41基因指导蛋白质的合成

1、第4章 基因的表达,4.1基因指导蛋白质的合成,讨论：利用已灭绝的生物的DNA分子，真的能够使灭绝的生物复活吗,电影侏罗纪公园中恐龙复活的场景,难以做到，因为从DNA到具有各种性状的生物体，需要极其复杂的基因表达及调控过程,房祖名,成龙,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,问题：基因是怎样指导蛋白质的合成呢,1、RNA与DNA的异同,核糖,脱氧核糖,图 4-2 DNA和RNA在化学组成上的区别,DNA,RNA 的主要区别,脱氧核苷酸,核糖核苷酸,脱氧核糖,核糖,A T C G,A U C G,多为双链结构,多为单链结构,细胞核,细胞质,思考,基因在细胞核中，而蛋白质的合成

2、是在细胞质的核糖体上进行的，细胞核中的基因如何控制细胞质中的蛋白质的合成呢,RNA 的种类,信使(messenger) RNA(mRNA,核糖体 (ribosomal) RNA(rRNA,转运(transfer) RNA(tRNA,转录遗传信息，是蛋白质翻译的模板,氨基酸的运载工具,核糖体的组成部分,1.组成DNA的脱氧核苷酸有_种，碱基有_种,2.组成RNA的核糖核苷酸有_种，碱基有_种,3.组成核酸的核苷酸有_种，碱基有_种,4,4,4,4,8,5,随堂练习,4.有三个核酸分子，经分析知共有五种碱基，八种核苷酸，四条多核苷酸链，它们是,一个DNA分子，两个RNA分子。 三个DNA分子。 两

3、个DNA分子，一个RNA分子。 三个DNA分子,5.噬菌体、烟草花叶病毒、烟草体内核苷酸的种类依次是,A.4、4、4 B.4、4、8 C.4、8、8 D.8、8、8,A,B,思考： DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的呢,转录的定义： 转录的场所： 转录的模板： 转录的原料： 转录的条件： 转录时的碱基配对,转录,在细胞核中，以DNA的一条链为模板，合成mRNA的过程,细胞核,DNA分子的一条链,四种核糖核苷酸,模板、原料、能量、酶,GC、CG、TA、AU,DNA,转录的过程,1、DNA双链解开, 双链的碱基得以暴露, 以一条链为模板,RNA,DNA,RNA聚合酶,转录的过程,2、按碱基互补配

4、对原则(A-U T-A G-C C-G)进行,RNA,DNA,转录的过程,RNA,DNA,转录的过程,RNA,DNA,转录的过程,RNA,DNA,转录的过程,RNA,DNA,转录的过程,RNA,DNA,转录的过程,RNA,DNA,转录的过程,RNA,DNA,转录的过程,形成mRNA链，DNA上的遗传信息就传递到mRNA上,RNA,DNA,转录的过程,小结：转录,个体生长发育的整个过程,mRNA,复制与转录的区别,细胞核,细胞核,完全解旋,只解有遗传效应的片段,DNA的两条链,只有DNA的一条链,四种脱氧核苷酸,四种核糖核苷酸,DNA解旋酶、 DNA聚合酶,RNA聚合酶,ATP,ATP,AT C

5、G TA GC,AU GC TA CG,子代DNA,mRNA、tRNA、rRNA,随堂练习,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？ A2种 4种 B4种 4种 C5种 5种 D8种 5种,D,2细胞内与遗传有关的物质，从复杂到简单的结构 层次是 ADNA染色体脱氧核苷酸基因 B染色体脱氧核苷酸DNA基因 CDNA染色体基因脱氧核苷酸 D染色体DNA基因脱氧核苷酸,D,4、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、,3、DNA和RNA的区别是 A、五碳糖不同 B、碱基种类不同 C、空间结构不同 D、以上都是,D,5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 6DNA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,C,D,8、以“GAATTG”的互补链转录mRNA,则此段mRNA的序列是 A、GAAUUG B、CTTAAC C、CUUAAC D、GAATTG,7果蝇的遗传物质由 种核苷酸组成 A2 B4 C5 D8,B,A,9一个DNA分子可以转录出多少种多少个 mRNA A一种一个 B一种多个 C多种多个 D无数

7、种无数个,C,10烟草、烟草花叶病毒、T2噬菌体中含有 的物质，下列叙述正确的是 A核酸的种类依次是2、1、2 B核苷酸的种类依次是8、5、4 C五碳糖的种类依次是2、2、1 D含N碱基的种类依次是5、4、4,D,11、如图为RNA的形成过程示意图，请据图判断下列说法正确的是,A. 图中存在一段DNA-RNA杂合双链区 B. 图中正处于解旋状态，处螺旋重新形成 C. 图中是编码链，能够编码合成多肽链 D. 图中处以游离的脱氧核苷酸为原料,A,游离在_中的各种_，以_为模板合成具有一定_顺序的_的过程,翻译的概念,细胞质,氨基酸,mRNA,氨基酸,蛋白质,DNA和RNA都只含有4种碱基，而组成生

