基因指导蛋白质的合成讲课

基因指导蛋白质的合成讲课第一页，共六十页，编辑于2023年，星期日DNA分子是怎样控制遗传性状的？现代遗传学认为：生物的性状是由

控制的性状是由

物质体现的基因蛋白质DNA（基因）蛋白质（性状）？第二页，共六十页，编辑于2023年，星期日

从恐龙化石中提取出恐龙DNA，真的可以使恐龙复活吗？电影《侏罗纪公园》中恐龙复活的场景第三页，共六十页，编辑于2023年，星期日科学家利用凝结在琥珀中的史前蚊子体内的恐龙血液提取出恐龙的遗传基因，加以修补和培育繁殖，竟然将已绝迹6500万年的史前庞然大物复生。恐龙的复活利用已灭绝的生物的遗传基因，能够使灭绝的生物复活,这反映了一个什么生物学原理？第四页，共六十页，编辑于2023年，星期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五页，共六十页，编辑于2023年，星期日DNA基因无遗传效应的片段——间隔片段(不能控制性状)遗传信息4种碱基的排列顺序判断正误：1.有遗传信息的DNA片段一定有遗传效应()2.有遗传效应的DNA片段一定有遗传信息()——ATCGGACCAG————TAGCCTGGTC——遗传信息基因(有遗传效应)×√(能控制性状)有遗传效应的片段——第六页，共六十页，编辑于2023年，星期日基因：有遗传效应的DNA片段基因间区：没有遗传效应的片段第七页，共六十页，编辑于2023年，星期日基因控制生物性状指导合成蛋白质体现者基因指导蛋白质合成的过程，叫基因的表达。问题：基因是怎样指导蛋白质的合成呢？第八页，共六十页，编辑于2023年，星期日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进行指导通过RNA问题：为什么RNA适于作DNA的信使？细胞核中的DNA如何指导细胞质中的蛋白质的合成第九页，共六十页，编辑于2023年，星期日RNA是由基本单位——核糖核苷酸连接而成，能储存遗传密码。RNA一般为单链，比DNA短，能通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。RNA与DNA的关系中，也遵循“碱基互补配对原则”。因此以RNA为媒介可将遗传信息传递到细胞质中。为什么mRNA适于作DNA的信使？因为它是遗传信息的传递者，所以叫做信使RNA。它是DNA的信使。mRNA为什么叫做信使RNA？它是谁的信使？第十页，共六十页，编辑于2023年，星期日比较项目DNARNA基本单位五碳糖含氮碱基结构主要存在部位DNA,RNA的主要区别脱氧核苷酸核糖核苷酸脱氧核糖核糖ATCGAUCG多为双链结构多为单链结构细胞核细胞质为什么RNA适合做DNA的信使呢？RNA一般是____链，而且比DNA短，因此能够通过_______，从________转移到________中。单核孔细胞核细胞质第十一页，共六十页，编辑于2023年，星期日RNA的种类信使RNA(mRNA)核糖体RNA(rRNA)转运RNA(tRNA)三叶草形有臂一端可携带氨基酸有环另一端有三个碱基第十二页，共六十页，编辑于2023年，星期日tRNAmRNA（2）RNA的种类和功能mRNA（信使）tRNA（转运）：转录遗传信息，翻译的模板：蛋白质合成中运输氨基酸rRNA

:

核糖体RNA第十三页，共六十页，编辑于2023年，星期日一、转录RNA是在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成的，这一过程称为转录。为什么RNA适于作DNA的信使？RNA与DNA结构相似。RNA是单链、比DNA短，能够通过核孔。第十四页，共六十页，编辑于2023年，星期日ACGTGTTTADNA的平面结构图TG

