遗传信息的表达(林祖荣)PPT课件

.,1,课题:遗传信息的表达,北京师范大学附属实验中学林祖荣,.,2,一、对遗传信息表达的探索,.,3,问题1：细胞核中的DNA如何决定核糖体中蛋白质的合成呢？,DNA中的遗传信息（碱基序列）,蛋白质中的遗传信息（氨基酸序列）,.,4,问题1：细胞核中的DNA如何决定核糖体中蛋白质的合成呢？,猜测：,DNA中的遗传信息（碱基序列）,蛋白质中的遗传信息（氨基酸序列）,.,5,问题1：细胞核中的DNA如何决定核糖体中蛋白质的合成呢？,猜测：,猜测1：染色体进入细胞质，DNA指导蛋白质的合成,猜测2：核糖体及相关物质入细胞核，在DNA的指导下合成蛋白质,猜测3：染色体上的DNA将所带的遗传信息先合成某种“信使”，信使离开细胞核进入细胞质去指导蛋白质的合成,.,6,材料分析：,1955年，布拉切特以洋葱根尖和变形虫为材料，用RNA酶分解细胞中的RNA，蛋白质的合成就停止。如果再加入酵母中提取的RNA，蛋白质又开始合成。,1955年，戈德斯坦和普劳特观察到放射性物质标记的RNA从细胞核转移到细胞质。,RNA是DNA与蛋白质之间的信使,问题1：细胞核中的DNA如何决定核糖体中蛋白质的合成呢？,.,7,1、细胞中的三种RNA,问题2：哪种RNA遗传信息从DNA传递给蛋白质的中间载体,tRNA,mRNA,rRNA,.,8,2、二种假说：,问题2：哪种RNA遗传信息从DNA传递给蛋白质的中间载体,mRNA,假说一：rRNA可能就是信息的信使；假说二：mRNA作为遗传信息传递的信使；,.,9,3、实验证明,mRNA,研究发现噬菌体侵染细菌后，细菌的蛋白质合成立即停止，转而合成噬菌体的蛋白质，在此过程中，细菌细胞内合成了新的噬菌体RNA。为确定新合成的噬菌体RNA是否为“信使”，科学家们进一步实验。15NH4Cl和13C-葡萄糖培养基培养细菌，经过若干代培养后，获得具有“重”核糖体的“重”细菌。将这些“重”细菌转移到含14NH4Cl和12C-葡萄糖的培养基上培养，用噬菌体侵染这些细菌，该培养基中加入32P标记的尿嘧啶核糖核苷酸为作为原料，以标记所有新合成的噬菌体RNA。将上述被侵染后裂解的细菌进行密度梯度离心，结果如图所示。,.,10,为进一步证明新合成的噬菌体RNA为“信使”，科学家进行了如下两组实验,3、实验证明,结论：mRNA是将遗传信息传递的信息,出现DNA-RNA杂交现象,不出现DNA-RNA杂交现象,.,11,DNA中的遗传信息（碱基序列）,mRNA中的遗传信息（碱基序列）,蛋白质中的遗传信息（氨基酸序列）,.,12,推测：（1）以一条链为模板，还是两条链为模板？（2）是DNA链的完整转录，还是片段的转录？,问题3：DNA上的遗传信息如何“转录”到RNA上呢？,.,13,DNA的平面结构图,问题3：DNA上的遗传信息如何“转录”到RNA上呢？,.,14,解旋,转录过程：以DNA一条链为模板，通过碱基互补配对（A=U），完成将DNA上的信息转移到信使RNA上。,.,15,DNA,游离的核糖核苷酸,以DNA的一条链为模板合成信使RNA,转录过程：以DNA一条链为模板，通过碱基互补配对（A=U），完成将DNA上的信息转移到信使RNA上。,.,16,转录过程：以DNA一条链为模板，通过碱基互补配对（A=U），完成将DNA上的信息转移到信使RNA上。