基因指导蛋白质合成上课用

1、基因指导蛋白质合成上课用基因的表达：基因指导蛋白质的合成来控制性状基因的表达：基因指导蛋白质的合成来控制性状DNADNA蛋白质的合成蛋白质的合成主要在细胞核主要在细胞核指导指导媒介：媒介：RNARNA基因基因核糖体核糖体细胞质细胞质小飞守角制作DNADNARNARNA全称全称脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸核糖核酸核糖核酸基本单位基本单位脱氧核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸主要分布主要分布细胞核细胞核细胞质细胞质五碳糖五碳糖脱氧核糖脱氧核糖核糖核糖含氮碱基含氮碱基A A、G G、C C、T TA A、G G、C C、U U结构结构双螺旋结构双螺旋结构单链结构单链结构显色反应显色反应甲基绿甲

2、基绿吡罗红吡罗红DNADNA和和RNARNA的主要区别：的主要区别：信使RNA(mRNA)：核糖体RNA(rRNA)：转运RNA(tRNA)：是控制蛋白质合成的是控制蛋白质合成的直接直接模板。模板。 有反密码子。能识别密码子，可运载特有反密码子。能识别密码子，可运载特定的氨基酸到相应的位置。定的氨基酸到相应的位置。作用：与蛋白质构成核糖体，作用：遗传信息传递的媒介。作用：转运氨基酸的工具。是作为翻译的场所。是作为翻译的场所。为什么为什么mRNAmRNA适于作适于作DNADNA的信使呢？的信使呢？信使信使RNARNA是遗传信息的传递者。它是遗传信息的传递者。它是是DNADNA的信使。（基因的信使

3、）的信使。（基因的信使）什么是什么是mRNAmRNA？它是谁的信使？它是谁的信使？RNARNA是由基本单位是由基本单位核苷酸连接而成，核苷酸连接而成， 跟跟DNADNA一样能够储存遗传信息。一样能够储存遗传信息。RNARNA一般为单链，比一般为单链，比DNADNA短，能通过核孔，短，能通过核孔， 从细胞核转移到细胞质中。从细胞核转移到细胞质中。RNARNA与与DNADNA的关系中，也遵循的关系中，也遵循“碱基互补碱基互补 配对原则配对原则”。因此以。因此以RNARNA为媒介可将遗传为媒介可将遗传 信息传递到细胞质中。信息传递到细胞质中。思考：思考： DNA DNA的遗传信息是怎么传给的遗传信息

4、是怎么传给mRNA mRNA 的？的？1 1、遗传信息转录的概念：、遗传信息转录的概念：RNARNA是在细胞核中，以是在细胞核中，以DNADNA分子的一条链为分子的一条链为模板，按照模板，按照AUAU、GCGC、TATA、CGCG的的碱基互补配对原则，合成碱基互补配对原则，合成mRNAmRNA的过程。的过程。场所：场所：模板：模板：原料：原料：能量：能量：产物：产物：特点：特点：原则：原则：方向：方向：酶：酶：主要在细胞核，少数在细胞质中主要在细胞核，少数在细胞质中DNADNA上基因的一条链（模板链）上基因的一条链（模板链）四种核糖核苷酸（四种核糖核苷酸（A A、G G、C C、U U）ATP

5、ATP（细胞呼吸）（细胞呼吸）单链的单链的mRNAmRNA边解旋边转录边解旋边转录碱基互补配对原则碱基互补配对原则（A AU U、T TA A、GCGC、CGCG）DNA mRNADNA mRNA解旋酶、解旋酶、RNARNA聚合酶聚合酶2 2、遗传信息的转录：概念、遗传信息的转录：概念3 3、遗传信息转、遗传信息转录的过程：录的过程：模板链模板链非模板链非模板链DNADNA复制复制遗传信息的转录遗传信息的转录时间时间有丝和减一的间期有丝和减一的间期生长发育过程中生长发育过程中场所场所主要是在细胞核，少数在线粒体和叶绿体主要是在细胞核，少数在线粒体和叶绿体模板模板亲代亲代DNADNA的两条链的两

