DNA复制和蛋白质合成精选幻灯片.ppt

第二节DNA的复制和蛋白质的合成 1 看一看 核酸的化学结构 DNA的化学结构 RNA的化学结构 2 名称 DNA RNA 简称 分布 核糖种类 碱基 空间结构 脱氧核糖核酸 核糖核酸 主要存在于细胞核 主要存在于细胞质 脱氧核糖 核糖 A GC T A GC U 双螺旋 单链 RNA和DNA在结构上的异同 DNA四碱基记忆口诀为何饥鸟爱线受飘零 只因细胞替兄已密订 G鸟A腺嘌呤C胞T胸嘧啶 3 脱氧核糖 碱基 磷酸 A G C T 核酸的基本单位 核苷酸 核糖 碱基 磷酸 A G C U DNA 脱氧核糖核苷酸 RNA 核糖核苷酸 思考 两类核苷酸结构上有何区别 4 腺嘌呤脱氧核苷酸 鸟嘌呤脱氧核苷酸 胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 脱氧核糖核苷酸的种类 5 腺嘌呤核糖核苷酸 鸟嘌呤核糖核苷酸 胞嘧啶核糖核苷酸 尿嘧啶核糖核苷酸 核糖核苷酸的种类 6 回忆 DNA的化学结构 脱氧核苷酸 种 多核苷酸长链 条 两 脱氧核糖核酸 DNA 空间结构 双螺旋结构 4 7 思考 右图为DNA的一个区段示意图 请回答下列问题 括号内填编号 空格写文字 1 组成DNA分子的单体是 共有 种 每个单体由 和 组成 该区段有 个单体 2 DNA分子中 和 交互排列的顺序是稳定的 从而决定了DNA的 性 3 DNA分子的空间结构是 结构 脱氧核苷酸 磷酸 脱氧核糖 含氮碱基 磷酸 脱氧核糖 稳定 双螺旋 8 一 DNA的复制 看一看 第二节DNA复制和蛋白质合成 注意 复制前和复制后DNA数量的变化 子链和母链有何区别 多核苷酸链和DNA分子有何区别 DNA复制时碱基互补配对有何规律 DNA复制过程有何特点 DNA复制时有哪些物质参与 DNA复制时的地点 9 复制前和复制后DNA数量的变化 子链和母链有何区别 子链和母链之一完全一样 10 多核苷酸链和DNA分子有何区别 DNA复制时碱基互补配对有何规律 单链和双链 和 和 互补配对 11 DNA复制过程有何特点 DNA复制时有哪些物质参与 DNA复制时的地点 半保留复制 DNA解旋酶 DNA聚合酶 游离的脱氧核苷酸 ATP 细胞核 12 阅读 48DNA分子的半保留复制 DNA的复制如此复杂 可事实上没有一个人看到过 那么科学家是怎么知道的呢 13 阅读 48DNA分子的半保留复制 DNA的复制如此复杂 可事实上没有一个人看到过 那么科学家是怎么知道的呢 思考 1 你认为离心管上 中 下部的哪条带密度最大 为什么 2 根据实验现象 说明DNA复制的特点 下部密度最大 在同样离心的转速下 密度大的物质受到的离心力大 在同一介质中加速度也大 故会在试管下部集聚 半保留复制 14 思考 取植物体任何部位的一个活细胞 能通过组织培养法可培育成一株完整的植物体 由此说明多细胞植物体的遗传物质都来自同一个细胞 遗传信息是一致的 但新植物体的根 茎 叶等部位的细胞形态和结构却都不同 为什么 根 茎 叶等部位的蛋白质不同 科学家认为 蛋白质是生命活动的体现者 生物体的性状 形态 结构和功能 是通过蛋白质的结构和功能来体现的 15 如 人体的蛋白质和功能 10 万多种 10 万多种结构 结构材料 运输作用 储存作用 免疫作用 调节作用 催化作用 胶原 肌球 肌动蛋白 血红 肌红蛋白 卵精蛋白 乳汁中的蛋白 抗体 激素 酶 思考 蛋白质多样性的原因 思考 蛋白质的合成有谁来控制呢 16 基因 黄身 白眼 红宝石眼 截翅 朱红眼 深红眼 棒眼 