基因指导蛋白质的合成.ppt

第4章基因的表达,第1节基因指导蛋白质的合成,蛋白质是生命活动的_者和_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_蛋白质的_来_性状！,体现,承担,蛋白质,基因,通过指导,合成,控制,知识联系：,4、那细胞核内的遗传物质DNA，如何操控细胞质中的蛋白质合成，从而控制生物的性状的呢？,1、遗传物质存在于细胞的什么部位？,2、什么物质是生命活动的主要承担者？,3、蛋白质的合成在细胞的什么部位？,细胞核,蛋白质,细胞质,DNA指导蛋白质合成过程中需要一个中间信使，这个信使就是,RNA,一.DNA与RNA,1.DNA与RNA的异同点,C、H、O、N、P,脱氧(核糖)核苷酸（4种）,核糖核苷酸（4种）,磷酸、脱氧核糖A、T、C、G,磷酸、核糖A、U、C、G,规则的双螺旋结构,一般单链结构（比DNA短，可通过核孔）,细胞核(主要),细胞质(主要),核糖,脱氧核糖,2.RNA的种类:,（1）信使RNA（mRNA）指导蛋白质合成（2）转运RNA（tRNA）运载氨基酸（3）核糖体RNA（rRNA）参与核糖体构成,二、遗传信息的转录,在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,细胞核中,生物体个体发育过程中,模板：,原料：,能量：,酶：,DNA的一条链(转录链、模板链),游离的核糖核苷酸（A、G、C、U）,ATP,RNA聚合酶,碱基互补配对原则(A-U、T-A、G-C、C-G）,1.概念:,2.场所：,3.时期：,4.条件：,6.转录的原则：,5.产物：,mRNA,使DNA的遗传信息传递到mRNA上。,7.意义：,DNA的平面结构图,RNA聚合酶,细胞质,细胞核,mRNA通过核孔进入细胞质,比较：,编码链,模板链（转录链）,mRNA,分别进入两个新的子代DNA分子中,恢复原位，与非模板链重新盘旋成DNA双螺旋结构,DNA复制与转录的比较,以DNA的两条母链为模板,游离的脱氧核苷酸,DNA解旋酶、DNA聚合酶等,2个双链DNA分子,以DNA的一条链为模板,游离的核糖核苷酸,RNA聚合酶等,1条RNA单链,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,细胞质的核糖体上,生物体个体发育过程中,碱基互补配对原则（A-U、U-A、G-C、C-G）,三.遗传信息的翻译,转运工具：tRNA,多肽（蛋白质）,思考：,组成蛋白质的氨基酸：信使RNA的碱基：,4种碱基如何决定蛋白质的20种氨基酸呢？,20种,4种,如果1个碱基决定1个氨基酸就只能决定_种，即,如果3个碱基决定1个氨基酸就可决定_种，即,如果2个碱基决定1个氨基酸就只能决定_种，即,4,16,64,信使RNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基,密码子:,决定氨基酸的密码子共有多少种？,密码子,密码子,密码子,密码子的分类：起始密码：_、_，分别决定甲硫氨酸和缬氨酸终止密码：_、_、_，不编码任何氨基酸，只起终止翻译的信号作用其他密码子：共_个，只起编码氨基酸的作用,AUGGUG,UAAUAGUGA,59,密码子的对应关系：决定20种氨基酸的密码子共有_种。一种氨基酸可以由_密码子来决定。一种密码子只能决定_氨基酸,61,一种或几种,一种,此为密码子的简并性,密码子与反密码子,亮氨酸,天冬氨酸,一种tRNA只能携带一种氨基酸?,一种氨基酸只能由一种tRNA携带?,异亮氨酸,氨基酸与tRNA结合，这个过程要消化能量.,反密码子环,密码子有64种，那反密码子有几种?,转运RNA种类：,功能专一,专一识别一种氨基酸的密码子,专一运载一种氨基酸,注意：氨基酸与转运RNA结合，这个过程要消耗能量。,61种,遗传信息、密码子与反密码子,存在位置不同：遗传信息：在DNA上，是基因的脱氧核苷酸的排列顺序。密码子：在mRNA上，是载有DNA遗传信息的核糖核苷酸排列顺序。反密码子：在tRNA上，是与密码子互补配对的三个碱基。作用不同：遗传信息：决定氨基酸的排列顺序，是间接作用密码子：直接控制蛋白质的氨基酸的排列顺序反密码子：识别密码子的作用。,mRNA,起始密码子,mRNA进入细胞质，与核糖体结合。,携带甲硫氨酸的tRNA，通过与碱基AUG互补配对，进入位点1,反密码子,携带天冬酰胺的tRNA以同样的方式进入位点2,核糖体读取下一个密码子,终止密码子,一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点2，继续肽链的合成。,重复以上步骤，直至核糖体读到mRNA的终止密码子,甲硫氨酸通过与天冬酰胺形成肽键而转移到位点2的tRNA上,原占据位点1的tRNA离开核糖体占据位点2的tRNA进入位点1,7.过程:,(-代表的是什么?),1、在细胞质中，翻译是一个快速的过程。在370C时，细菌细胞内合成肽链的速度约为每秒连接15个氨基酸。,2、1个RNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成。,注意：,使mRNA上的碱基排列顺序变成氨基酸的排列顺序，遗传信息得以表达。,8、意义：,四.DNA复制、转录与翻译的比较,细胞核,细胞核,细胞质（核糖体）,DNA双链,DNA的一条链,mRNA,4种脱氧核苷酸,4种核糖核苷酸,20种氨基酸,两个DNA分子,一个mRNA,一条肽链,半保留复制，边解旋边复制,边解旋边转录,一个mRNA分子可以与多个核糖体结合,1.