4.1《基因指导蛋白质的合成》ppt课件

1、1基因指导蛋白质的合成基因指导蛋白质的合成2 34基因指导蛋白质的合成基因指导蛋白质的合成主要在细胞核主要在细胞核在细胞质进行在细胞质进行通过通过RNARNARNA充当了两者之间信使充当了两者之间信使5原因：1、它的基本结构与RNA一般是单链，而且比DNA6DNADNA和和RNARNA的比较的比较脱氧核苷酸脱氧核苷酸脱氧核糖脱氧核糖A A、T T、G G、C C双链双链核糖核苷酸核糖核苷酸核糖核糖A A、U U、G G、C C单链单链7三种三种RNA示意图示意图信使信使RNARNA： 遗传信息传递的媒介遗传信息传递的媒介核糖体核糖体RNARNA： 与蛋白质构成核糖体与蛋白质构成核糖体转运转运R

2、NARNA： 转运氨基酸的工具转运氨基酸的工具8 一、遗传信息的转录一、遗传信息的转录 9TCATGTTT AAG T AC AA A T DNADNA（基因）的平面结构图（基因）的平面结构图转录的过程转录的过程1 1、解旋、解旋10AG T AC AA A T AGCUGACGGUUU11AG T AC AA A T AGCGACGGUUUURNA 聚合酶聚合酶12AG T AC AA A T UCAUGAUUAmRNA 细胞质细胞质 细胞核细胞核mRNAmRNA通过核孔进入细胞质通过核孔进入细胞质UCAUGAUUAmRNA13TCATGTTT AAG T AC AA A T AG T AC

3、 AA A T GUUAUUAUCmRNA模板链模板链非模板链非模板链模板链模板链14（1）转录的定义：）转录的定义：在细胞核中，以在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成的一条链为模板合成mRNA的的过程。15（1）转录的场所：？）转录的场所：？（2）转录的模板：？）转录的模板：？（3）转录的原料：？）转录的原料：？（4）转录的条件：？）转录的条件：？（5）转录时的碱基配对：？）转录时的碱基配对：？（6）转录的产物：？）转录的产物：？细胞核细胞核。DNA分子的一条链分子的一条链。四种核糖核苷酸四种核糖核苷酸。模板、原料、模板、原料、ATP（能量）、酶。（能量）、酶。 A T C GDNA RN

4、A U A G CmRNA。16按照碱基配对原则1、写出以b链为模板转录形成的mRNA碱基序列，2、写出b链对应的a链的碱基序列。DNA双链片双链片段段a链链b链链CGAACCTCACGC信使信使RNA比较比较mRNA和和b链，以及链，以及mRNA和和a链的碱基序列的差异。链的碱基序列的差异。GCTTGGAGTGCGGCUUGGAGUGCG171、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？2、转录与DNA复制有什么共同之处？思考与讨论思考与讨论18DNA复制和转录的对比复制和转录的对比对比项目复制转录场所模板原料产物遵循原则

5、细胞核细胞核两条母链两条母链脱氧核苷酸脱氧核苷酸DNA分子分子(2个，相同个，相同)碱基互补配对碱基互补配对细胞核细胞核一条母链一条母链核糖核苷酸核糖核苷酸mRNA(1个个)碱基互补配对碱基互补配对1920问题情境： 转录后进入细胞质的mRNA仍是碱基序列，而不是蛋白质，那么mRNA上的碱基序列如何能变成蛋白质中氨基酸的种类数目和排列顺序呢？ mRNA如何将遗传信息翻译成蛋白质。UCAUGAUUAmRNA二、遗传信息的翻译二、遗传信息的翻译21RNA RNA 蛋白质蛋白质AA1AA2AA3AA4AA5AA6AA7AA8AA9AA10AA11AA12AA13AA14AA15AA16AA17AA1

6、8AA19AA20思考：思考： mRNAmRNA的四种碱基如何决定的四种碱基如何决定2020种氨基酸种氨基酸? ? 碱基和氨基酸之间的对应关系是怎样的碱基和氨基酸之间的对应关系是怎样的? ?A U C G22A AC CU UG GA AC CU UG G 氨基酸氨基酸A AC CU UG GA AC CU UG G 氨基酸氨基酸A AC CU UG GA AC CU UG G 氨基酸氨基酸4 (A.U.C.G)4 (A.U.C.G)4 (A.U.C.G)A AA UA CA GC AC UC CC GU AU UU CU GG AG UG CG GA U CG23第一个第一个字母字母第二个字

