浙科版必修第三章遗传的分子基础—遗传信息的表达RNA和蛋白质的合成课件

1、导入：导入： 上一节课我们主要学习了上一节课我们主要学习了DNA结构和结构和复制，知道了复制，知道了DNA具有携带遗传信息的功具有携带遗传信息的功能能。而我们在前面学习细胞分化时知道，。而我们在前面学习细胞分化时知道，不同细胞表达不同的蛋白质的原因是基因不同细胞表达不同的蛋白质的原因是基因选择性表达的结果，也就是说在不同细胞选择性表达的结果，也就是说在不同细胞里里DNA是相同的，但是表达情况不同，那是相同的，但是表达情况不同，那么么DNA所贮存的遗传是如何遗传决定了蛋所贮存的遗传是如何遗传决定了蛋白质的结构呢？即白质的结构呢？即DNA的另一个功能：的另一个功能：表表达遗传信息达遗传信息的功能。

2、的功能。基因（遗传信息）的基因（遗传信息）的表达：表达：转录转录 翻译翻译 基因通过指导蛋白质的合成来控制基因通过指导蛋白质的合成来控制性状，称为基因的表达。性状，称为基因的表达。遗传信息的遗传信息的传递传递 复制复制DNA的的功功能能红细胞形状红细胞形状思考几个问题思考几个问题1 1、遗传物质主要存在于细胞的什么部位？、遗传物质主要存在于细胞的什么部位？2 2、生物的性状或生命的主要功能由什么物质、生物的性状或生命的主要功能由什么物质承担？承担？3 3、蛋白质的合成在细胞的什么部位？、蛋白质的合成在细胞的什么部位？4 4、DNADNA能不能到细胞质中去直接指导蛋白质能不能到细胞质中去直接指导

3、蛋白质的合成？的合成？ DNADNA与蛋白质之间有无中间物质与蛋白质之间有无中间物质充当信使呢？充当信使呢？DNA主要位于细胞核主要位于细胞核蛋白质蛋白质细胞质细胞质 核糖体核糖体RNA5 5、细胞核内的遗、细胞核内的遗传物质传物质DNADNA如何如何指导细胞质中的指导细胞质中的蛋白质合成呢？蛋白质合成呢？蛋白质的合成蛋白质的合成控制控制以RNA为媒介DNA通过通过转录转录、翻译翻译的过程的过程DNARNA结构结构基本单位基本单位磷酸磷酸五碳糖五碳糖碱基碱基分布分布双双螺旋结构螺旋结构单单链链结构结构脱氧核苷酸脱氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸磷酸磷酸磷酸磷酸脱氧核糖脱氧核糖核糖核糖A A、G G

4、、C C、T TA A、G G、C C、UDNADNA与与RNARNA的比较的比较主要在细胞主要在细胞核核细胞细胞质质RNARNA的种类的种类l信使信使RNA mRNAl转运转运RNA tRNAl核糖体核糖体RNA rRNA1、转录概念：、转录概念： 指以指以DNA的一条的一条链为模板，按照链为模板，按照碱基互补配对原碱基互补配对原则，合成则，合成mRNA的过程。的过程。一一. . 转录转录主要在细胞核主要在细胞核2、场所：、场所：3、条件：、条件：（细胞质中也有（细胞质中也有DNA，也能进行转录），也能进行转录）模板：模板：DNA的一条链的一条链酶：酶： RNA聚合酶聚合酶原料：四种核糖核苷

5、酸原料：四种核糖核苷酸能量：能量： ATP这样：这样：DNADNA上的遗传信息就传递到上的遗传信息就传递到mRNAmRNA上上a. DNA 解旋，以一条链为模板合成解旋，以一条链为模板合成RNAb. DNA与与RNA的碱基互补配对：的碱基互补配对：AU ; TA； CG；GCc. 组成组成 RNA 的核糖核苷酸一个个连接起来的核糖核苷酸一个个连接起来4、过程：、过程：转录转录DNADNA复制复制DNA的复制的复制转录转录模板模板原料原料酶酶产物产物DNA复制与转录的比较复制与转录的比较以以DNA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DNA解旋酶、解旋酶、DNA聚合酶聚

6、合酶2个双链个双链DNA分子分子以以DNA的的一条一条链链为模板为模板游离的游离的核苷酸核苷酸RNA聚合酶聚合酶1条条RNA单单链链TCATG T TT AAG T AC A A A T AGUAC A AAUmRNA二、翻译二、翻译 概念概念以以mRNA为模板，合成具有一定为模板，合成具有一定氨基氨基酸顺序的蛋白质酸顺序的蛋白质的过程。的过程。 场所场所细胞质中的细胞质中的核糖体核糖体 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mRNA 20种游离的种游离的氨基酸氨基酸遗传信息从遗传信息从mRNA 转移到了转移到了