信使RNA的来源A.由DNA转录来的B.由DNA翻译来的C.由DNA转变来的D.由DNA复制来的,A,2.不属于基因功能的是A携带遗传信息B携带遗传密码C能转录信使RNAD能控制蛋白质的合成,B,3.下列关于遗传信息的叙述不正确的是A.基因中有遗传信息B.mRNA上有转录的遗传信息C.反密码子上有遗传信息D.蛋白质的结构与功能是遗传信息的具体表现,4.在蛋白质的合成过程中，决定蛋白质种类的是A核苷酸B信使RNAC核糖体D转运RNA,C,B,5.人的胰岛素基因和得以表达的胰岛素基因依次位于A.体细胞、胰岛细胞中B.胰岛细胞、体细胞中C.均位于胰岛细胞中D.体细胞、肾小管细胞中,A,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,A,7下列有关密码子的说法，正确的是A每种密码子都能决定一种氨基酸B每种氨基酸都只能由一种密码子决定C不同的密码子可以决定同一种氨基酸D能决定氨基酸的密码子为64个,C,8.下列对tRNA的描述，正确的是A每种tRNA能识别并转运多种氨基B每种氨基酸只有一种转运RNA能转运CtRNA能识别信使RNA上的密码子DtRNA转运氨基酸到细胞核内,C,9.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AGCABCGACGCTDCGT,C,10.实验室模拟生物体内RNA转录的必须条件是酶；游离的核糖核苷酸；ATP；DNA分子；mRNA；tRNA；适宜的温度；适宜的pH；游离的脱氧核糖核苷酸A.B.C.D.,D,11.1976年美国的H.Boyer教授首次将人的生长抑制素释放因子的基因转入大肠杆菌，并获得表达，这是人类第一次获得转基因生物。此文中的“表达”是指该基因在大肠杆菌内A进行DNA复制B.控制合成生长抑制素释放因子C.进行转录D.合成人的生长激素,B,（09广东卷6）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,(2011江苏卷，7)关于转录和翻译的叙述，错误的是A转录时以核糖核苷酸为原料B转录时RNA聚合酶能识别DNA中特定碱基序列CmRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质D不同密码子编码同种氨基酸可增强密码的容错性,C,12.关于蛋白质合成的叙述，正确的是A.一种tRNA可以携带多种氨基酸B.DNA聚合酶是在细胞核内合成的C.反密码子是位于mRNA上相邻的3个碱基D.线粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合成,D,排雷基因表达的含义：包括转录和翻译两个过程；表达的产物为蛋白质(包括结构蛋白和有催化作用的酶)。转录的产物有三种RNA，但只有mRNA携带遗传信息，并且三种RNA都参与翻译过程，只是分工不同。密码子的专一性和简并性保证翻译的准确性和蛋白质结构及遗传性状的稳定性。,13.下图为细胞中多聚核糖体合成蛋白质的示意图，下列说法错误的是,A该过程表明生物体内少量的mRNA可以迅速合成出大量的蛋白质B的合成场所主要是细胞核，核糖体的移动方向是从右向左C最终合成的肽链在结构上完全相同D若中有一个碱基发生改变，则合成的多肽链的结构一定发生改变,D,14.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,15.下图表示细胞内遗传信息表达的过程，根据所学的生物学知识回答：,(1)图2中方框内所示结构是_的一部分，它在_中合成，其基本组成单位是_，可以用图2方框中数字_表示。(2)图1中以为模板合成物质的过程称为_，进行的主要场所是_，所需要的原料是_。,RNA,细胞核,核糖核苷酸,翻译,核糖体,氨基酸,15.下图表示细胞内遗传信息表达的过程，根据所学的生物学知识回答：,(3)若该多肽合成到图1中UCU决定的氨基酸后就终止合成，则导致合成结束的终止密码是_。(4)从化学成分角度分析，与图1中结构的化学组成最相似的是A乳酸杆菌B噬菌体C染色体D流感病毒,UAA,D,16.中国科学家陈炬成功把人的抗病毒干扰素基因“嫁接”到烟草的DNA分子上，使烟草获得抗病毒的能力，请回答下列问题：（1）人的基因之所以能“嫁接”到植物体内，其物质基础是_，烟草从此有了抗病毒的能力，这表明烟草体内产生了_。上述不同生物之间基因移植的成功，说明人和植物共有一套_，蛋白质的合成方式是_，同时说明DNA是_。在DNA分子上“拼接”上某个基因或“切割”某个基因，并不影响各个基因的功能，这说明_。,人与植物的DNA结构相同,基因是遗传物质结构和功能的基本单位,抗病毒干扰素,密码子,脱水缩合,遗传物质,注意：,有A、B两种生物，请分析下列现象：A与B的表现型不同，根本原因A生物不同的细胞的遗传物质都相同，原因A生物的a细胞和b细胞遗传物质都相同，但细胞的结构和功能不同，根本原因A生物的基因成功插入B生物的DNA中，原因A生物的a基因转入B生物中得到表达，说明,DNA的不同,由一个受精卵经过分裂分化而来,基因选择性表达（即细胞分化的结果）,DNA分子都是双螺旋结构，都遵循碱基互补配对原则,所有生物共用同一套密码子,蛋白质中氨基酸数目与mRNA、DNA中碱基数目的关系,1、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,比例是_,136,2、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