6、条链DNADNA上基因的一条链上基因的一条链原料原料四种脱氧核苷酸四种脱氧核苷酸四种核糖核苷酸四种核糖核苷酸能量能量ATPATP（细胞呼吸）（细胞呼吸）酶酶解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合酶聚合酶解旋酶、解旋酶、RNARNA聚合酶聚合酶特点特点边解旋边复制，边解旋边复制，半保留复制原则半保留复制原则边解旋边转录，边解旋边转录，DNADNA双链全保留双链全保留产物产物两个双链两个双链DNADNA分子分子一个单链一个单链mRNAmRNA意义意义复制遗传信息，复制遗传信息，使亲代传给子代使亲代传给子代传递遗传信息，传递遗传信息，为翻译做准备为翻译做准备转录与转录与DNADNA分子复制的区别：分子复制

7、的区别：课堂练习课堂练习： 1构成人体的核酸有两种，构成核酸的基本单位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？核苷酸有多少种？碱基有多少种？ A2种种 4种种 B4种种 4种种 C5种种 5种种 D8种种 5种种D 2细胞内与遗传有关的物质，从复杂到简单的结构细胞内与遗传有关的物质，从复杂到简单的结构 层次是层次是 ADNA染色体染色体脱氧核苷酸脱氧核苷酸基因基因 B染色体染色体脱氧核苷酸脱氧核苷酸DNA基因基因 CDNA染色体染色体基因基因脱氧核苷酸脱氧核苷酸 D染色体染色体DNA基因基因脱氧核苷酸脱氧核苷酸D小飞守角制作3下列哪一组物质是下列哪一组物质是RN

8、A的组成成分的组成成分 A脱氧核糖核酸和磷酸脱氧核糖核酸和磷酸 B脱氧核糖、碱基和磷酸脱氧核糖、碱基和磷酸 C核糖、碱基和磷酸核糖、碱基和磷酸 D核糖、嘧啶和核酸核糖、嘧啶和核酸4DNA分子的解旋发生在分子的解旋发生在 过程中过程中 A复制复制 B转录转录 C翻译翻译 D复制和转录复制和转录CD5果蝇的遗传物质由果蝇的遗传物质由 种核苷酸组成种核苷酸组成 A2 B4 C5 D8B小飞守角制作6一个一个DNA分子可以转录出多少种多少个分子可以转录出多少种多少个 mRNA A一种一个一种一个 B一种多个一种多个 C多种多个多种多个 D无数种无数个无数种无数个C7烟草、烟草花叶病毒、烟草、烟草花叶病

9、毒、T2噬菌体中含有噬菌体中含有 的物质，下列叙述正确的是的物质，下列叙述正确的是 A核酸的种类依次是核酸的种类依次是2、1、2 B核苷酸的种类依次是核苷酸的种类依次是8、5、4 C五碳糖的种类依次是五碳糖的种类依次是2、2、1 D含含N碱基的种类依次是碱基的种类依次是5、4、4D小飞守角制作8A. 46%,54% B.23%,27% C.27%,23% D.46%,27%BA1T2T1A2G1C1C2G212(A1 T1)%= (A2+ T2)%= (A总+T总)%(G1C1)%= (G2+C2)%= (G总+C总)%AmUmGmCmmRNA= (Am+Um)%= (Gm+Cm)%小飞守角制

10、作9mRNA上有上有25的腺嘌呤，的腺嘌呤，35的尿嘧的尿嘧 啶，则转录该啶，则转录该mRNA的的DNA分子上腺嘌分子上腺嘌 呤占碱基总数的呤占碱基总数的 A50% B25%C30%D35%C小飞守角制作1 1、遗传信息翻译的概念：、遗传信息翻译的概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，就以游离在细胞质中的各种氨基酸，就以mRNAmRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质，这一过程称为翻译。的蛋白质，这一过程称为翻译。翻译的实质：翻译的实质：将将mRNAmRNA中的碱基序列翻译为蛋白质的中的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列。氨基酸序列。如果如果1 1个碱基决定个碱基决定

