第四章-第一节基因指导蛋白质的合成PPT课件

.,1,第一节基因指导蛋白质的合成,第四章基因的表达,第一课时遗传信息的转录,.,2,从恐龙化石中提取出恐龙的DNA，真的可以使恐龙复活吗？,电影侏罗纪公园中恐龙复活的场景,.,3,生物呈现多样性,.,4,蛋白质是生命活动的主要_者,性状的形成离不开_(特别是酶)的作用,_控制生物体的性状,基因通过指导_的合成来控制生物性状！,承担,蛋白质,基因,DNA是主要的_,遗传物质,基因的表达,蛋白质,.,5,基因,蛋白质的合成,指导,_指导蛋白质的合成,基因是有_的_片段；DNA主要存在于_中，而蛋白质的合成是在_中进行的。,细胞核中的DNA如何指导细胞质中的蛋白质的合成?,基因,遗传效应,DNA,细胞核,细胞质(核糖体),以_为媒介,RNA,即：,细胞核,细胞质,性状,.,6,一、比较RNA与DNA结构的不同,脱氧核苷酸,核糖核苷酸,脱氧核糖,核糖,ATCG,AUCG,双链结构,多为单链结构,细胞核,细胞质,.,7,二、RNA的种类（根据功能不同）,1）信使RNA（mRNA）:DNA的转录产物，密码子位于mRNA上。2）转运RNA（tRNA）三叶草结构，其头端特定的三个碱基叫反密码子，尾端连接特定的氨基酸，在蛋白质合成的过程中，其作用是识别并运输氨基酸。3）核糖体RNA（rRNA）与蛋白质结合，形成核糖体。,.,8,思考1：为什么mRNA适合做DNA的信使呢？,mRNA一般是_链，而且比DNA短，因此能够通过_，从_转移到_中。,单,核孔,细胞核,细胞质,DNA指导RNA合成时，也遵循“_原则”。因此以RNA为媒介可将遗传信息传递到_中。,RNA是由基本单位_连接而成，跟DNA一样也能储存_。,核糖核苷酸,遗传信息,碱基互补配对,细胞质,思考2：DNA的遗传信息如何传给RNA呢？,.,9,三、遗传信息的转录,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,.,10,DNA的平面结构图,细胞核,转录的详细过程,.,11,1、DNA解旋，以一条链为模板合成RNA,细胞核,.,12,2、DNA与RNA的碱基互补配对：AU；TA；CG；GC,细胞核,.,13,3、组成RNA的核糖核苷酸一个个连接起来,细胞核,.,14,细胞核,.,15,细胞核,.,16,细胞核,.,17,细胞核,.,18,细胞核,.,19,细胞核,.,20,细胞核,.,21,DNA上的遗传信息就传递到mRNA上,mRNA,DNA,细胞核,.,22,细胞质,细胞核,核孔,DNA,mRNA在细胞核中合成,.,23,细胞质,细胞核,4、mRNA通过核孔进入细胞质，DNA双链恢复,DNA,.,24,1、DNA的两条链都能转录吗？转录时，DNA双链完全解开吗？2、在转录过程中碱基互补配对原则是什么？3、一个DNA分子只能转录出一种RNA吗？,AU、TA、GC、CG,思考与讨论,都能转录，转录的基因部分才解开。,不是。一个DNA分子有很多个基因，每个基因转录（表达）时都会产生一种RNA。,.,25,讨论4:转录与DNA的复制有哪些共同点？这对保证遗传信息的准确转录有什么意义？,细胞核,细胞核,从一端解旋,有遗传效应的DNA片段,DNA的两条链,只有DNA的一条链,4种脱氧核苷酸,4种核糖核苷酸,DNA解旋酶、DNA聚合酶,RNA聚合酶,ATP,ATP,子代DNA,mRNA,A-UG-CT-AC-G,A-TC-GT-AG-C,碱基互补配对规律，保证了遗传信息传递的准确性。,.,26,ATTCAGATGTAAGTCTAC,DNA,a链b链,AUUCAGAUG,假设以b链为模板，则转录出的RNA碱基排列为,讨论5：转录成的RNA的碱基序列，与作为模板的DNA单链的碱基序列有哪些异同？与该DNA的另一条链的碱基序列有哪些异同？,与b链相比，碱基互补配对；与a链相比，碱基基本上相同，不同的地方在于：a链的碱基T在RNA中对应的碱基是U。,.,27,课堂练习,1、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2、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,.,28,3、DNA分子的解旋发生在_过程中A.