高考生物一轮复习 基因指导蛋白质的合成公开课 ppt.ppt

第四章基因的表达 第一节基因指导蛋白质的合成 授课者 马容吉 2007年12月19日 一 dna与rna的比较 比较项目 dna rna 全称 脱氧核糖核酸 核糖核酸 分布 主要存在于细胞核中 主要存在于细胞质中 化学组成 基本组成单位 碱基 五碳糖 无机酸 嘌呤 脱氧核糖核苷酸 核糖核苷酸 腺嘌呤a 鸟嘌呤g 腺嘌呤a 鸟嘌呤g 胞嘧啶c 胸腺嘧啶t 胞嘧啶c 尿嘧啶u 脱氧核糖 核糖 磷酸 磷酸 空间结构 规则的双螺旋结构 通常呈单链结构 分类 通常只有一类 mrna trna rrna三类 功能 主要的遗传物质 只要生物体内存在dna dna就是遗传物质 嘧啶 生物体内若无dna时 rna是遗传物质 若存在dna时 rna辅助dna完成功能 少数rna具有催化作用 相同点 化学组成成分中都有磷酸及碱基a c g 二者都是核酸 核酸中的碱基序列就是遗传信息 联系 rna是以dna的一条链为模板转录产生的 即rna的遗传信息来自dna 二 遗传信息的转录 1 概念 在细胞核中 以dna的一条链为模板合成rna的过程 2 场所 细胞核 主要 3 模板 dna的一条链 4 原料 4种游离的核糖核苷酸 5 产物 rna 主要是mrna 6 配对原则 a u c g g c t a 7 过程 三 三种rna的比较 mrna trna rrna 分布部位 常与核糖体结合 细胞质中 与蛋白质结合形成核糖体 功能 翻译时作模板 翻译时作搬运氨基酸的工具 翻译时核糖体为场所 结构 单链 单链 常有部分碱基配对形成三叶草结构 单链 共同点 都是转录产物 基本单位相同 都与翻译过程有关 四 遗传信息的翻译 1 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 2 场所 核糖体 3 模板 mrna 4 原料 20种游离的氨基酸 5 产物 蛋白质 或多肽链 7 配对原则 a u u a c g g c 6 运载工具 trna 8 密码子与反密码子 1 密码子 概念 mrna上决定一个氨基酸的3个相邻碱基 特点 简并性 一种氨基酸可以有多个密码子 通用性 说明所有生物可能有共同的起源或在 若一个基因在复制过程中发生碱基对的替换 这种变化是否一定能反映到蛋白质结构上 思考 生命本质上是统一的 不一定 因为密码子有简并性 种类 起始密码子 2种 aug gug 也编码氨基酸 普通密码子 59种 只编码氨基酸 终止密码子 3种 uaa uga uag 不编码氨基酸 只是终止信号 2 反密码子 概念 与mrna分子中密码子互补配对的trna上的3个碱基 特点 反密码子的三个碱基与相应的dna模板链上对应的碱基 相同 只是dna链上碱基t的位置在trna上为u 种类 61种 反密码子与61种决定氨基酸的密码子对应 9 过程 拓展 蛋白质合成过程中涉及到的细胞结构 以分泌蛋白的合成为例 dna mrna 转录 翻译 多肽 初加工 较成熟的蛋白质 再加工 成熟的蛋白质 细胞核 核糖体 内质网 高尔基体 细胞质 线粒体 供能 供能 供能 供能 时间 场所 模板 原料 条件 产物 模板去向 特点 碱基配对 遗传信息传递 意义 复制 转录 翻译 个体生长发育的整个过程 细胞质的核糖体 dna的一条链 mrna 4种脱氧核苷酸 20种氨基酸 多肽链 细胞分裂 有丝分裂和减数第一次分裂 的间期 主要在细胞核 主要在细胞核 dna的两条链 4种核糖核苷酸 酶 dna解旋酶 dna聚合酶等 atp 酶 rna聚合酶等 atp 酶 atp trna 2个双链dna 一个单链rna 3种 分别进入2个子代dna分子 恢复原样 与非模板链重新绕成双螺旋结构 分解成单个核苷酸 半保留 边解旋边复制 边解旋边转录 一个mrna上结合多个核糖体 顺次合成多条肽链 a t t a c g g c a u u a c g g c a u t a c g g c dan mrna dan dan mrna 蛋白质 使遗传信息从亲代传给子代 表达遗传信息 使生物表现出各种性状 五 dna分子的复制 转录 翻译的比较 六 基因表达中相关数量计算 1 转录时 组成基因的两条链只有一条链能转录 另一条链则不能转录 因此 转录形成的rna分子中碱基数目是基因中碱基数目的1 2 2 翻译过程中 信使rna中每3个碱基决定一个氨基酸 所以经翻译合成的蛋白质分子中的氨基酸数目是信使rna碱基数目的1 3 综上可知 蛋白质中氨基酸数目 trna数目 1 3mrna碱基数目 1 6dna碱基数目 3 计算中 最多 和 最少 的分析 1 翻译时 mrna上的终止密码子不决定氨基酸 因此准确地说 mrna上的碱基数目比蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些 2 基因或dna上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的6倍还要多一些 3 在回答有关问题时 应加上 最多 或 最少 等字 如 mrna上有n个碱基 转录产生它的基因中至少有2n个碱基 该mrna指导合成的蛋白质中最多有1 3n个氨基酸 七 相关高考题分析 1 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 氨基酸的平均相对分子质量为a 则该蛋白质的相对分子质量最大为 a na 6b na 3 18 n 3 1 c na 18 n 1 d na 6 18 n 6 1 d 2 在一个dna分子中 腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基数目的54 其中一条链中鸟嘌呤与胸腺嘧啶分别占该链碱基总数的22 和28 则由该链转录的信使rna中鸟嘌呤与胞嘧啶分别占碱基总数的 a 24 22 b 22 28 c 26 24 d 23 27 a 3 人体神经细胞与肝细胞的形态结构和功能不同 其根本原因是这两种细胞的 a dna碱基排列顺序不同b 核糖体不同c 转运rna不同d 信使rna不同 d 4 科学家将含人的a 抗体胰蛋白酶基因的dna片段 注射到羊的受精卵中 该受精卵发育的羊能分泌含a 抗体胰蛋白酶的奶 这一过程涉及 a dna按照碱基互补配对原则自我复制b dna以其一条链为模板合成rnac rna以自身为模板自我复制d 按照rna密码子的排列顺序合成蛋白质 abd 5 回答有关真核细胞中遗传信息及其表达的问题 1 将同位素标记的尿核苷 尿嘧啶和核糖的结合物 加入细胞培养液中 不久在细胞核中发现被标记的 2 将从a细胞中提取的核酸 通过基因工程的方法 转移到另一种细胞b中 当转入时 其遗传信息在b细胞中得到表达并能够复制传给下一代 当转入时 在b细胞中虽能合成相应的蛋白质 但性状不会遗传 mrna trna rrna dna rna 3 已知某基因片段碱基排列如下图 由它控制合成的多肽中含有 脯氨酸 谷氨酸 谷氨酸 赖氨酸 的氨基酸序列 脯氨酸的密码子是ccu ccc cca ccg 谷氨酸的是gaa gag 赖氨酸的是aaa aag 甘氨酸的是ggu ggc gga ggg ggcctgaagagaagt ccggacttctcttca 1