基因指导蛋白质合成带动画

关于基因指导蛋白质合成带动画第一页，共六十六页，2022年，8月28日问题一：在现实生活中，我们能不能像电影《侏罗纪公园》中描述的那样，利用恐龙的DNA，使恐龙复活呢？问题二：如果能利用恐龙的DNA使恐龙复活，你认为主要要解决什么问题？电影《侏罗纪公园》中恐龙复活的场景第二页，共六十六页，2022年，8月28日第四章的章图请同学们阅读章图中的文字和图解，你们看懂了什么，又产生了哪些问题。第三页，共六十六页，2022年，8月28日基因肤色眼皮单双血型基因有遗传效应的DNA片段控制生物性状在染色体上呈线性排列第四页，共六十六页，2022年，8月28日基因控制生物性状指导合成蛋白质体现者基因的表达：基因指导蛋白质合成的过程。问题：基因是怎样指导蛋白质的合成呢？第五页，共六十六页，2022年，8月28日1.DNA主要存在哪里？2.蛋白质在哪里合成？DNA主要在细胞核蛋白质的合成在细胞质(核糖体)进行指导通过RNA问题：2、为什么RNA适于做DNA的信使呢？1、DNA在细胞核中，而蛋白质合成是在细胞质中进行的，两者如何联系起来的呢？第六页，共六十六页，2022年，8月28日㈠遗传信息的转录1、RNA与DNA的区别核糖脱氧核糖第七页，共六十六页，2022年，8月28日第八页，共六十六页，2022年，8月28日RNA与DNA结构的比较比较项目DNARNA结构基本单位五碳糖含氮碱基主要功能存在场所脱氧核苷酸核糖核苷酸脱氧核糖核糖ATCGAUCG通常双螺旋结构一般单链结构细胞核细胞质储存遗传信息与蛋白质的合成有关第九页，共六十六页，2022年，8月28日注意事项：④RNA的作用：RNA与蛋白质合成有关，也可作为一种酶，具有催化作用。①同一生物体不同体细胞的DNA含量和种类相同（都是由同一个受精卵发育而来的）②同一生物体不同体细胞的RNA含量和种类不同，相差很大。③有细胞结构的生物体细胞中同时含有DNA和RNA的，DNA是遗传物质。第十页，共六十六页，2022年，8月28日RNA种类信使RNA(mRNA)核糖体RNA(rRNA)转运RNA(tRNA)将DNA的遗传信息转录下来，以遗传密码的形式传递至细胞质的核糖体上，成为蛋白质合成的模板。氨基酸的运载工具。（一种转运RNA只能识别和转运一种氨基酸。核糖体的组成部分第十一页，共六十六页，2022年，8月28日信使RNA核糖体RNA转运RNA第十二页，共六十六页，2022年，8月28日

种类mRNAtRNArRNA

名称分布部位

结构

特点

功能信使RNA转运RNA核糖体RNA单链三叶草结构单链带有从DNA上转录来的遗传信息有一个氨基酸结合区；有一个反密码子区构成核糖体的主要成分翻译时作为模板转运特定的氨基酸构成核糖体的成分；合成蛋白质的场所细胞核内合成，穿过核孔，到达细胞质中与核糖体结合细胞质中细胞质中RNA的种类及功能第十三页，共六十六页，2022年，8月28日

⑴它也是由基本单位——核苷酸连接而成，由核糖、磷酸、碱基共同组成核苷酸，因此能储存遗传信息。

⑵在RNA与DNA的关系中，也遵循“碱基互补配对原则”，因RNA中没有T，DNA中没有U，所以当RNA与DNA有关系时，U与配对。

⑶RNA一般是单链，而且比DNA短，因此能够通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。3、RNA适于做DNA的信使的原因：DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的呢？第十四页，共六十六页，2022年，8月28日转录：在细胞核中，以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对的原则合成mRNA的过程DNA的遗传信息是怎么传给mRNA的？第十五页，共六十六页，2022年，8月28日转录：在_______内，以DNA的______为______，按照____________的原则合成_____的过程。细胞核一条链模板碱基互补配对RNA第十六页，共六十六页，2022年，8月28日场所：主要在细胞核

过程：4步:解旋、碱基互补配对、连接、释放

条件模板：酶：原料：能量：

结果：概念：在细胞核中，以DNA的一条链为模板，合成mRNA的过程。DNA的一条链游离的四种核糖核苷酸ATPDNA解旋酶、RNA聚合酶等形成一条mRNA4.遗传信息的转录第十七页，共六十六页，2022年，8月28日DNA的平面结构图AGTACAAATTCATGATTA第十八页，共六十六页，2022年，8月28日以DNA的一条链为模板合成RNADNA游离的核糖核苷酸AGT