短硬毛 我们也知道遗传信息位于DNA上 具有遗传效应的DNA片断 是决定生物性状的基本单位 那么基因是如何指导蛋白质合成的呢 17 蛋白质合成的转录过程 看一看 二 蛋白质的合成 思考 蛋白质的合成过程可分几个阶段 在细胞核中 以DNA分子的一条链为模板 按照碱基互补配对的原则 形成信使RNA mRNA 的过程 18 思考 蛋白质的合成过程可分几个阶段 蛋白质合成的转录过程 模板 以DNA特定的一条单链为模板转录 参与物质 地点 细胞核 配对方式 A配U T配A C配G G配C DNA解旋酶 核糖核苷酸 RNA聚合酶 ATP 产物 mRNA 19 RNA的结构 mRNA tRNA 20 RNA上的信息单位 信使RNA mRNA 密码子 mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基 转运RNA tRNA 反密码子 转移RNA分子内决定氨基酸顺序的每三个相邻碱基 与信使RNA分子互补配对 21 思考 密码子为何是三个碱基组成的 推理 mRNA合成之后 直接指导蛋白质的合成 但是我们知道 蛋白质是由20种氨基酸组成的 而使RNA上的碱基只有四种 A G C U 如果一个碱基对应一个氨基酸 如果二个碱基对应一个氨基酸 如果三个碱基对应一个氨基酸 如果四个碱基对应一个氨基酸 思考 那么密码子该有多少个呢 22 看一看 密码子 一个氨基酸对应几个密码子 多个 不同生物的密码子是否相同 是 生物的密码子相同 说明生物之间具有什么性 亲缘性 同一个氨基酸对应的密码子有多个有何意义 同义密码子越多 遗传的稳定性越高 23 蛋白质合成的翻译过程 蛋白质合成的转录过程 概念 在细胞质的核糖体上 以mRNA为模板 以tRNA为运载工具 首先合成多肽 进一步合成具有一定氨基酸连接顺序的蛋白质的过程 24 思考 蛋白质合成时翻译过程有关问题 模板 参与物质 地点 配对方式 mRNA如何决定蛋白质的氨基酸顺序 mRNA 核糖体 密码子配反密码子 连对应的氨基酸 酶 ATP 氨基酸 tRNA 密码子顺序决定氨基酸顺序 产物 蛋白质 25 巩固 转录 翻译与DNA复制的比较 亲代DNA的每一条链 DNA的一条链 模板链 mRNA 游离的脱氧核苷酸ATP 游离的核糖核苷酸ATP 游离的氨基酸ATP 子代DNA分子 mRNA 蛋白质 DNA解旋 聚合酶 DNA解旋酶 RNA聚合酶 母链与子链之间 模板DNA和RNA之间 mRNA和tRNA之间 26 巩固 蛋白质合成中遗传信息传递的实质 基因 mRNA tRNA 蛋白质 脱氧核苷酸序列 密码子序列 反密码子序列 氨基酸序列 拓展 将猪的mRNA放入到牛的细胞中合成的蛋白质是猪肉还是牛肉蛋白 27 巩固 基因和蛋白质的关系 DNA是染色体的组成成分 染色体是基因的载体 基因是有遗传效应的DNA片断 基因 决定 性状 蛋白质 控制合成 体现 指导 基因和性状这种关系及遗传的本质 科学家概括 28 中心法则 遗传信息从DNA传递给RNA的转录 再有RNA决定蛋白质特异性的翻译过程 以及遗传信息从DNA传递给DNA的复制过程 称为 中心法则 DNA RNA 基因 转录 翻译 蛋白质 性状 随着科学家对病毒了解的加深 发现中心法则的缺陷 看一看 病毒的蛋白质合成 复制 29 中心法则 的补充 遗传信息从RNA传递给RNA的自我复制 以及遗传信息从RNA传递给DNA的逆转录 DNA RNA 基因 转录 逆转录 翻译 蛋白质 性状 现在的中心法则完善了吗 复制 复制 30 看一看 又称 牛海绵状脑病 