基因指导蛋白质的合成.ppt

第四章基因的表达 基因指导蛋白质的合成 生物呈现多样性 生物呈现多样性 性状的直接体现者 蛋白质 性状的最终决定者 基因 基因 基因控制生物性状 基因指导蛋白质合成的过程 叫基因的表达 问题 基因是怎样指导蛋白质的合成呢 DNA 蛋白质合成 细胞核 细胞质 核孔 RNA 基因 蛋白质合成 指导 细胞核中的DNA如何指导细胞质中的蛋白质的合成 以 为媒介 RNA 一 RNA的结构 当生物体内只有RNA时 它是遗传物质 当细胞中含有DNA时 RNA主要是负责DNA遗传信息的翻译和转录 DNA RNA 脱氧核糖 核糖 规则的双螺旋结构 通常呈单链 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 A G C T A G C U 脱氧核糖 核糖 DNA与RNA比较 主要存在于细胞核 主要存在于细胞质 基因指导蛋白质的合成 RNA充当了两者之间信使 问题 为什么RNA适于作DNA的信使 RNA适于作DNA信使的原因 RNA也是由四种核苷酸连接而成 结构非常相似 也能储存遗传信息 RNA一般为单链 比DNA短 能通过核孔 从细胞核转移到细胞质中 RNA与DNA的关系中 也遵循碱基互补配对原则 三种RNA示意图 信使RNA 遗传信息传递的媒介 核糖体RNA 与蛋白质构成核糖体 转运RNA 转运氨基酸的工具 DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的呢 课文P63 一 转录 在 内 以DNA的 为 按照 的原则合成 的过程 细胞核 一条链 模板 碱基互补配对 RNA DNA 基因 的平面结构图 转录的过程 解旋 DNA的平面结构图 转录动态过程示意图 以DNA的一条链为模板合成RNA DNA一条链 游离的核糖核苷酸 DNA与RNA的碱基互补配对 A U T C C G T A RNA聚合酶 组成RNA的核糖核苷酸一个个连接起来 形成mRNA DNA上的遗传信息就传递到mRNA上 RNA DNA一条链 1 转录的具体过程 2 场所 主要在细胞核 3 过程 4步 解旋 碱基互补配对 连接 释放 4 条件 6 结果 1 转录的概念 在细胞核中 以DNA的一条链为模板 合成mRNA的过程 小结 DNA的一条链 游离的四种核糖核苷酸 ATP DNA解旋酶 RNA聚合酶等 形成一条mRNA 一 遗传信息的转录 5 特点 单链转录 边解旋边转录 细胞质 细胞核 mRNA通过核孔进入细胞质 核孔 DNA的复制和转录有何异同之处 转录与DNA分子复制的区别 有丝分裂间期和减数第一次分裂间期 生长发育过程 主要在细胞核 少部分在线粒体和叶绿体 A T G C A U G C 边解旋边复制 半保留复制 边解旋边转录 两个双链DNA分子 一条单链mRNA 复制遗传信息 使遗传信息从亲代传给子代 传递遗传信息 为翻译做准备 四种脱氧核苷酸 四种核糖核苷酸 DNA的两条链 DNA中的一条链 模板 原料 ATP 酶 巩固练习 2 构成人体的核酸有两种 构成核酸的基本单位 核苷酸有多少种 碱基有多少种 A 2种4种B 4种4种C 5种5种D 8种5种3 下列哪一组物质是RNA的组成成分 A 脱氧核糖核酸和磷酸B 脱氧核糖 碱基和磷酸C 核糖 碱基和磷酸D 核糖 嘧啶和核酸 D C 1 DNA的复制和转录有何异同之处 转录得到的RNA仍是碱基序列 而不是蛋白质 那么 RNA上的碱基序列如何能变成蛋白质中氨基酸的种类 数量和排列顺序呢 mRNA如何将信息翻译成蛋白质 mRNA通过核孔进入细胞质中 与核糖体结合 开始它新的历程 翻译 谢谢 二 遗传信息的翻译 1 翻译的概念 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蛋白质的过程 称为遗传信息的翻译 蛋白质是由20种氨基酸组成的 而信使RNA上的碱基只有四种 A G C U 那么 这四种碱基是怎样决定蛋白质上的20种氨基酸的呢 4种碱基只能决定4种氨基酸 41 4 二个碱基编码一个氨基酸最多只能编码16种 42 16 三个碱基决定一个氨基酸只能决定64种 43 64 足够有余 如果一个氨基酸的编码至少需要多少个碱基 才足以组合出构成蛋白质的20种氨基酸 如果2个碱基编码一个氨基酸 最多能编码多少种氨基酸 如果1个碱基决定1个氨基酸 4种碱基能决定多少种氨基酸 密码子 密码子 遗传学上把信使RNA mRNA 上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基叫做一个密码子 P65思考与讨论1 AUGGAAGCAUGUCCGAGCAAGCCG 甲硫氨酸 谷氨酸 丙氨酸 密码子总数是种 但决定氨基酸的密码子是种 