11、1 1个氨基酸可以决定个氨基酸可以决定_种。种。如果如果3 3个碱基决定个碱基决定1 1个氨基酸可决定个氨基酸可决定_种。种。如果如果2 2个碱基决定个碱基决定1 1个氨基酸可以决定个氨基酸可以决定_种。种。4 416166464mRNAmRNA：碱基碱基的数量的数量碱基的碱基的排列顺序排列顺序碱基的种类碱基的种类（4 4种）种）蛋白质：蛋白质：氨基酸氨基酸的数量的数量氨基酸的排氨基酸的排列顺序列顺序氨基酸的种类氨基酸的种类（2020种）种）4 41 14 44 42 216164 43 364642 2、碱基与氨基酸之间的对应关系：、碱基与氨基酸之间的对应关系：决定决定决定决定决定决定U U

12、C CA AG GU U苯丙氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸酪氨酸酪氨酸酪氨酸酪氨酸终止终止终止终止半光氨酸半光氨酸半光氨酸半光氨酸终止终止色氨酸色氨酸U UC CA AG GC C亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸组氨酸组氨酸组氨酸组氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酰胺精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸U UC CA AG GAA异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸甲硫氨酸甲硫氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸天冬酰胺天

13、冬酰胺天冬酰胺天冬酰胺赖氨酸赖氨酸赖氨酸赖氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸U UC CA AG GG G缬氨酸缬氨酸缬氨酸缬氨酸缬氨酸缬氨酸缬氨酸缬氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸天冬氨酸天冬氨酸天冬氨酸天冬氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸U UC CA AG G2020种种氨氨基基酸酸的的遗遗传传密密码码字字典典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mRNAmRNA上三个相邻的碱基决定一个氨基酸。上三个相邻的碱基决定一个氨基酸。 一个氨基

14、酸可以由一种或几种密码子来决定。一个氨基酸可以由一种或几种密码子来决定。决定决定2020种氨基酸的密码子共有种氨基酸的密码子共有6161种。种。 一种密码子只能决定一种氨基酸。一种密码子只能决定一种氨基酸。2 2）密码子与氨基酸的关系：）密码子与氨基酸的关系：1 1）密码子的概念：）密码子的概念：3 3）密码子的种类：）密码子的种类：起始密码子：起始密码子：普通密码子：普通密码子：终止密码子：终止密码子：2 2种，种，AUGAUG、GUGGUG，也编码氨基酸。也编码氨基酸。5959种，只编码氨基酸。种，只编码氨基酸。3 3种，种，UAAUAA、UGAUGA、UAGUAG，不编码氨，不编码氨基酸

15、，只是终止信号。基酸，只是终止信号。6161种编码种编码氨基酸氨基酸4 4）密码子的特点：）密码子的特点：简并性：简并性：通用性：通用性：在一定程度上，能防止碱基的改在一定程度上，能防止碱基的改变而导致遗传信息的改变。变而导致遗传信息的改变。密码子在生物界是通用的。密码子在生物界是通用的。 tRNA tRNA的结构像的结构像三叶草的叶形，其三叶草的叶形，其一端是携带氨基酸一端是携带氨基酸的部位，另一端有的部位，另一端有3 3个碱基。每个个碱基。每个tRNAtRNA的这的这3 3个碱基个碱基可以与可以与mRNAmRNA上的上的密码子互补配对密码子互补配对。 5 5）反密码子的概念：）反密码子的概

16、念：一种一种tRNAtRNA只携带一种氨基酸；只携带一种氨基酸；一种氨基酸可由一种或几种一种氨基酸可由一种或几种tRNAtRNA携带运输。携带运输。反密码子有反密码子有6161种，与种，与6161种决定氨基酸的密码种决定氨基酸的密码子相对应。子相对应。 反密码子的反密码子的3 3个碱基与相应的个碱基与相应的DNADNA模板链上模板链上对应的碱基相同，只是对应的碱基相同，只是DNADNA中的中的“T T”对应对应tRNAtRNA中的中的“U”U”。6 6）反密码子与氨基酸的关系：）反密码子与氨基酸的关系：场所：场所：模板：模板：原料：原料：能量：能量：产物：产物：转运工具：转运工具：原则：原则：