一种由朊病毒引起的危害牛中枢神经系统的严重传染病 症状 脑神经会逐渐变得象一种海绵状的奶酪体 名副其实的 一脑子浆糊 最终导致死亡 疯牛病 31 中心法则 的未来 DNA RNA 基因 转录 逆转录 翻译 蛋白质 性状 是否该加上这逆翻译 有待你来发现 复制 复制 32 遗传信息 的错误传递 阅读 55 探究DNA改变对蛋白质组成的影响 思考 DNA序列中发生一个碱基的变化 就一定会引起它所表达的蛋白质中氨基酸序列的变化 为什么 DNA序列中发生一个碱基的变化 与插入或缺失一个碱基相比 何者对蛋白质中氨基酸序列的影响更大些 生活中有没有这样的事例呢 33 看一看 镰刀型贫血的红细胞 遗传信息 的错误传递 思考 为什么会出现这种红细胞呢 34 遗传信息 基因 改变的原因 镰刀型贫血 异常 缬氨酸 1 T A碱基对变成A T碱基对后将会有什么结果 3 碱基顺序和数目改变了呢 2 其它碱基种类改变了呢 35 遗传信息 基因 改变的原因 碱基数目增加后会怎样呢 肽链 起始 缬 异亮 亮 甘 终止 肽链 起始 甘 天冬 脯 精 缬 突变前 突变后 36 基因突变概念 基因内部的结构变化 包括DNA分子中碱基对的增添 缺失或改变 基因突变 当代能否表现分 显性突变隐性突变 引发原因分 人工诱变自然突变 37 小结 中心法则 DNA RNA 基因 转录 逆转录 翻译 蛋白质 性状 中心法则中的几个概念 遗传密码 信使RNA分子内的碱基排列顺序 密码子 信使RNA分子内决定氨基酸顺序的每三个相邻碱基 反密码子 转移RNA分子内决定氨基酸顺序的每三个相邻碱基 与信使RNA分子互补配对 复制 复制 38 密码子有几个 64个 密码子对应的氨基酸有几个 20个 起始密码 AUG GUG 终止信号 UAA UAG UGA 转录原则 碱基互补配对 转录和复制的区别 转录和翻译的区别 39 拓展 碱基互补配对的有关数量关系 在双链DNA分子中 以下均同 由于碱基互补配对 故在数量上A T C G 两个不互补配对的碱基之和的比值都等于1 即 1 1DNA分子的一条链中 两个不互补配对的碱基之和的比值等于另一互补链中这一比值的倒数 即DNA分子一条链等于另一互补链中这一比值的倒数 两个互补配对的碱基之和的比值与该DNA分子中每一单链中这一比值相等 即DNA分子中与该DNA分子每一单链中的这一比值相等 40 1 DNA分子的一条单链中 A C T G 0 4 上述比例其互补链和整个DNA分子中 A C T G 分别是 A 0 4和0 6B 2 5和1 0C 0 4和0 4D 0 6和1 0 练习题 2 分析一个分子时发现30 的脱氧核苷酸含有腺嘌呤 由此可知该分子中 一条链上的鸟嘌呤的最大值可占此链碱基总数的 A 20 B 30 C 40 D 70 B A 41 拓展 中心法则内的数量关系 基因碱基数 mRNA碱基数 氨基酸数 631 一条肽链含999个肽键 则此蛋白质含 个氨基酸 最多 种氨基酸 合成此蛋白质的mRNA共含碱基 个 基因中最少含有脱氧核糖数为 个 1000 20 3000 6000 基因碱基数 密码子数 氨基酸数 611 42 练习 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 43 05上海市高考题 3 组成DNA的结构的基本成分是 核糖 脱氧核糖 磷酸 腺嘌呤 鸟嘌呤 胞嘧啶 胸腺嘧啶 尿嘧啶A B C D C 44 06上海市高考题 22 下列有关核酸的叙述中错误的是 A 生物体内具有遗传功能的大分子化合物B 细胞内生命物质的主要成分之一C 