基因指导蛋白质的合成.ppt

基因指导蛋白质的合成,第一节,在现实生活中，利用已灭绝的恐龙的DNA，真的能够使恐龙复活吗？,电影侏罗纪公园中恐龙复活的场景,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。,1.DNA主要存在哪里？2.蛋白质在哪里合成？,DNA,主要在细胞核,蛋白质的合成,在细胞质进行,指导,通过RNA,问题：,1.RNA是由基本单位核苷酸连接而成，跟DNA一样能储存遗传信息。2.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。3.RNA与DNA的关系中，也遵循“碱基互补配对原则”。因此以RNA为媒介可将遗传信息传递到细胞质中。,为什么RNA适于做DNA的信使呢？,图4-1核糖与脱氧核糖,图4-2DNA与RNA在化学组成上的区别,RNA和DNA的比较,脱氧核苷酸,脱氧核糖,A、T、G、C,双链,核糖核苷酸,核糖,A、U、G、C,单链,很大,比较小,图4-3三种RNA示意图,RNA的在细胞中有三种：mRNA（信使RNA），tRNA（转运RNA），rRNA（核糖体RNA）,构成人体的核酸有两种，构成人体核酸的基本单位核苷酸有（）A.2种B.4种C.5种D.8种,D,问题：DNA的遗传信息是怎样传给RNA的呢？,1.遗传信息的转录：在细胞核中，以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对的原则合成RNA的过程，叫做转录。,mRNA,转录,场所：,产物：,模板：,原料：,条件：,碱基互补配对：,细胞核,核糖核苷酸,DNA的一条链,mRNA,ATP、酶,GC、CG、TA、AU,遗传信息流动：,问:（1）DNA的碱基与RNA的碱基如何互补配对？（强调A-U）（2）转录与复制过程有何异同？,比较复制，转录过程的差异：,RNA,DNA,产物,DNA的一条链,DNA的两条链,模板,边解旋边转录,半保留复制，边解旋边复制,特点,DNAmRNA,DNADNA,信息传递方向,RNA聚合酶,DNA解旋酶、DNA聚合酶(主要酶),酶,4种核糖核苷酸,4种脱氧核苷酸,原料,只解有遗传效应的片段,完全解旋,解旋,细胞核,细胞核,场所,转录,DNA复制,练习：,1、mRNA上有25的腺嘌呤，35的尿嘧啶，则转录该mRNA的DNA分子上腺嘌呤占碱基总数的（）A50B25C30D35,C,2、烟草、烟草花叶病毒中，所含的核苷酸种类和碱基种类各有多少？,烟草中的核苷酸种类有8种，碱基种类有5种。,烟草花叶病毒中所含的核苷酸种类有4种，碱基种类有4种。,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，开始它新的历程翻译。,二、遗传信息的翻译,遗传学上把以信使RNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程叫做翻译。,碱基与氨基酸之间的对应关系,思考与讨论,mRNA只含有4种碱基，而组成生物体蛋白质的氨基酸有20种。这4种碱基是怎样决定蛋白质的20种氨基酸的？,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？如果2个碱基编码一个氨基酸，最多能编码多少种氨基酸？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？,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。,碱基与氨基酸之间的对应关系,思考与讨论,密码子：mRNA上决定氨基酸的三个相邻的碱基。,密码子,密码子表,思考与讨论：已知一段mRNA的碱基序列是AUGGAAGCAUGUCCGAGCAAGCCG，你能结合密码子表写出对应的氨基酸序列吗？,甲硫氨酸谷氨酸丙氨酸半胱氨酸脯氨酸丝氨酸赖氨酸脯氨酸,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。,问题：氨基酸是怎样运送到核糖体上的呢？,图4-5tRNA的结构示意图,专一性：每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。,tRNA的反密码子与mRNA上的密码子互补配对。,？,甲硫氨酸,核糖体,细胞质,细胞核,核孔,DNA,mRNA在细胞核中合成,细胞质,细胞核,mRNA通过核孔进入细胞质,细胞质,细胞质中的mRNA,缩合,亮氨酸,亮氨酸,亮氨酸,天门冬酰氨,亮氨酸,天门冬酰氨,异亮氨酸,翻译,场所：,产物：,模板：,原料：,条件：,细胞质（核糖体）,mRNA,蛋白质,氨基酸,ATP、酶,、转运RNA（tRNA）,碱基互补配对：,GC、CG、UA、AU,遗传信息流动：,基因控制蛋白质合成的过程,DNA,mRNA,蛋白质,转录,翻译,1,3,6,：,：,A,密码子,精氨酸,氨基酸,转运RNA,G,信使RNA,G,G,DNA双链,1、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：,C,C,C,A,A,T,C,G,U,C,G,基因中的碱基、RNA中的碱基和蛋白质中氨基酸的数量关系的计算,关键是碱基互补配对原则，同时注意RNA与DNA中有一个嘧啶不同。（1）转录形成的RNA分子中碱基数目是基因中碱基数目的1/2。基因模板上的A+T与RNA分子中的U+A相等。（2）翻译过程中，信使RNA中每三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1/3。（3）基因中碱基数目：RNA分子中的碱基数目：蛋白质分子中氨基酸的数之比为6：3：1。,基因中的碱基、RNA中的碱基和蛋白质中氨基酸的数量关系的计算,例题：一条多肽链中有氨基酸1000个，则作为合成该多肽模板的信使RNA分子和用来转录信使RNA的DNA分子分别至少要有碱基（）A、3000个和3000个B、1000个和2000个C、2000个和4000个D、3000个和6000个解析：,所以：信使RNA碱基数为10003=3000个DNA分子碱基数为30002=6000个，选D,练习题：,1、经分析某生物的一个核酸分子的碱基比率为A:G:T:C=26:25:36:16，这种核酸是（）A.单链DNAB.单链RNAC.双链DNAD.双链RNA,A,练习题：,2、若测得精氨酸的转运RNA上的反密码子为GCU，则DNA分子模板上决定这个精氨酸的相应碱基为：()A、GCAB、CGAC、GCTD、CGT,C,练习题：,3、某一DNA分子含有20%的A+T，那么它转录成的信使RNA中的G+C的含量为:()A、40%B、80%C、60%D、20%,B,练习题：,4、作为遗传物质的核酸及成分核苷酸、五碳糖、碱基种类依次是（）：A.2、8、2、5B.2、8、2、2C.2、1、1、4D.2、2、2、5,A,练习题：,5、下列哪一项不可能是遗传密码（）A.ATCB.UUCC.CAGD.GGC,A,练习题：,6、把兔子血红蛋白的信使RNA加入到大肠杆菌的提取液中，结果能合成出兔子的血红蛋白，这说明（）A、所有的生物共用一套遗传密码B、蛋白质的合成过程很简单C、兔血红蛋白的合成基因进入大肠杆菌D、兔子的DNA可以指导大肠杆菌的蛋白质合成,A,练习题：,7.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。,（X/3）Y（X/3a）18,练习,2.某基因中含有1200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()A198个B