17、方向：方向：酶：酶：细胞质的核糖体上细胞质的核糖体上mRNAmRNA2020种氨基酸种氨基酸ATPATP（细胞呼吸）（细胞呼吸）多肽链或者是蛋白质多肽链或者是蛋白质tRNAtRNA密码子与反密码子碱基互补配对密码子与反密码子碱基互补配对mRNA mRNA 多肽链（蛋白质）多肽链（蛋白质）需要一些酶需要一些酶3 3、遗传信息翻译的条件：、遗传信息翻译的条件：4 4、遗传信息翻译的过程：、遗传信息翻译的过程：1 1、mRNAmRNA进入细胞质，与核糖进入细胞质，与核糖体结合。携带甲硫氨酸的体结合。携带甲硫氨酸的tRNAtRNA，通过与碱基，通过与碱基AUGAUG互补配对，互补配对，进入位点进入位点

18、1 1。2 2、携带组氨酸的、携带组氨酸的tRNAtRNA以同以同样的方式进入位点样的方式进入位点2 2。位点位点1 1位点位点1 1位点位点2 23 3、甲硫氨酸通过与组氨酸形成、甲硫氨酸通过与组氨酸形成肽键而转移到占据位点肽键而转移到占据位点2 2的的tRNAtRNA上。上。位点位点1 1位点位点2 2位点位点1 1 位点位点2 2多聚核糖体多聚核糖体遗传信息的转录遗传信息的转录遗传信息的翻译遗传信息的翻译场所场所细胞核细胞核细胞质的核糖体上细胞质的核糖体上模板模板 DNADNA基因上的一条链基因上的一条链mRNAmRNA原料原料四种核糖核苷酸四种核糖核苷酸2020种氨基酸种氨基酸能量能量

19、ATPATP（细胞呼吸）（细胞呼吸）酶酶解旋酶、解旋酶、RNARNA聚合酶聚合酶特定的酶特定的酶产物产物一个单链一个单链mRNAmRNA多肽链（蛋白质）多肽链（蛋白质）原则原则DNADNA的一条链与的一条链与mRNAmRNA配对配对mRNAmRNA的一条链与的一条链与tRNAtRNA配对配对转录与翻译的区别：转录与翻译的区别：场所场所模板模板原料原料产物产物方向方向DNADNA的复制：的复制：DNADNADNADNA细胞核细胞核亲代亲代DNADNA的的每一条链每一条链游离的脱游离的脱氧核苷酸氧核苷酸DNADNADNADNADNADNA转录：转录：DNARNADNARNA细胞核细胞核DNADNA

20、的一条的一条链（模板链）链（模板链）游离的核游离的核糖核苷酸糖核苷酸mRNAmRNADNADNAmRNAmRNA翻译：翻译：RNARNA蛋白质蛋白质细胞质细胞质mRNAmRNA游离的氨游离的氨基酸基酸蛋白质蛋白质mRNAmRNA蛋白质蛋白质DNADNA的复制、转录和翻译的比较：的复制、转录和翻译的比较：RNARNA基因基因蛋白质蛋白质转录转录翻译翻译细胞核细胞核细胞质细胞质1 1、DNADNA、mRNAmRNA上的碱基数目与氨基酸数目之上的碱基数目与氨基酸数目之间的关系：间的关系：如果某蛋白质中有如果某蛋白质中有n n个氨基酸，则指导该蛋白个氨基酸，则指导该蛋白质合成的质合成的mRNAmRNA

21、的碱基数目为的碱基数目为 ，控制该蛋，控制该蛋白质合成的白质合成的DNADNA（基因）中的碱基数目为（基因）中的碱基数目为 。3n3n6n6nDNADNA（基因）碱基数：（基因）碱基数：mRNAmRNA碱基数：多碱基数：多肽链氨基酸数肽链氨基酸数 = 6= 6：3 3：1 1注意：上述比值中没有考虑终止密码子。若考注意：上述比值中没有考虑终止密码子。若考虑，只要在虑，只要在mRNAmRNA碱基数和碱基数和DNADNA碱基数上再加碱基数上再加上相应数值即可。上相应数值即可。C C G G T T G GC CA AC C A A T TG G C C A A C C T T G G G G T