7、母第二个字母第三个第三个字母字母U UC CA AG GU U苯苯 丙丙 氨氨 酸酸丝丝 氨氨 酸酸酪酪 氨氨 酸酸半半 胱胱 氨氨 酸酸U U苯苯 丙丙 氨氨 酸酸丝丝 氨氨 酸酸酪酪 氨氨 酸酸半半 胱胱 氨氨 酸酸C C亮亮 氨氨 酸酸丝丝 氨氨 酸酸终终 止止终终 止止A A亮亮 氨氨 酸酸丝丝 氨氨 酸酸终终 止止色色 氨氨 酸酸G GC C亮亮 氨氨 酸酸脯脯 氨氨 酸酸组组 氨氨 酸酸精精 氨氨 酸酸U U亮亮 氨氨 酸酸脯脯 氨氨 酸酸组组 氨氨 酸酸精精 氨氨 酸酸C C亮亮 氨氨 酸酸脯脯 氨氨 酸酸谷谷 氨氨 酰酰 胺胺精精 氨氨 酸酸A A亮亮 氨氨 酸酸脯脯 氨氨 酸

8、酸谷谷 氨氨 酰酰 胺胺精精 氨氨 酸酸G GA A异异 亮亮 氨氨 酸酸苏苏 氨氨 酸酸天天 冬冬 酰酰 胺胺丝丝 氨氨 酸酸U U异异 亮亮 氨氨 酸酸苏苏 氨氨 酸酸天天 冬冬 酰酰 胺胺丝丝 氨氨 酸酸C C异异 亮亮 氨酸氨酸苏苏 氨氨 酸酸赖赖 氨氨 酸酸精精 氨氨 酸酸A A甲甲 硫硫 氨氨 酸酸（起（起 始）始）苏苏 氨氨 酸酸赖赖 氨氨 酸酸精精 氨氨 酸酸G GG G缬缬 氨氨 酸酸丙丙 氨氨 酸酸天天 冬冬 氨氨 酸酸甘甘 氨氨 酸酸U U缬缬 氨氨 酸酸丙丙 氨氨 酸酸天天 冬冬 氨氨 酸酸甘甘 氨氨 酸酸C C缬缬 氨氨 酸酸丙丙 氨氨 酸酸谷谷 氨氨 酸酸甘甘 氨氨

9、 酸酸缬缬 氨氨 酸酸（起（起 始）始）丙丙 氨氨 酸酸谷谷 氨氨 酸酸甘甘 氨氨 酸酸G G24A AC CG GU UG GA AU UU UA AmRNA 氨基酸 氨基酸 氨基酸密码子：密码子：mRNAmRNA上决定氨基酸的三个相邻的碱基上决定氨基酸的三个相邻的碱基密码子密码子25遗传密码的特性：遗传密码的特性：2 2、共、共6464个遗传密码，其中有个遗传密码，其中有3 3个终止密码，没有对应个终止密码，没有对应的氨基酸。能决定氨基酸的氨基酸。能决定氨基酸的遗传密码子只有的遗传密码子只有6161个。个。3 3、通用性：地球上几乎所有、通用性：地球上几乎所有的生物共用一套密码子表。的生物

10、共用一套密码子表。1 1、简并性：一种氨基酸有两种以上的密码子的情况、简并性：一种氨基酸有两种以上的密码子的情况 。在一定程度上能防止由于碱基的改变而导致的遗传信息的改变。在一定程度上能防止由于碱基的改变而导致的遗传信息的改变。26mRNAC CA AC CG GU UG GA AU UU UA A U UA AA AU UA AC CU UA AAUG GUGUAA UAG UGA甲硫氨酸甲硫氨酸终止密码子终止密码子缬氨酸缬氨酸 起始密码子起始密码子编码氨基酸的密码子有编码氨基酸的密码子有6161种种氨基酸氨基酸氨基酸 氨基酸27问题： mRNA进入细胞质后与核糖体结合，合成生产蛋白质的“生

11、产线”，那么游离在细胞之中的氨基酸是如何运到合成蛋白质的“生产线”上的呢？ACGUGAUUA异亮氨酸甲硫氨酸谷氨酸亮氨酸28tRNA“搬运工搬运工”1、细胞中的、细胞中的tRNA有多少种？有多少种？61种种2、tRNA和氨基酸转运有何对应关系？和氨基酸转运有何对应关系？每种每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。只能识别并转运一种氨基酸。每种氨基酸可由一种或几种每种氨基酸可由一种或几种tRNA转运。转运。反密码子与mRNA上的密码子碱基互补配对专一性：29UAC甲硫氨酸甲硫氨酸ACU 天门冬酰天门冬酰氨氨 核糖体核糖体mRNA mRNA 与核糖体结合与核糖体结合. .UACGUGAUUAUA30

12、UAC甲硫氨酸甲硫氨酸ACU 天门冬酰天门冬酰氨氨AUG 异亮氨酸异亮氨酸 tRNA tRNA 将氨基酸转运到将氨基酸转运到 mRNAmRNA上的上的 相应位置相应位置ACGUGAUUAUAU31ACGUGAUUAUAC甲硫氨酸甲硫氨酸ACU 天门冬酰天门冬酰氨氨AUG 异亮氨酸异亮氨酸 两个氨基酸分子脱水缩合两个氨基酸分子脱水缩合缩合缩合ACGUGAUUAUAU32ACGUGAUUAUAC甲硫氨酸甲硫氨酸ACU 天门冬酰天门冬酰氨氨AUG 异亮氨酸异亮氨酸 核糖体随着核糖体随着 mRNAmRNA滑动，另一个滑动，另一个 tRNA tRNA 上的碱基与上的碱基与mRNAmRNA上的上的 密码子