由含氮碱基 脱氧核糖和磷酸组成D 由核苷酸聚合而成的大分子化合物 C 45 练习 分别用32P标记噬菌体的DNA 35S标记细菌的蛋白质做侵染实验 31P 32S 问 子噬菌体的DNA分子含有的上述元素是 子噬菌体的蛋白质分子含有的上述元素是 此实验证明了 若繁殖n代 产生子代噬菌体 个 含亲本DNA链的噬菌体为 个 32P 31P 35S DNA是遗传物质 2n 2 35S 31P 32P 32S 46 03上海市高考题 32 某DNA分子共有a个碱基 其中含胞嘧啶m个 则该DNA分子复制3次 需要游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为 A 7 a m B 8 a m C 7 1 2a m D 8 2a m C 47 06上海市高考题 10 用一个32P标记的噬菌体侵染细菌 若该细菌解体后释放出32个大小 形状一样的噬菌体 则其中含有32P的噬菌体有 A 0个B 2个C 30个D 32个 B 48 在双链DNA分子中 有腺嘌呤P个 占全部碱基的比例为N M M 2N 则该DNA分子中鸟嘌呤的个数为 能力训练 PM 2N P A T PG C 49 某DNA分子一个单链上 A G T C 0 4 则该DNA的另一条单链和整个DNA分子中同样的碱基比是 A 0 4和0 6B 2 5和1 0C 0 4和0 4D 0 6和1 0 练习 B 50 某一DNA分子 T为200个 复制数次后 消耗周围环境中胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸3000个 则该DNA分子已经复制了几次 A 3次B 4次C 5次D 6次某生物遗传物质的碱基组成是嘌呤占58 嘧啶占42 此生物可能是 A 噬菌体B 小麦C 烟草花叶病毒D 任何生物某生物核酸的碱基组成是嘌呤占58 嘧啶占42 此生物可能是 A 噬菌体B 小麦C 烟草花叶病毒D 任何生物 练习 51 练习 某DNA分子中共有200个碱基对 其中有A80个 当DNA分子连续复制两次 细胞核中参与复制的游离胞嘧啶脱氧核苷酸分子共有 A 180个B 240个C 360个D 480个 C 52 练习 某生物遗传物质的碱基的组成成份是嘌呤碱基占42 嘧啶碱基占58 此生物可能是 A 烟草B 小麦C 烟草花叶病毒D 任何生物 C 53 能力训练 一段mRNA有30个碱基 其中A G有12个 则转录成mRNA的一段DNA分子中应有 个C TA 12B 18C 24D 30 D 54 03上海市高考题 7 人类基因组计划 中的基因测序工作是指测定 A DNA的碱基对排列顺序B mRNA的碱基排列顺序C 蛋白质的氨基酸排列顺序D DNA的基因排列顺序 A 55 04上海市高考题 10 马和豚鼠体细胞具有相同数目的染色体 但性状差异很大 原因是 A 生活环境不同B DNA分子中碱基对排列顺序不同C DNA分子中碱基配对方式不同D 着丝点数目不同 B 56 练习 例 枯草杆菌的染色体是4 2 106个核苷酸组成的2条多聚核苷酸链 以氢键配对的环状DNA 假定整条染色体有形成蛋白质的遗传信息 则枯草杆菌约可产生多少种蛋白质 另假定蛋白质平均有300个氨基酸组成 各基因在一条链上 除对应于蛋白质的的遗传密码外 用于转录 翻译和调节要100个核苷酸 答案 指令合成蛋白质的遗传信息 是使用2条多聚核苷酸链中的1条 有意义链 1种蛋白质的核苷酸数是300 3 因此蛋白质种类数是4 2 106 2 300 3 100 2 1 103 57