22、T A ADNADNAC C G G U U G GG GA AC C A A U UmRNAmRNAG G C C A A C C U U G G G G U U A AtRNAtRNA遗传信息遗传信息模板链模板链密码子密码子反密码子反密码子谷氨酸谷氨酸组氨酸组氨酸氨基酸氨基酸精氨酸精氨酸氨基酸序列氨基酸序列2 2、计算中、计算中“最多最多”和和“最少最少”的分析的分析翻译时，翻译时，mRNAmRNA上的终止密码子不决定氨基上的终止密码子不决定氨基酸，因此酸，因此mRNAmRNA上的碱基数目是蛋白质中氨上的碱基数目是蛋白质中氨基酸数目的基酸数目的3 3倍还要多一些。倍还要多一些。 在回答有关

23、问题时，应加上在回答有关问题时，应加上“最多最多”和和“最最少少”等字。等字。3 3、计算时要看清是、计算时要看清是DNADNA上（或基因中）的碱基上（或基因中）的碱基对数还是个数，是对数还是个数，是mRNAmRNA上的密码子个数还是上的密码子个数还是碱基个数。碱基个数。DNADNA上碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数上碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的目的6 6倍还要多一些。倍还要多一些。C C G G T T G GC CA AC C A A T TG G C C A A C C T T G G G G T T A ADNADNAC C G G U U G GC CA AC C A A U

24、 UmRNAmRNAG G C C A A C C U U G G G G U U A AtRNAtRNA谷氨酸谷氨酸组氨酸组氨酸氨基酸氨基酸精氨酸精氨酸T T A A G GA A T T C CU U A A G G终止密码终止密码子，不编子，不编码氨基酸码氨基酸基因的表达：基因指导蛋白质的合成来控制性状基因的表达：基因指导蛋白质的合成来控制性状DNADNA蛋白质的合成蛋白质的合成主要在细胞核主要在细胞核指导指导媒介：媒介：RNARNA基因基因核糖体核糖体细胞质细胞质转录转录翻译翻译DNADNA遗传遗传信息信息遗传密遗传密码码mRNAmRNA反密反密码子码子tRNAtRNA位位置置转转录录

25、位位置置位位置置识识别别基因中脱氧核苷酸基因中脱氧核苷酸的排列顺序的排列顺序mRNAmRNA中的核糖核苷中的核糖核苷酸的排列顺序酸的排列顺序tRNAtRNA一端与密码子对应一端与密码子对应的三个相邻碱基的三个相邻碱基决定蛋白质中氨基酸决定蛋白质中氨基酸序列的间接模板序列的间接模板决定蛋白质中氨基酸序决定蛋白质中氨基酸序列的直接模板列的直接模板识别识别mRNAmRNA上的密码上的密码子，运载氨基酸子，运载氨基酸概念概念作用作用概念概念概念概念作用作用作用作用3 3、一个双链、一个双链DNADNA分子中碱基分子中碱基A A占占30%30%，其转录成，其转录成的的mRNAmRNA上的上的U U 为为35%35%，则，则mRNAmRNA上的碱基上的碱基A A为为（ ）A A、20%20% B B、25%25% C C、30%30% D D、35%35%B B2 2、某、某DNADNA分子中分子中S S片段含有片段含有360360个碱基，问由该个碱基，问由该片段所控制合成多肽链中，最多有多少种氨基酸（片段所控制合成多肽链中，最多有多少种氨基酸（ ）A A、20 B20 B、60 C60 C、120 D120 D、360360A A1 1、DNADNA复制、转录、翻译分别形成（复制、转录、翻译分别形成（ ）A.RNAA.RNA、DNADNA、核糖体、核糖体 B.RNAB.RNA