13、配对。密码子配对。ACGUGAUUAUAU33ACGUGAUUA甲硫氨酸甲硫氨酸ACU 天门冬酰天门冬酰氨氨AUG 异亮氨酸异亮氨酸 下一个氨基酸分子缩合成链状结构下一个氨基酸分子缩合成链状结构ACGUGAUUAUAU34甲硫氨甲硫氨酸酸CUA 天冬酰天冬酰氨氨AUG 异亮氨酸异亮氨酸 t tRNARNA离开，再去转运新的氨基酸离开，再去转运新的氨基酸ACGUGAUUAUAU35 甲硫氨酸甲硫氨酸 天门冬酰天门冬酰氨氨 异亮氨酸异亮氨酸以以mRNAmRNA为模板形成了有一定氨基酸顺序的蛋白质为模板形成了有一定氨基酸顺序的蛋白质 。ACGUGAUUAUAU。36一个一个mRNA分子同时结合多个核

14、糖体分子同时结合多个核糖体意义：少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质分子就可以迅速合成出大量的蛋白质372.翻译的场所： 3.翻译时的模板：4.翻译的原料：5.肽链由各相邻的氨基酸通过 连接形成。 6.翻译的条件: 7.翻译时的碱基配对：8.产物: 肽键 A U C GmRNA t RNA U A G 细胞质的核糖体mRNA游离的氨基酸模板、原料、能量、酶、工具蛋白质(肽链)1.翻译的概念：课本P6438阶段阶段项目项目转录（有解旋）转录（有解旋）翻译（无解旋）翻译（无解旋）定义定义场所场所模板模板遗传信息传递遗传信息传递的方向的方向原料原料产物产物实质实质在细胞核中，以在细胞核中，

15、以DNADNA的一条链的一条链为模板合成为模板合成mRNAmRNA的过程。的过程。以信使以信使RNARNA为模板，合成具有一为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程定氨基酸顺序的蛋白质的过程细胞核细胞核细胞质的核糖体细胞质的核糖体DNADNA的一条链的一条链信使信使RNARNADNAmRNADNAmRNAmRNAmRNA蛋白质蛋白质4 4种核糖核苷酸种核糖核苷酸氨基酸氨基酸信使信使RNARNA一定氨基酸排列顺序的多肽是遗传信息的转录是遗传信息的转录是遗传信息的表达是遗传信息的表达39GAGUCAUGCmRNA转转 录录AGAGTCTG CT C CC AG A G T DNA翻翻 译译蛋白

16、质蛋白质缬氨酸缬氨酸组氨酸组氨酸精氨酸精氨酸总结：基因指导蛋白质的合成总结：基因指导蛋白质的合成40复制复制转录转录翻译翻译时间时间分裂间期生长发育的整个过程场所场所细胞核细胞核核糖体模板模板DNA两条母链DNA的一条链mRNA原料原料游离脱氧核苷酸4种游离核糖核苷酸4种氨基酸约20种条件条件模板、原料、能量、酶模板、原料、能量、酶模板、原料、能量、酶配对A-T、T-AA-U、T-AA-U、U-A产物产物两个相同的DNA一个mRNA多肽蛋白质信息信息传递传递DNA DNADNA RNARNA蛋白质蛋白质DNARNA蛋白质转录翻译复制411、遗传密码的组成是（、遗传密码的组成是（ ）A、由、由A

17、、T、G、C四种碱基中任何三个做排列组合。四种碱基中任何三个做排列组合。B、由、由A、U、G、C四种碱基中任何三个做排列组合。四种碱基中任何三个做排列组合。C、由、由A、T、G、C、U五种碱基中任何三个做排列组合。五种碱基中任何三个做排列组合。D、由、由A、U、G、T四种碱基中任何三个做排列组合。四种碱基中任何三个做排列组合。B422、DNA决定决定RNA的性质是通过（的性质是通过（ ）A、信使、信使RNA的密码的密码B、DNA特有的自我复制特有的自我复制C、碱基互补配对原则、碱基互补配对原则D、转运、转运RNA的媒介的媒介C433、已知某转运、已知某转运RNA的一端的三个碱基顺序是的一端的三个碱基顺序是GAU，它所转运的氨基酸是亮氨，它所转运的氨基酸是亮氨酸，那么决定此氨基酸的密码是由酸，那么决定此氨基酸的密码是由下列哪个转录来的（下列哪个转录来的（ ）A、GATB、GAAC、GUAD、CTAA444、信使、信使RNA中核苷酸的顺序是由下列哪项决定的（中核苷酸的顺序是由下列哪项决定的（ ）A、转运、转运RNA中核苷酸的排列顺序中核苷酸的排列顺序B、蛋白质分子中氨基酸的排列顺序、蛋