基因指导蛋白质的合成

1、基因基因肤色肤色眼皮单双眼皮单双血型血型有遗传效应的有遗传效应的DNADNA片段片段控制生物性状控制生物性状在染色体上呈在染色体上呈线性排线性排列列基因基因控制生物控制生物性状性状蛋白质蛋白质体现者体现者基因指导蛋白质合成的过程，叫基因的表达。基因指导蛋白质合成的过程，叫基因的表达。第四章基因的表达第四章基因的表达蛋白质是生命活动的蛋白质是生命活动的_者和者和_者者性状的形成离不开性状的形成离不开_(_(特别是酶特别是酶) )的作用的作用_控制生物体的性状控制生物体的性状基因基因_蛋白质蛋白质_来来_性状！性状！体现体现承担承担蛋白质蛋白质基因基因通过指导通过指导的合成的合成控制控制 4.1

2、4.1 基因指导蛋白质基因指导蛋白质的合成的合成DNA主要在主要在细胞核细胞核蛋白质的合成蛋白质的合成在细胞在细胞质进行质进行指导指导通过通过RNARNA比较项目比较项目DNADNARNARNA基本单位基本单位五碳糖五碳糖含氮碱基含氮碱基结构结构主要存在部位主要存在部位DNADNA和和RNA RNA 的主要区别的主要区别脱氧核苷酸脱氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸脱氧核糖脱氧核糖核核 糖糖A T C GA T C GA U C GA U C G多为双链结构多为双链结构多为单链结构多为单链结构细胞核细胞核细胞质细胞质RNARNA的种类的种类信使信使 RNA(mRNARNA(mRNA) )核糖体核糖体

3、 RNA(rRNA)RNA(rRNA)转运转运 RNA(tRNARNA(tRNA) )RNA的种类：的种类： 信使信使RNA（mRNA） 转运转运RNA（tRNA）核糖体核糖体RNA（rRNA）由由DNA转录来的，有遗传密码。转录来的，有遗传密码。运载特定的氨基酸，有反密码子。运载特定的氨基酸，有反密码子。参与核糖体的构成。参与核糖体的构成。1.它也是由基本单位-核苷酸（核糖核苷酸）连接而成，也可以储存遗传信息储存遗传信息。2.遵循“碱基互补配对原则碱基互补配对原则”。U U与与A A配对3.RNA一般是单链单链而且比DNA短，所以能通过核孔,从细胞核转移转移到细胞质中。T TC CA AT

4、TG G A A T TT T A AA AG G T T A AC C A A A A A A T T 转录过程转录过程A AG G T T A AC C A A A A A A T T T TC CA AT TG G A A T TT T A ADNA DNA 解旋，通过解旋酶打开氢键。解旋，通过解旋酶打开氢键。DNADNA的遗传信息是怎么传给的遗传信息是怎么传给mRNAmRNA的？的？A AG G T T A AC C A A A A A A T T A AG GC CU UG GA AC CG GG GU UU UU U以以DNADNA的一条链作为模板的一条链作为模板. .A AG G

5、 T T A AC C A A A A A A T T A AG GC CU UG GA AC CG GG GU UU UU URNARNA聚合酶结合到单链聚合酶结合到单链DNADNA上，上，四四种种核糖核苷酸核糖核苷酸依次连接。依次连接。RNA RNA 聚合酶聚合酶A AG G T T A AC C A A A A A A T T A AG GC CG GA AC CG GG GU UU U遵循遵循碱基互补配对原则碱基互补配对原则U U U UA AG GC CG GA AC CG GG GU UU URNARNA聚合酶沿着聚合酶沿着DNADNA移动移动。A AG G T T A AC C

6、A A A A A A T T U U U UG GC CG GA AC CG GG GU UU URNARNA聚合酶沿着聚合酶沿着DNADNA移动移动。A AG G T T A AC C A A A A A A T T U U U U A AG GC CG GA AC CG GU UU URNARNA聚合酶沿着聚合酶沿着DNADNA移动移动。A AG G T T A AC C A A A A A A T T G GU U U U A AG GC CG GA AC CG GU URNARNA聚合酶沿着聚合酶沿着DNADNA移动移动。A AG G T T A AC C A A A A A A T

7、 T U UG GU U U U A AG GC CG GA AC CG GRNARNA聚合酶沿着聚合酶沿着DNADNA移动移动。A AG G T T A AC C A A A A A A T T U UU UG GU U U U A AG GC CG GA AC CG GRNARNA聚合酶沿着聚合酶沿着DNADNA移动移动。A AG G T T A AC C A A A A A A T T A AU UU UG GU U U U A AG GC CG GC CG GRNARNA聚合酶沿着聚合酶沿着DNADNA移动移动。A AG G T T A AC C A A A A A A T T U U