7、蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质tRNA上的上的反密码子反密码子与与mRNA的的密密码子码子互补配对。互补配对。AU GCUCAUG A UUAmRNA密码子密码子密码子密码子密码子密码子 遗传密码遗传密码 指指mRNA上核苷酸的排列顺序，把上核苷酸的排列顺序，把mRNA上上决定决定1个氨基酸个氨基酸的的3个相邻的碱基个相邻的碱基叫叫密码子密码子。阅读密码子表思考讨论：阅读密码子表思考讨论： 1、请找出起始密码子与终止密码子。、请找出起始密码子与终止密码子。 2、已知一段、已知一段mRNA的碱基序列是的碱基序列是AUGGAAGCAUGUCCGAGCAAGCCG，你能写出对应的氨基酸序列吗？你能写出对应

8、的氨基酸序列吗？ 3、地球上几乎所有的生物体都共有上述密、地球上几乎所有的生物体都共有上述密码子表。根据这一事实你能想到什么？码子表。根据这一事实你能想到什么？AUG、GUGUAA、UAG、UGA甲硫氨酸谷丙半胱脯丝赖脯甲硫氨酸谷丙半胱脯丝赖脯地球上所有的生物具有共同的遗传语言，具有或地球上所有的生物具有共同的遗传语言，具有或远或近的亲缘关系。远或近的亲缘关系。 4、从密码子中可以看到，、从密码子中可以看到，一种氨基酸一种氨基酸可能有可能有几个密码子几个密码子，这一现象称做密，这一现象称做密码的码的简并简并。你认为密码的简并对生物。你认为密码的简并对生物体的生存发展有什么意义？体的生存发展有什

9、么意义？保证了生物遗传的相对稳定性。保证了生物遗传的相对稳定性。 转运转运RNA （ tRNA） 氨基酸的氨基酸的搬运工搬运工 tRNA上上反密码子反密码子可以与可以与mRNA上的密码子上的密码子互补互补配对配对。每种每种tRNA只能识别并转运只能识别并转运一种氨基酸一种氨基酸 tRNAU A C甲硫氨酸甲硫氨酸ACU天冬氨酸天冬氨酸AUG异亮氨酸异亮氨酸氨基酸与转运氨基酸与转运RNA结合，这个过程要消化能量结合，这个过程要消化能量.反密码子反密码子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

10、译的比较以以DNA的的两条两条链为模板链为模板4种游离的种游离的脱氧脱氧核苷酸核苷酸DNA解旋酶、解旋酶、DNA聚合酶聚合酶2个子代双链个子代双链DNA分子分子以以DNA的的一条一条链链为模板为模板4种游离的核苷酸种游离的核苷酸RNA聚合酶聚合酶1条条mRNA单链单链mRNA20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AT GCTA CGAU TAUA CG GCAU UA CG GCDNA DNADNA RNARNA 蛋白质蛋白质三、中心法则三、中心法则DNA RNA 蛋白质蛋白质复制复制转录转录逆转录逆转录复制复制翻译翻译2、基因通过控制、基因通过控

11、制蛋白质蛋白质的结构直接控制生的结构直接控制生物体的物体的性状性状1、基因通过控制、基因通过控制酶酶的合成来控制的合成来控制性状性状。基因对形状的控制基因对形状的控制 4.基因分为编码区和非编码区两部分基因分为编码区和非编码区两部分 编码区含有编码区含有蛋白质编码信息蛋白质编码信息 上游的非编码区有具调控作用的特定上游的非编码区有具调控作用的特定核苷酸序列（核苷酸序列（选择性表达信息选择性表达信息）转录转录起点起点非编码区非编码区启动子启动子转录区转录区终止子终止子非编码区非编码区编码区编码区转录转录终点终点一条多肽链中有氨基酸一条多肽链中有氨基酸10001000个，则作为合成该多肽个，则作为

12、合成该多肽模板的模板的mRNAmRNA分子和用来转录分子和用来转录mRNAmRNA的的DNADNA分子分别至少分子分别至少要有碱基（要有碱基（ ）A A、30003000个和个和3000 B3000 B、10001000个和个和20002000个个C C、20002000个和个和40004000个个 D D、30003000个和个和60006000个个 信使信使RNARNA碱基数为碱基数为100010003=30003=3000个个 DNADNA分子碱基数为分子碱基数为300030002=60002=6000个个基因控制性状表现的主要途径是：基因控制性状表现的主要途径是：（ ） A A、RNA

13、 RNA 蛋白质蛋白质 （性状）（性状） B B、 DNA DNA 蛋白质（性状）蛋白质（性状） C C、RNA DNA RNA DNA 蛋白质（性状）蛋白质（性状） D D、DNA RNA DNA RNA 蛋白质（性状）蛋白质（性状） 一条一条DNADNA分子上的某个基因有分子上的某个基因有300300个碱基个碱基对，则它控制合成的蛋白质分子中含有对，则它控制合成的蛋白质分子中含有肽键的个数最多为：肽键的个数最多为： A A、9999个个 B B、100100个个 C C、4949个个 D D、5050个个 决定氨基酸的密码子是指（ ）A、DNA上的3个相邻的碱基B、转运RNA上的3个相邻的碱基C、信使RNA上的3个相邻的碱基D、基因上的3个相邻的碱基C下列哪一项不可能是遗传密码（下列哪一项不可能是遗传密码（ ） A. ATC B. UUC C. CAG D. GGC