C

AC

AA

A

T

不需要解旋酶但需要RNA聚合酶第十五页，共六十页，编辑于2023年，星期日AGCAGACGGUUUDNA游离的核糖核苷酸RNA聚合酶TG

C

AC

AA

A

T

1、DNA解旋，碱基暴露第十六页，共六十页，编辑于2023年，星期日TG

C

AC

AA

A

T

AGCGACGGUUA2、游离的核糖核苷酸与DNA随机碰撞，氢键结合第十七页，共六十页，编辑于2023年，星期日TG

C

AC

AA

A

T

AGCGACGGUUAU第十八页，共六十页，编辑于2023年，星期日TG

C

AC

AA

A

T

AGCGACGGUUAU3、连接成mRNA。第十九页，共六十页，编辑于2023年，星期日TG

C

AC

AA

A

T

GCGACGGUUAUG第二十页，共六十页，编辑于2023年，星期日TG

C

AC

AA

A

T

GCGACGUUGAUG第二十一页，共六十页，编辑于2023年，星期日TG

C

AC

AA

A

T

GCGACGUGAUGU第二十二页，共六十页，编辑于2023年，星期日TG

C

AC

AA

A

T

GCGACGUGAUGU第二十三页，共六十页，编辑于2023年，星期日TG

C

AC

AA

A

T

GCGACGGAUGUU第二十四页，共六十页，编辑于2023年，星期日TG

C

AC

AA

A

T

GCGACGGAUGUUA第二十五页，共六十页，编辑于2023年，星期日TG

C

AC

AA

A

T

GCGCGGAUGUUAU第二十六页，共六十页，编辑于2023年，星期日TG

C

AC

AA

A

T

GGCGGAUGUUAUC第二十七页，共六十页，编辑于2023年，星期日RNA聚合酶TG

C

AC

AA

A

T

GGCGGAUGUUAUC形成

mRNA链，DNA上的遗传信息就传递到mRNA上mRNADNA第二十八页，共六十页，编辑于2023年，星期日TG

C

AC

AA

A

T

细胞质

细胞核核孔DNAACGUGUUUAmRNAACGTGTTAT4、mRNA释放，DNA双链恢复ACGUGUUUAmRNA第二十九页，共六十页，编辑于2023年，星期日转录在_______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第三十页，共六十页，编辑于2023年，星期日（1）DNA的两条链都能转录吗？（2）DNA链完全解开吗？（3）在转录过程中碱基互补配对原则有什么特殊情况？A—U、T—A、G—C、C—G……A－T－T－C－A－G－A－T－G…………T－A－A－G－T－C－T－A－C……DNAa链b链……A－U－U－C－A－G－A－U－G……假设以b链为模板，则转录出的RNA碱基排列为P65思考与讨论第三十一页，共六十页，编辑于2023年，星期日思考：转录与DNA复制的异同点相同点：都需要模板、酶、能量等；都遵循碱基互补配对原则意义：碱基互补配对规律能够保证遗传信息传递的准确性。

不同点：第三十二页，共六十页，编辑于2023年，星期日复制

转录场所模板原料酶互补配对产物细胞核细胞核四种脱氧核苷酸四种核糖核苷酸DNA的两条链DNA中的一条链两个双链DNA分子单链RNAA—TA—U不同点：解旋酶、DNA聚合酶RNA聚合酶第三十三页，共六十页，编辑于2023年，星期日在细胞质中,以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。（二）翻译思考：组成蛋白质的氨基酸：信使RNA的碱基：4种碱基如何决定蛋白质的20种氨基酸呢？20种4种如果1个碱基决定1个氨基酸就只能决定___种，即

如果3个碱基决定1个氨基酸就可决定___种，即

如果2个碱基决定1个氨基酸就只能决定___种，即41664第三十四页，共六十页，编辑于2023年，星期日实验验证：1961年英国的克里克和同事用实验证明一个氨基酸是由mRNA的3个碱基决定，即三联体密码子信使RNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基密码子:决定氨基酸的密码子共有多少种？氨基酸有多少种?UCAUGAUUAmRNA密码子密码子密码子第三十五页，共六十页，编辑于2023年，星期日①有的氨基酸只有一个密码子②有的氨基酸有多个密码子，叫密码的简并③有2个起始密码子

AUGGUG④有3个终止密码子(不决定氨基酸)⑥所有的生物共用一套密码子⑤能决定氨基酸的密码子有61种第三十六页，共六十页，编辑于2023年，星期日密码子与反密码子AAU亮氨酸ACU天冬氨酸一种tRNA只能携带一种氨基酸?一种氨基酸只能由一种tRNA携带?AUG异亮氨酸第三十七页，共六十页，编辑于2023年，星期日AAU