ACAAAT

UUGGACUGCUGA第十九页，共六十六页，2022年，8月28日AGT

ACAAAT

AGCUGACGGUUU

DNA与RNA的碱基互补配对：A——U；T——C；C——G；T—ARNA聚合酶第二十页，共六十六页，2022年，8月28日AGT

ACAAAT

AGCGACGGUUUU

组成

RNA的核糖核苷酸一个个连接起来第二十一页，共六十六页，2022年，8月28日AGT

ACAAAT

GCGACGGUUUUA第二十二页，共六十六页，2022年，8月28日AGTACAAATGCGACGUGUUAU第二十三页，共六十六页，2022年，8月28日AGTACAAATGCGACGGUUAUU第二十四页，共六十六页，2022年，8月28日AG

T

AC

AA

A

T

GGCGGUUAUUAUC第二十五页，共六十六页，2022年，8月28日AGTACAAATGGCGGUUAUUAUC形成的

mRNA链，DNA上的遗传信息就传递到mRNA上RNADNA第二十六页，共六十六页，2022年，8月28日

mRNA通过核孔进入细胞质中，开始它新的历程——翻译。

第二十七页，共六十六页，2022年，8月28日第二十八页，共六十六页，2022年，8月28日⑴转录的定义：在细胞核中，以DNA的一条链为模板，合成mRNA的过程。⑵转录的场所：细胞核。⑶转录的模板：DNA分子的一条链。⑷转录的原料：四种核糖核苷酸。⑸转录的条件：模板、原料、能量、酶。⑹转录时的碱基配对：⑺转录的产物：mRNA。DNARNAATCGUAGCG－C、C－G、T－A、A－U（8）遗传信息流动：DNA

mRNA第二十九页，共六十六页，2022年，8月28日想一想1.转录的场所一定是细胞核吗？产物一定是mRNA吗？★含有DNA的部位均可转录。★产物mRNA、tRNA、rRNA等第三十页，共六十六页，2022年，8月28日特别提醒：（1）转录的基本单位是基因，而不是整个DNA分子。（2）在真核细胞内，转录出来的RNA需要经过加工才能具有生物活性。第三十一页，共六十六页，2022年，8月28日类别项目

复制

转录场所解旋模板原料酶特点信息传递方向产物细胞核只解有遗传效应的片段只有DNA的一条链四种核糖核苷酸DNA解旋酶、RNA聚合酶边解旋边转录一条单链的mRNA细胞核完全解旋DNA的两条链四种脱氧核苷酸DNA解旋酶、DNA聚合酶半保留复制、边解旋边复制子代DNADNADNADNAmRNA第三十二页，共六十六页，2022年，8月28日课堂练习：1．细胞内与遗传有关的物质，从复杂到简单的结构层次是[]A．DNA→染色体→脱氧核苷酸→基因

B．染色体→脱氧核苷酸→DNA→基因

C．DNA→染色体→基因→脱氧核苷酸

D．染色体→DNA→基因→脱氧核苷酸D2．DNA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D第三十三页，共六十六页，2022年，8月28日3.对于下列图解，正确的说法有(

)。

①表示DNA复制过程②表示转录过程③共有5种碱基④共有8种核苷酸⑤共有5种核苷酸⑥A均代表同一种核苷酸A．①②③

B．④⑤⑥C．②③④

D．①③⑤C第三十四页，共六十六页，2022年，8月28日4.如图甲、乙表示真核生物遗传信息传递过程中的某两个阶段的示意图，图丙为图乙中部分片段的放大示意图。对此分析合理的是[]A．图甲所示过程主要发生于细胞核内，图乙所示过程主要发生于细胞质内

B．图中催化图甲、乙所示两过程的酶1、酶2和酶3是相同的

C．图丙中a链为模板链，b链为转录出的子链

D．图丙中含有两种单糖、五种碱基、五种核苷酸C第三十五页，共六十六页，2022年，8月28日5．一个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．无数种无数个C6．mRNA上有25％的腺嘌呤，35％的尿嘧啶，则转录该mRNA的DNA分子上腺嘌呤占碱基总数的[]A．50%B．25%C．30%D．35%C第三十六页，共六十六页，2022年，8月28日二、遗传信息的翻译（一）翻译

1概念：以信使RNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程叫做翻译。

2场所：细胞质中的核糖体第三十七页，共六十六页，2022年，8月28日？

蛋白质是由20种氨基酸组成的，而信使RNA上的碱基只有四种（A、G、C、U），那么，这四种碱基是怎样决定蛋白质上的20种氨基酸的呢？第三十八页，共六十六页，2022年，8月28日4种碱基只能决定4种氨基酸，41=4。二个碱基编码一个氨基酸最多只能编码16种，42=16。三个碱基决定一个氨基酸只能决定64种，43=64，足够有余。如果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？如果2个碱基编码一个氨基酸，最多能编码多少种氨基酸？如果1个碱基决定1个氨基酸，4种碱基能决定多少种氨基酸第三十九页，共六十六页，2022年，8月28日