复制B.转录C.翻译D.复制和转录4、下列转录的简式中，一共有核苷酸_种DNA：G-C-A-CRNA：C-G-U-G,D,6,.,29,5、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,D,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（）A.12B.24C.18D.30,D,.,30,第一节基因指导蛋白质的合成,第四章基因的表达,第二课时遗传信息的翻译,.,31,1、DNA携带的遗传信息是怎样传递到细胞质中去的呢？,DNA把遗传信息传给mRNA,由mRNA转移到细胞质中。,2、转录得到的RNA仍是碱基序列，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？,想一想,遗传信息的翻译。,.,32,四、遗传信息的翻译：,游离在_中的各种氨基酸,以_为模板合成具有一定氨基酸顺序的_,这一过程叫做翻译。,细胞质,mRNA,蛋白质,碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的呢？,DNA和RNA都只含有_种碱基，而组成生物体蛋白质的氨基酸有_种。这4种碱基是怎样决定蛋白质的20种氨基酸的？,4,20,.,33,4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，绰绰有余。,3、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？,2、如果2个碱基编码一个氨基酸，最多能编码多少种氨基酸？,1、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？,思考与讨论,.,34,遗传信息：基因中控制遗传性状的脱氧核苷酸顺序。,（一）、遗传信息、密码子和反密码子,密码子（遗传密码）:mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻的碱基,称做1个密码子。,反密码子:tRNA上与mRNA的密码子互补配对的3个碱基。,.,35,20种氨基酸的遗传密码子表,.,36,思考与讨论,1、已知一段mRNA的碱基序列是AUGGAAGCAUGUCCGAGCAAGCCG,你能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,2、地球上几乎所有的生物都共用上述密码子表（通用性）。根据这一事实，你能想到什么？,生物有共同的起源，生命在本质上是统一的。,.,37,3、根据密码子表可知：每个密码子只能决定_种氨基酸（专一性）。能决定氨基酸的密码子有_种。一个氨基酸可由_个密码子决定（简并性）。简并性的意义是：可以减少由于基因突变带来的危害，有利于遗传的稳定性（GAUGAC都决定天冬氨酸）。启动子（肽链的起始密码）：_终止子（肽链的终止密码）：_,多,1,61,AUG、GUG,UAG、UAA、UGA,.,38,4、mRNA进入细胞质与核糖体结合后，如何利用细胞质中的氨基酸合成蛋白质呢？细胞中应该有多少种tRNA呢？为什么？每种tRNA只能识别并转运_种氨基酸；每种氨基酸可以被_种tRNA转运。每种tRNA只有3个碱基吗？,tRNA（转运RNA）将氨基酸运送到核糖体上。,决定氨基酸的密码子有61种，因此tRNA应该有61种。,每种tRNA除了有1个与密码子配对的反密码子（3个碱基）外，还有很多碱基。,1,多,.,39,亮氨酸,天门冬氨酸,.,40,（二）、翻译的过程,.,41,核糖体,1、mRNA进入细胞质与核糖体结合.,细胞质中,.,42,2、携带亮氨酸的tRNA的反密码子与mRNA上的密码子互补配对。,.,43,细胞质中,2、携带天冬氨酸的tRNA的反密码子与mRNA上的密码子互补配对。,.,44,两个氨基酸分子脱水缩合,细胞质中,.,45,亮氨酸,3、核糖体随着mRNA滑动，继续读取下一个密码子，结合下一个氨基酸。