亮氨酸ACU

天门冬酰氨AUG

异亮氨酸

tRNA的一端运载着氨基酸tRNA——“搬运工”每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸!第三十八页，共六十页，编辑于2023年，星期日UCAUGAUUAmRNA细胞质第三十九页，共六十页，编辑于2023年，星期日UCAUGAUUAAAU亮氨酸ACU天门冬氨酸核糖体第四十页，共六十页，编辑于2023年，星期日UCAUGAUUAAAU亮氨酸ACU天门冬氨酸第四十一页，共六十页，编辑于2023年，星期日UCAUGAUUAAAU亮氨酸ACU天门冬氨酸AUG异亮氨酸第四十二页，共六十页，编辑于2023年，星期日UCAUGAUUAAAU亮氨酸ACU天门冬氨酸AUG异亮氨酸肽键第四十三页，共六十页，编辑于2023年，星期日UCAUGAUUAAAU亮氨酸ACU天门冬氨酸AUG异亮氨酸第四十四页，共六十页，编辑于2023年，星期日UCAUGAUUAAAU亮氨酸ACU天门冬氨酸AUG异亮氨酸肽键第四十五页，共六十页，编辑于2023年，星期日UCAUGAUUAAAU亮氨酸ACU天门冬氨酸AUG异亮氨酸第四十六页，共六十页，编辑于2023年，星期日UCAUGAUUAAAUACUAUG亮氨酸天门冬氨酸异亮氨酸第四十七页，共六十页，编辑于2023年，星期日翻译第四十八页，共六十页，编辑于2023年，星期日翻译是一个很快速、高效的过程正在合成的多肽链mRNA核糖体第四十九页，共六十页，编辑于2023年，星期日翻译小结定义：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。原料：______________多种氨基酸场所：_____________________过程：___________________细胞质中的核糖体起始、延伸、中止模板：__________产物：____________遗传信息传递方向：__________________mRNA蛋白质mRNAPro第五十页，共六十页，编辑于2023年，星期日遗传信息的转录与翻译的比较转录翻译场所原料配对解旋产物细胞核细胞质4种核糖核苷酸氨基酸DNA－mRNAA—U、T—A、C—GmRNA－tRNAA—U、C—G有无RNA多肽（还需加工）第五十一页，共六十页，编辑于2023年，星期日DNA(基因)蛋白质RNA转录翻译基因指导蛋白质合成的过程第五十二页，共六十页，编辑于2023年，星期日转录、翻译与DNA复制的比较场所模板原料产物遗传信息传递方向DNA复制：DNADNA转录：DNARNA翻译：RNAPro游离的脱氧核苷酸游离的核糖核苷酸游离的氨基酸DNAmRNA蛋白质DNA→DNADNA→mRNA亲代DNA的每一条链DNA的一条链（模板链）mRNA小结RNA基因蛋白质转录翻译细胞核细胞质细胞核细胞核细胞质mRNA→Pro第五十三页，共六十页，编辑于2023年，星期日A—C—U—G—G—A—U—C—UmRNAtRNAU–G–AC–C–UA–G–A苏氨酸——甘氨酸——丝氨酸转录翻译蛋白质密码子ACUGGAUCUDNAA—C—T—G—G—A—T—C—TT—G—A—C—C—T—A—G—A肽键肽键第五十四页，共六十页，编辑于2023年，星期日课堂巩固蛋白质种氨基酸数目与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第五十五页，共六十页，编辑于2023年，星期日2、一条多肽链上有氨基酸300个，则作为合成该多肽链模板的信使RNA分子和转录信使RNA的DNA分子至少要有碱基多少个？

A.300；600B.900；1800C.900；900D.600；9003、某生物基因单链的一段是┅G–C–A–G–A–C–A–A–A┅若以此链为模板，经转录翻译形成的多肽链上所对应的氨基酸顺序是①苯丙氨酸UUU；②天冬氨酸GAC；③亮氨酸CUG；④赖氨酸AA