋白质合成.ppt

第四节遗传信息的表达,-RNA和蛋白质的合成,文卡特拉曼,托马斯,约纳特因,美国、以色列三科学家因“对核糖体结构和功能的研究”而获奖,2009年诺贝尔化学奖揭晓,科学探索的脚步,1944年，艾弗里等人通过细菌转换实验证明DNA是遗传物质。1953年，沃森和克里克提出DNA双螺旋结构模型。1957年，克里克提出“中心法则”。1958年，德尔布吕克等人发现DNA分子半保留复制机理。1960年，信使RNA被发现。1965年，RNA复制酶被发现。1965年，遗传密码表被全部破译。1970年，巴尔的摩和特明发现逆转录现象。,发光小鼠,荧光猪,蓝色的玫瑰花,色彩斑斓的牵牛花,材料一：1953年之后科学家陆续认识到：DNA是双螺旋结构；并与蛋白质结合形成染色质；基因控制蛋白质的合成；且DNA存在于细胞核内不能出来；而蛋白质的合成场所在细胞质的核糖体上。,假如你是当时的科学家，基于此材料你会提出哪些质疑？,转录,1、场所：主要在细胞核内（真核细胞）2、原料：四种游离的核糖核苷酸3、酶：RNA聚合酶等4、能量：ATP5、碱基配对原则：AU；TA；CG；GC（DNA与RNA的碱基互补配对）6、信息来源：DNA的模板链7、信息传递的方向：DNA（基因）mRNA,转录,材料二：1956-1966年间，克里克、霍利、布莱纳等人一直从事翻译工作的研究。他们主要解决翻译过程中两个关键性的问题：（1）遗传密码与氨基酸序列的对应关系（2）碱基序列到氨基酸序列的转变机制。,翻译,三联体遗传密码决定氨基酸,遗传密码,a、一种氨基酸可以和一个或多个密码子相对应b、一个密码子只和一种氨基酸相对应c、三个终止密码：UAA、UAG、UGAd、氨基酸的种类：密码子种类：决定氨基酸的密码子：,20种,64种,61种,天冬氨酸,异亮氨酸,转运RNA（tRNA）,反密码子,一种tRNA只能携带一种氨基酸?,一种氨基酸只能由一种tRNA携带?,异亮氨酸,密码子,翻译,转录和翻译,材料三：科学家通过精确的仪器发现细胞翻译蛋白质的速度非常快，真核细胞每分钟大约翻译50个氨基酸；,讨论：1、为什么细胞合成蛋白质速度会如此快？,2、原核细胞和真核细胞在基因的表达方面可能存在哪些区别？,大肠杆菌（原核生物）每分钟可翻译1200个,氨基酸，比真核生物要快得多。,多聚核糖体,如何加快翻译的进程呢？,转录场所：,表达过程：,真核细胞和原核细胞遗传信息表达示意图（局部）,细胞核、线粒体、叶绿体,拟核、质粒,细胞核内转录成的mRNA经加工后从核孔出来，与核糖体结合,边转录边翻译,材料四：美国分子生物学家特明于1960年在研究鸡肉瘤病毒（RSV）的基础上创立原病毒假说：有感染力RSV的RNA是病毒DNA（即原病毒）合成的模板，而原病毒是子代RSV的RNA合成的信息。1969年他用实验证实RSV含有一种DNA聚合酶，该酶以后被称为“逆转录酶”。这个发现补充了原来无人怀疑的“中心法则”，特明因此获得1975年诺贝尔奖。,思考：各种生物的遗传信息传递方向是一样的吗？,中心法则,小结,【合作探究】,讨论并回答下列生物能进行的遗传信息的传递与表达过程（用序号表示）,白化病,镰刀型细胞贫血症患者的红细胞,正常的红细胞,缺陷基因无活性酪氨酸酶无法合成黑色素,白化病,缺陷基因异常血红蛋白红细胞异常,镰刀型细胞贫血症患者的红细胞,练习1.一段原核生物的mRNA通过翻译可合成一条含有11个肽键的多肽，则此mRNA分子至少含有的碱基个数及合成这段多肽需要的tRNA个数以及转录此mRNA的基因中至少含碱基数，依次为()A.32、11、66B.36、12、72C.12、36、24D.11、36、72,B,DNA（基因）上的碱基数：mRNA上的碱基数：肽链上的氨基酸数,至少为6：3：1,基因如何对性状进行控制,?,中心法则,人、大肠杆菌、噬菌体、烟草花叶病毒、HIV分别发生哪些过程？,?,这些过程在所有生物体内都会发生吗？,思考：基因工程的成功率并不高，有些即使确定导入目的基因了，也不能表达出我们所需要的性状，那么是表达过程中的哪个环节出现问题了呢？怎么鉴定？,下图为原核细胞中转录、翻译的示意图。据图判断，下列描述中正确的是（多选）A图中表示4条多肽链正在合成B转录尚未结束，翻译即已开始C多个核糖体共同完成一条多肽链的翻译D一个基因在短时间内可表达出多条多肽链,（2008江苏卷24）,BD,练一练,（2008广东卷25）如果一个基因的中部缺失了1个核苷酸对，可能的后果是（