,细胞质中,.,46,亮氨酸,4、多个氨基酸分子缩合成链状结构,细胞质中,.,47,亮氨酸,天冬氨酸,tRNA离开，再去转运新的氨基酸,细胞质中,.,48,以mRNA为模板形成了有一定氨基酸顺序的蛋白质.,细胞质中,.,49,思考与讨论,1、你知道每个蛋白质的第一个氨基酸是什么吗?,甲硫氨酸或缬氨酸,2、蛋白质的合成什么时候停止？,当核糖体读取到mRNA上的终止密码时合成停止。,3、一个mRNA分子上只能结合一个核糖体吗？每次只能合成一条多肽链吗？,一个mRNA分子上可以结合多个核糖体，同时合成多条肽链。(P67),.,50,4、哪些生理过程遵循碱基互补配对原则？DNA复制、RNA复制、转录、翻译5、哪些生理过程可以产生水？蛋白质合成、有氧呼吸、光合作用、糖的合成、核酸的合成、ATP的合成,.,51,翻译的具体过程：,翻译的场所：翻译时的模板：翻译的原料：翻译的条件:翻译的工具:翻译的产物:遗传信息传递的方向：,核糖体（细胞质）,mRNA,游离的氨基酸,tRNA,蛋白质（多肽链）,酶，ATP、模板、原料,mRNA蛋白质,.,52,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,五、与基因指导蛋白质合成有关的计算原则,即：蛋白质中氨基酸数：mRNA中碱基数：DNA(基因)中碱基数,1：3：6,.,53,课堂小结1：基因指导蛋白质的合成过程,.,54,课堂小结2：比较复制、转录、翻译,细胞分裂间期,生长发育的整个过程,细胞核,细胞核,细胞质,4种脱氧核苷酸,4种核糖核苷酸,20种氨基酸,DNA的两条链,DNA的一条链,mRNA,双链DNA分子,单链RNA,蛋白质,核遗传信息表达,边解旋边复制半保留复制,边解旋边转录,.,55,ACUGGAUCU,mRNA,tRNA,UGACCUAGA,苏氨酸甘氨酸丝氨酸,转录,翻译,蛋白质,密码子,ACUGGAUCU,DNA,ACTGGATCTTGACCTAGA,肽键肽键,课堂小结3：碱基互补配对的应用,.,56,基础练习,1、“遗传信息”是指：（）A、基因的脱氧核苷酸排列顺序B、DNA的碱基对排列顺序C、信使RNA的核苷酸排列顺序D、蛋白质的氨基酸排列顺序,2、“密码子”是指：（）A、核酸上特定排列顺序的碱基B、DNA特定排列顺序的碱基C、信使RNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基D、转运RNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基,A,C,.,57,3、根据转录和翻译过程填充,C,A,C,G,T,G,C,A,C,G,U,.,58,4、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；900,5、某生物基因单链的一段是GCAGACAAA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.,B,D,.,59,8、(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,6、DNA复制，转录和翻译后所形成的产物分别是ADNA，RNA，蛋白质BDNA，RNA和氨基酸CRNA，DNA和核糖DRNA，DNA和蛋白质,7、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,A,C,C,.,60,、经测定，甲、乙、丙三种生物的核酸中的碱基之比见下表，这三种生物核酸分别为A双链DNA、单链DNA、RNAB单链DNA、双链DNA、RNAC双链DNA、RNA、单链DNADRNA、单链DNA、双链DNA,能力提升,B,.,61,2、（09广东）有关蛋白质合成的叙述，不正确的是A.终止密码子不编码氨基酸B.每种tRNA只运转一种氨基酸C.tRNA的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息D.核糖体可在mRNA上移动,C,3、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，则下图所示的tRNA所携带的氨基酸是（）A赖氨酸B丙