8、物体蛋白质的氨基酸有20种。4种碱基怎么决定蛋白质的20种氨基酸呢,如果1个碱基决定一个氨基酸，4种碱基只能编码_种氨基酸,思考与讨论,4,如果2个碱基决定一个氨基酸，4种碱基最多能编码_种氨基酸,16,如果3个碱基决定一个氨基酸，4种碱基最多能编码_种氨基酸,64,你认为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,至少需要3个碱基,科学家通过推测和实验, 最终破解了遗传密码, 得知确实是mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸,信使RNA,转运RNA,核糖体RNA,密码子,3种RNA都是转录的产物,mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻的碱基称为1个密码子,tRNA一

9、端能携带氨基酸，另一端的3个碱基称为反密码子,密码子,密码子,20种氨基酸的密码子表,读表方法,一种氨基酸有一种或几种密码子, 可由一种或几种tRNA来转运。tRNA种类很多，但一种tRNA只能转运一种氨基酸,tRNA和mRNA都参与了蛋白质的合成过程，但氨基酸的种类和顺序是由_决定的,mRNA,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,思 考 与 讨 论,对应的氨基酸序列为: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,1. A U G G A A G C A U G U C C G A G C A A G C C G,解决课文P65,2.地球上几乎所有的生物

10、都共用一套密码子，这一事实 说明地球上的所有生物都有着或远或近的亲缘关系，或者生物都具有相同的遗传语言，或者生命在本质上是统一,3.从密码的简并性我们能认识到；如果密码子中的一个 碱基发生变化，可能影响到蛋白质氨基酸的种类，也有可能蛋白质氨基酸的种类不发生变化（GAUGAC都决定天冬氨酸），这就保证了生物遗传的相对稳定性，又使生物出现变异，从而促进生物的发展进化,思 考 与 讨 论,1）如何确定氨基酸排列的位置？ 2）氨基酸通过什么方式形成多肽链,翻译的过程,细胞质,细胞核,DNA的一条链,mRNA通过_进入到细胞质中，与_结合，形成2个tRNA的结合位点,核孔,核糖体,mRNA,核糖体,tR

11、NA识别并转运特定的氨基酸,携带甲硫氨酸的tRNA通过碱基互补配对，进入位点1,组氨酸,携带组氨酸的tRNA通过碱基互补配对进入位点2，甲硫氨酸通过与组氨酸脱水缩合形成肽键而转移到占据位点2的tRNA上,甲硫氨酸,色氨酸,组氨酸,核糖体沿mRNA移动, 读取下一个密码子。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。一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点2 , 继续肽链的合成,甲硫氨酸,随着核糖体的移动，合成的肽链也越来越长，直到遇到终止密码子才停止翻译,组氨酸,多肽链合成后, 就从核糖体与mRNA的复合物上脱离, 再经过盘曲折叠形成一定的空间结构, 最终形成具有一定功能的

12、蛋白质分子,基因指导蛋白质的合成动态全过程,1.转录: 在_中进行,2.翻译:在_中进行,细胞核,细胞质,翻译是一个快速的过程，一个mRNA分子上可以结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成,翻译的特点,翻译,核糖体,mRNA,20种氨基酸,个体生长发育的整个过程,多肽链,需要酶、ATP、tRNA,RNA,转录、翻译与DNA复制的比较,主要在细胞核,DNA的二条链,4种脱氧核苷酸,需解旋酶、DNA聚合酶、ATP等,A-T T-A G-C C-G,DNA,亲代DNA子代DNA,细胞分裂间期,数量关系,DNA（基因,信使RNA,蛋白质（性状,例1: 填表,3n,n,m,n-m,n-m,巩固练习,细胞

13、核,DNA,基因,遗传效应,生物性状,脱氧核苷酸,遗传信息,转录,密码子,氨基酸,蛋白质,生物性状,例5 下图表示（基因）控制蛋白质合成的过程，分析回答： （）图中标出的碱基符号，包括了种核苷酸。 （）双链中，链为模板链；密码子存在于_链上。 （）如合成的多肽链共含有个氨基酸，则控制其合成的基因中至少含有个脱氧核苷酸,8,306,例6下图是蛋白质合 成示意图，请据图回答： （）转录的模板 链的相应碱基顺序是 （）翻译的场所是 ，翻译的模板是 _，运载氨基酸的工具是 _，翻译后的产物是_ （）遗传物质主要分布在_中，也有一部分分布在_中,TACCGAAGAAAG,核糖体,蛋白质,细胞核,细胞质,mRNA,tRNA,例2：一条信使RNA有30个碱基，其中A和G有12个，则转录成该信使RNA的一段DNA分子中应有C和T的个数以及翻译合成一条多肽链脱去的水分子数分别是 A30、10B18、9C12、10D30、9,解题步骤,1把文字信息转化成图像信息,DNA中，C+T30,2求氨基酸数,mRNA上，三个相邻的碱基决定一个氨基酸，因此氨基酸数为