所有生物的密码子是的 61 64 一种密码子决定一种氨基酸 但一种氨基酸可以由不同的密码子决定 1种或多种 相同 P65思考与讨论2 3 遗传密码的特性 1 有3个终止密码 没有对应的氨基酸 所以 在64个遗传密码中 能决定氨基酸的遗传密码子只有61个 2 通用性 地球上几乎所有的生物共用一套密码子表 3 简并性 一种氨基酸有两种以上的密码子的情况 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 2 地球上几乎所有的生物都共用一套密码子 这一事实说明地球上的所有生物都有着或远或近的亲缘关系 或者生物都具有相同的遗传语言 或者生命在本质上是统一 3 从密码的简并性我们能认识到 如果密码子中的一个碱基发生变化 可能影响到蛋白质氨基酸的种类 也有可能蛋白质氨基酸的种类不发生变化 GAU GAC都决定天冬氨酸 这就保证了生物遗传的相对稳定性 又使生物出现变异 从而促进生物的发展进化 思考与讨论 问题 氨基酸是怎样运送到核糖体上的呢 tRNA 搬运工 游离在细胞质中的氨基酸 是怎样运送到合成蛋白质的 生产线 核糖体 上 一共有多少种tRNA 反密码子 与密码子相互配对 转运的氨基酸由配对的密码子决定 每种tRNA只能识别并转运一种特定的氨基酸 决定氨基酸的密码子有61种 所以tRNA有61种 密码子与反密码子 亮氨酸 天冬氨酸 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 mRNA tRNA 氨基酸 核糖体 核糖体 肽键 亮氨酸 亮氨酸 肽键 亮氨酸 天门冬氨酸 亮氨酸 天门冬氨酸 异亮氨酸 一个mRNA分子上结合多个核糖体 同时合成多条多肽链 在细胞质中 翻译是一个快速的过程 在370C时 细菌细胞内合成肽链的速度约为每秒连接15个氨基酸 通常 一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体 同时进行多条肽链的合成 因此 少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质 A C U G G A U C U mRNA tRNA U G AC C UA G A 苏氨酸 甘氨酸 丝氨酸 转录 翻译 蛋白质 密码子 ACUGGAUCU DNA A C T G G A T C TT G A C C T A G A 肽键肽键 蛋白质种氨基酸数目与mRNA DNA中碱基数目的关系 1 如果某蛋白质中有n个氨基酸 则指导该蛋白质合成的mRNA的碱基数目为 控制该蛋白质合成的DNA 基因 中的碱基数目为 3n 6n 比例是 1 3 6 在细胞核中 以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程 以信使RNA为模板 合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程 细胞核 细胞质的核糖体 DNA的一条链 信使RNA DNA mRNA mRNA 蛋白质 含A U C G的4种核糖核苷酸 合成蛋白质的20种氨基酸 信使RNA 有一定氨基酸排列顺序的多肽 进一步加工为蛋白质 是遗传信息的转录 是遗传信息的表达 二 翻译 1 概念 2 场所 3 模板 4 原料 5 产物 7 配对原则 6 运载工具 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蛋白质的过程 核糖体 mRNA 20种游离的氨基酸 多肽链 tRNA A U U A C G G C 转录 翻译与DNA复制的比较 游离的脱氧核苷酸 游离的核糖核苷酸 游离的氨基酸 DNA mRNA 蛋白质 DNA DNA DNA mRNA 亲代DNA的每一条链 DNA的一条链 模板链 mRNA 转录 翻译 细胞核 细胞质 细胞核 细胞核 细胞质 mRNA Pro 基因控指导蛋白质合成的过程 DNA的遗传信息 mRNA的遗传信息 蛋白质的氨基酸排列顺序 转录 翻译 细胞核 细胞质 谢谢指导 1 遗传密码的组成是 A 由A T G C四种碱基中任何三个做排列组合 B 由A U G C四种碱基中任何三个做排列组合 C 由A T G C U五种碱基中任何三个做排列组合 D 由A U G T四种碱基中任何三个做排列组合 答案 B 2 DNA决定RNA的性质是通过 A 信使RNA的密码B DNA特有的自我复制C 碱基互补配对原则D 转运RNA的媒介 答案 C 3 已知某转运RNA的一端的三个碱基顺序是GAU 它所转运的氨基酸是亮氨酸 那么决定此氨基酸的密码是由下列哪个转录来的 A GATB GAAC GUAD CTA 答案 A 4 