8、A AU UU UG GU U U U A AG GG GC CG GRNARNA聚合酶沿着聚合酶沿着DNADNA移动移动。A AG G T T A AC C A A A A A A T T C CU UA AU UU UG GU U U U A AG GG GC CG G核糖核苷酸依次连接。核糖核苷酸依次连接。A AG G T T A AC C A A A A A A T T C CU UA AU UU UG GU U U U A A细胞质细胞质细胞核细胞核核孔核孔A AG G T T A AC C A A A A A A T T C CU UA AU UU UG GU U U U A Am

9、RNAmRNA信使信使RNARNA（mRNAmRNA） 通过核孔从细胞核中出来，到细胞质中。通过核孔从细胞核中出来，到细胞质中。信使信使RNARNA（mRNAmRNA） 通过核孔从细胞核中出来，到细胞质中。通过核孔从细胞核中出来，到细胞质中。细胞质细胞质A AG G T T A AC C A A A A A A T T C CU UA AU UU UG GU U U U A AmRNAmRNA核孔核孔细胞核细胞核细胞核细胞核DNADNA的一条链的一条链mRNAmRNA核糖核苷酸、核糖核苷酸、ATPATP、酶、酶G GC C、C CG G、T TA A、DNADNAmRNAmRNA看看和看看和D

10、NADNA的复制相比的复制相比有什么相同有什么相同的和不同的？的和不同的？ 概念：概念： 场所：场所： 模板：模板： 原料：原料： 原则：原则： 产物：产物： 结果：结果：转录转录DNADNA复制复制DNADNA的复制的复制转录转录不不同同点点模板模板原料原料酶酶产物产物相同点相同点DNADNA复制与转录的比较复制与转录的比较以以DNADNA的的两两条条母链为模板母链为模板游离的游离的脱氧核苷酸脱氧核苷酸解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合酶聚合酶2 2个双链个双链DNADNA分子分子以以DNADNA的的一一条条链为模板链为模板游离的游离的核苷酸核苷酸RNARNA聚合酶聚合酶1 1条条RNARNA

11、单链单链1 1、需要模板、需要模板2 2、遵循碱基互补配对原则、遵循碱基互补配对原则蛋白质蛋白质转录转录翻译翻译DNADNAmRNAmRNA翻译翻译4 4种碱基如何决定蛋白质的种碱基如何决定蛋白质的2020种氨基酸呢？种氨基酸呢？如果如果1 1个碱基决定个碱基决定1 1个氨基酸就只能决定个氨基酸就只能决定_种，即种，即 如果如果3 3个碱基决定个碱基决定1 1个氨基酸就可决定个氨基酸就可决定_种，即种，即 如果如果2 2个碱基决定个碱基决定1 1个氨基酸就只能决定个氨基酸就只能决定_种，即种，即4 416166464实验验证：实验验证：19611961年英国的克里克和同事用实验证明一年英国的克

12、里克和同事用实验证明一个氨基酸是由个氨基酸是由mmRNARNA的的3 3个碱基决定，即个碱基决定，即密码子密码子信使信使RNARNA上决定一个氨基酸的上决定一个氨基酸的3 3个相邻的碱基个相邻的碱基密码子密码子: :决定氨基酸的密码子共有多少种？决定氨基酸的密码子共有多少种？氨基酸有多少种氨基酸有多少种? ?U UC CA AU UG G A A U UU UA AmRNAmRNA密码子密码子密码子密码子密码子密码子 a、一种一种氨基酸可以和多个多个密码子相对应 b、一个一个密码子只和一种一种氨基酸相对应 c、三个终止密码：UAA、UAG、UGA； 两个两个起始密码子：起始密码子：AUG GU

13、G1 1、有、有3 3个终止密码，没有对应的氨基酸，所以，个终止密码，没有对应的氨基酸，所以，在在6464个遗传密码中，能决定氨基酸的遗传密个遗传密码中，能决定氨基酸的遗传密码子只有码子只有6161个。个。2 2、通用性：通用性：地球上几乎所有的生物共用一套地球上几乎所有的生物共用一套密码子表。密码子表。3 3、简并性：简并性：一种氨基酸有两种以上的密码子一种氨基酸有两种以上的密码子的情况的情况 。氨基酸是怎样运送到核糖体上的呢？氨基酸是怎样运送到核糖体上的呢？密码子与反密码子密码子与反密码子A A A A U U亮氨酸亮氨酸A AC C U U天冬氨酸天冬氨酸一种一种tRNAtRNA只能携带