,.,17,组成信使RNA的核糖核苷酸一个个连接起来,DNA与RNA的碱基互补配对：AU；TA；CG；GC,转录过程：以DNA一条链为模板，通过碱基互补配对（A=U），完成将DNA上的信息转移到信使RNA上。,.,18,转录过程：以DNA一条链为模板，通过碱基互补配对（A=U），完成将DNA上的信息转移到信使RNA上。,.,19,转录过程：以DNA一条链为模板，通过碱基互补配对（A=U），完成将DNA上的信息转移到信使RNA上。,.,20,A,转录过程：以DNA一条链为模板，通过碱基互补配对（A=U），完成将DNA上的信息转移到信使RNA上。,.,21,转录过程：以DNA一条链为模板，通过碱基互补配对（A=U），完成将DNA上的信息转移到信使RNA上。,.,22,转录过程：以DNA一条链为模板，通过碱基互补配对（A=U），完成将DNA上的信息转移到信使RNA上。,.,23,转录过程：以DNA一条链为模板，通过碱基互补配对（A=U），完成将DNA上的信息转移到信使RNA上。,.,24,转录过程：以DNA一条链为模板，通过碱基互补配对（A=U），完成将DNA上的信息转移到信使RNA上。,.,25,转录过程：以DNA一条链为模板，通过碱基互补配对（A=U），完成将DNA上的信息转移到信使RNA上。,.,26,信使RNA,DNA,形成的RNA链，DNA上的遗传信息就传递到信使RNA上,转录过程：以DNA一条链为模板，通过碱基互补配对（A=U），完成将DNA上的信息转移到信使RNA上。,.,27,DNA,信使RNA释放，DNA双链恢复,细胞质,细胞核,.,28,细胞质,细胞核,DNA,信使RNA通过核孔进入细胞质,.,29,DNA中的遗传信息（碱基序列）,mRNA中的遗传信息（碱基序列）,蛋白质中的遗传信息（氨基酸序列）,.,30,问题4：mRNA上的遗传信息如何转移到蛋白质上呢？,1、利用数学方法，推算个碱基决定一个氨基酸才有可能解决问题。,.,31,1961年，克里克以T4噬菌体为实验材料，进行了下列实验：,在一段信使RNA中间插入1个或2个碱基不能产生正常蛋白质,在一段mRNA中间插入3个碱基能产生正常蛋白质，但多了一个氨基酸,2、三联体密码的证明,.,32,进一步的证明：若三联,2、三联体密码的证明,.,33,进一步的证明：若二联或四联,2、三联体密码的证明,.,34,问题4：RNA上的遗传信息如何转移到蛋白质上呢？,1、利用数学方法，推算个碱基决定一个氨基酸才有可能解决问题。,2、三联体密码的证明,3、密码子的破译,.,35,1961年，尼伦伯格和马太的蛋白质体外合成实验,一种氨基酸,去除核酸的细胞提取液,各加入一条UUUUUUUUU,.,36,1961年，尼伦伯格和马太的蛋白质体外合成实验,.,37,密码子表（信使RNA上连续的三个碱基成为密码子）,.,38,问题5：氨基酸上没有碱基，如果与mRNA间建立对应联系?,与氨基酸连接,识别密码子(反密码子),.,39,DNA中的遗传信息（碱基序列）,mRNA中的遗传信息（碱基序列）,蛋白质中的遗传信息（氨基酸序列）,.,40,DNA中的遗传信息（碱基序列）,RNA中的遗传信息（碱基序列）,蛋白质中的遗传信息（氨基酸序列）,遗传信息的表达,DNA,信使RNA,DNA与RNA碱基互补配对,蛋白质,信使RNA,与携带氨基酸的转运RNA通过遗传密码碱基互补配对,.,41,遗传信息表达的教学设计,3课时：第1课时对遗传信息表达的探索,关键