信使RNA中核苷酸的顺序是由下列哪项决定的 A 转运RNA中核苷酸的排列顺序B 蛋白质分子中氨基酸的排列顺序C 核糖体上的RNA核苷酸的排列顺序D DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序 答案 D 5 在遗传信息的转录和翻译过程中 起翻译者作用的是 核糖体RNA转运RNA信使RNA氨基酸 答案 B 6 已知一段mRNA含有30个碱基 其中A和G有12个 转录该段mRNA的DNA分子中应有C和T的个数是 12B 24C 18D 30 2 一条多肽链上有氨基酸300个 则作为合成该多肽链模板的信使RNA分子和转录信使RNA的DNA分子至少要有碱基多少个 A 300 600B 900 1800C 900 900D 600 900 3 某生物基因单链的一段是 G C A G A C A A A 若以此链为模板 经转录翻译形成的多肽链上所对应的氨基酸顺序是 苯丙氨酸UUU 天冬氨酸GAC 亮氨酸CUG 赖氨酸AAA 精氨酸CGU 丙氨酸GCAA B C D 4 在人体中 由A T C三种碱基参与构成的核苷酸共A 2种B 4种C 5种D 6种5 DNA分子的基本功能是遗传信息的A 贮存和表达B 传递和表达C 贮存和传递D 转录和翻译6 某种蛋白质中含200个氨基酸 在控制此蛋白质合成的DNA中 最少应有 个脱氧核苷酸A 1200B 600C 400D 2007 DNA复制 转录和翻译后所形成的产物分别是A DNA RNA 蛋白质B DNA RNA和氨基酸C RNA DNA和核糖D RNA DNA和蛋白质 8 某信使RNA中有碱基40个 其中C U为15个 那么转录此RNA的DNA中G A为A 15B 25C 30D 409 某DNA分子片段中碱基为2400对 则由此片段所控制合成的多肽链中 最多有氨基酸 种A 800B 400C 200D 2010 已知tRNA一端的三个碱基是CUA 则此tRNA运载的氨基酸是A 亮氨酸B 天冬氨酸C 丙氨酸D 缬氨酸11 在胰蛋白质酶合成过程中 决定它性质的根本因素是A mRNAB tRNAC DNAD 核糖体 12 设控制某含a条肽链的蛋白质合成的基因含X个碱基对 氨基酸的平均分子量为Y 则该蛋白质的分子量约为A B C D 13 一种人工合成的信使RNA只含有两种核苷酸U和A 其中U的含量是A的5倍 这种人工合成的信使RNA理论上最多有多少种可能的密码子A 4种B 6种C 8种D 无法确定 14 某基因有192个脱氧核苷酸其控制合成的多肽应脱掉的水分子为A 191B 95C 32D 3115 由n个碱基组成的基因 控制合成由1条多肽链组成的蛋白质 氨基酸的平均分子量为a 则该蛋白质的分子量最大为A na 6B na 3 18 n 3 1 C na 18 n 1 D na 6 18 n 6 1 16 已知一个蛋白质由2条肽链组成 连接氨基酸的肽键共有198个 翻译该蛋白质的mRNA中有A和G共200个 则该mRNA中的C和U不能少于 A 200个B 400个C 600个D 800个 17 DNA分子模板链上的碱基序列携带的遗传信息最终翻译的氨基酸如下表 则右图所示的tRNA所携带的氨基酸是 A 赖氨酸B 丙氨酸C 半胱氨酸D 苏氨酸 18 04高考江苏 下列对转运RNA的描述 正确的是A 每种转运RNA能识别并转运多种氨基酸B 每种氨基酸只有一种转运RNA能转运它C 转运RNA能识别信使RNA上的密码子D 转运RNA转运氨基酸到细胞核内 20 蚕的丝腺细胞能产生大量蛋白质 这种蛋白质叫丝蛋白 这些细胞不产生血液中的蛋白质 因此推测丝腺细胞A 只有丝蛋白基因B 丝蛋白基因表达而血液基因不表达C 比合子的基因少D 有丝蛋白基因和其他基因 但没有血液蛋白基因 19 04高考广东 人体中具有生长激素基因和血红蛋白基因 两者A 分别存在于不同组织的细胞中B 均在细胞分裂前期按照碱基互补配对原则复制C 均在细胞核内转录和翻译D 转录的信使RNA上相同的密码子翻译成相同的氨基酸 21 人的胰岛素基因的存在部位和表达部位分别是A 所有体细胞 所有体细胞B 胰腺细胞 胰腺细胞C 所有体细胞 胰岛B细胞D 胰腺细胞 胰岛A细胞 22 04高考上海 组成人体蛋白质的20种氨基酸所对应的密码子共有A 4个B 20个C 61个D 64个 23 根据转录和翻译过程填充 C A C G T G C A C G U 24 下列转录的简式中 一共有核苷酸 种DNA G C A CRNA C G U G25 一个DNA分子中的碱基A T为70 其转录成的信使RNA上的U为25 则信使RNA上的碱基A为 26 已知一段信使RNA有12个A和G 该信使RNA上共有30个碱基 那么转录成信使RNA的一段DNA分子中应