14、一种氨基酸只能携带一种氨基酸? ?一种氨基酸只能由一种一种氨基酸只能由一种tRNAtRNA携带携带? ?A AU UG G异亮氨酸异亮氨酸 概念：概念： 场所：场所： 模板：模板： 原料：原料： 原则：原则： 产物：产物： 结果：结果：翻译翻译细胞质中的细胞质中的核糖体核糖体mRNAmRNA 2020种游离的种游离的氨基酸氨基酸遗传信息从遗传信息从mRNAmRNA 转移到了转移到了蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质tRNAtRNA上的上的反密码子反密码子与与mRNAmRNA的的密码子密码子互补配对。互补配对。A AU GU GC C看看和看看和DNADNA的的复制、转录相复制、转录相比有什么相同比有什么

15、相同的和不同的？的和不同的？1、起始阶段：、起始阶段：mRNA、tRNA与核与核糖体相结合。糖体相结合。2、延伸阶段：携带、延伸阶段：携带着特定的氨基酸的着特定的氨基酸的tRNA按照碱基配补按照碱基配补原则，识别并进入第原则，识别并进入第二阶段。二阶段。3、终止阶段：多肽、终止阶段：多肽链合成并被释放链合成并被释放。翻翻 译译DNA的复制的复制转录转录翻译翻译模板模板原料原料酶酶产物产物原则原则遗传信息遗传信息传递结果传递结果场所场所复制、转录、翻译的比较复制、转录、翻译的比较以以DNADNA的的两条两条链为模板链为模板4 4种游离的种游离的脱氧脱氧核苷酸核苷酸DNADNA解旋酶、解旋酶、DN

16、ADNA聚合酶聚合酶2 2个子代双链个子代双链DNADNA分子分子以以DNADNA的的一条一条链链为模板为模板4 4种游离的核苷酸种游离的核苷酸RNARNA聚合酶聚合酶1 1条条mRNAmRNA单链单链mRNAmRNA2020种氨基酸种氨基酸酶酶蛋白质蛋白质细胞细胞核核细胞细胞质质核糖体核糖体细胞细胞核核A AT GT GC CT TA CA CG GA AU TU TA AU UA CA CG GG GC CA AU UU UA A C CG GG GC CDNA DNADNA DNADNA RNADNA RNARNA RNA 蛋白质蛋白质遗传信息遗传信息密码子密码子反密码子反密码子概念概念

17、基因中脱氧核苷基因中脱氧核苷酸的排列顺序酸的排列顺序mRNAmRNA中决定一中决定一个氨基酸的三个个氨基酸的三个相邻碱基相邻碱基tRNAtRNA中与中与mRNAmRNA密密码子互补配对的三码子互补配对的三个碱基个碱基作用作用控制生物的遗传性状控制生物的遗传性状直接决定蛋白质中的直接决定蛋白质中的氨基酸序列氨基酸序列识别密码子，转运识别密码子，转运氨基酸氨基酸种类种类基因中脱氧核苷酸种基因中脱氧核苷酸种类、数目和排列顺序类、数目和排列顺序的不同，决定了遗传的不同，决定了遗传信息的多样性信息的多样性6464种种6161种：能翻译出氨基种：能翻译出氨基酸酸3 3种：终止密码子，种：终止密码子，不能翻

18、译氨基酸不能翻译氨基酸6161种种联系联系基因中脱氧核苷酸的序列基因中脱氧核苷酸的序列 mRNAmRNA中核糖核苷中核糖核苷酸的序列酸的序列mRNAmRNA中碱基序列与基因模板链中碱基序列互补中碱基序列与基因模板链中碱基序列互补密码子与相应反密码子的序列互补配对密码子与相应反密码子的序列互补配对决定（1 1）DNADNA的两条链都能转录吗？的两条链都能转录吗？（2 2）DNADNA链完全解开吗？是从一端解开吗？链完全解开吗？是从一端解开吗？（3 3）在转录过程中碱基互补配对原则有什么特殊）在转录过程中碱基互补配对原则有什么特殊 情况？情况？ AUAU、TATA、 GCGC、 CGCGAAT TT TC CA AG GA AT TGGTTA AA AG GT TC CT TA ACCDNADNAa a链链b b链链AAU UU UC CA AG GA AU UGG假设以假设以b b链为模板，则转录出的链为模板，则转录出的RNARNA碱基排列为碱基排列为P P6565思考与讨论思考与讨论1、填空1）翻译的起始码有: 个， 终止码有: 个2）决定氨基酸的密码子 种。3）翻