密码子与反密码子

密码子：mRNA上决定氨基酸的三个相邻的碱基。mRNA第四十页，共六十六页，2022年，8月28日第四十一页，共六十六页，2022年，8月28日遗传密码的特性：1、起始密码子：AUGGUG2、终止密码子：UAGUAAUGA

，不编码氨基酸。3、有3个终止密码，没有对应的氨基酸，所以，在64个遗传密码中，能决定氨基酸的遗传密码子只有61个。4、通用性：地球上几乎所有的生物共用一套密码子表。5、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。第四十二页，共六十六页，2022年，8月28日1.地球上几乎所有的生物都共用一套密码子，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。2.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（GAU→GAC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。思考与讨论问题：氨基酸是怎样运送到核糖体上的呢？第四十三页，共六十六页，2022年，8月28日反密码子：tRNA上可以与mRNA上的密码子相互配对的3个碱基。AAU亮氨酸ACU天冬氨酸AUG异亮氨酸转运RNAGUUAAUAUCmRNA反密码子密码子第四十四页，共六十六页，2022年，8月28日tRNA——“搬运工”

游离在细胞质中的氨基酸，是怎样运送到合成蛋白质的“生产线----核糖体”上？ACU

天门冬酰氨一共有多少种tRNA?反密码子与密码子相互配对,转运的氨基酸由配对的密码子决定每种tRNA只能识别并转运一种特定的氨基酸!决定氨基酸的密码子有61种,所以tRNA

有61种第四十五页，共六十六页，2022年，8月28日翻译场所：产物：模板：原料：条件：细胞质（核糖体）mRNA蛋白质氨基酸ATP、酶、转运RNA（tRNA）碱基互补配对：G－C、C－G、U－A、A－U遗传信息流动：mRNA蛋白质第四十六页，共六十六页，2022年，8月28日第四十七页，共六十六页，2022年，8月28日ACGUGAUUAUAC甲硫氨酸ACU天门冬氨酸核糖体第四十八页，共六十六页，2022年，8月28日ACGUGAUUAUAC甲硫氨酸ACU天门冬氨酸第四十九页，共六十六页，2022年，8月28日ACGUGAUUAUAC甲硫氨酸ACU天门冬氨酸AUG异亮氨酸第五十页，共六十六页，2022年，8月28日ACGUGAUUAUAC甲硫氨酸ACU天门冬氨酸AUG异亮氨酸肽键第五十一页，共六十六页，2022年，8月28日ACGUGAUUAUAC甲硫氨酸ACU天门冬氨酸AUG异亮氨酸第五十二页，共六十六页，2022年，8月28日ACGUGAUUAUAC甲硫氨酸ACU天门冬氨酸AUG异亮氨酸肽键第五十三页，共六十六页，2022年，8月28日ACGUGAUUAUAC甲硫氨酸ACU天门冬氨酸AUG异亮氨酸第五十四页，共六十六页，2022年，8月28日ACGUGAUUAUACACUAUG甲硫氨酸天门冬氨酸异亮氨酸第五十五页，共六十六页，2022年，8月28日第五十六页，共六十六页，2022年，8月28日mRNAtRNA氨基酸核糖体第五十七页，共六十六页，2022年，8月28日一个mRNA分子上结合多个核糖体，同时合成多条肽链第五十八页，共六十六页，2022年，8月28日DNA（基因）中脱氧核苷酸的排列顺序决定了信使RNA中

的排列顺序，进而决定

的排列顺序，最终决定了

的结构和功能特异常。核糖核苷酸/密码子氨基酸蛋白质从基因的表达过程可以看出：第五十九页，共六十六页，2022年，8月28日A—C—U—G—G—A—U—C—UmRNA转录DNAA—C—T—G—G—A—T—C—TT—G—A—C—C—T—A—G—A密码子ACUGGAUCUtRNAU–G–AC–C–UA–G–A苏氨酸——甘氨酸——丝氨酸翻译蛋白质肽键肽键第六十页，共六十六页，2022年，8月28日课堂巩固蛋白质中氨基酸数目与mRNA、DNA中碱基数目的关系1、如果某蛋白质中有n个氨基酸，则指导该蛋白质合成的mRNA的碱基数目为

，控制该蛋白质合成的DNA（基因）中的碱基数目为

。3n6n

比例是_________1∶3∶6第六十一页，共六十六页，2022年，8月28日转录和翻译的关键是遵守碱基互补配对原则，同时注意RNA与DNA中有一个嘧啶不同。（1）转录形成的RNA分子中碱基数目是基因中碱基数目的1/2。基因模板上的A+T与RNA分子中的U+A相等。（2）翻译过程中，信使RNA中每三个碱基决定一个氨基酸，所以经翻译合成的蛋