复制和蛋白质合成

复制和蛋白质合成看一看：核酸的化学结构ATGCATGCDNA的化学结构RNA的化学结构AUGC第2页,共64页，2024年2月25日，星期天名称DNARNA简称分布核糖种类碱基空间结构脱氧核糖核酸核糖核酸主要存在于细胞核主要存在于细胞质脱氧核糖核糖A、GC、TA、GC、U双螺旋单链RNA和DNA在结构上的异同DNA四碱基记忆口诀

为何饥鸟爱线受飘零？只因细胞替兄已密订。

G鸟A腺嘌呤C胞T胸嘧啶第3页,共64页，2024年2月25日，星期天脱氧核糖碱基磷酸AGCT核酸的基本单位－核苷酸核糖碱基磷酸AGCUDNA：脱氧核糖核苷酸RNA：核糖核苷酸思考：两类核苷酸结构上有何区别？第4页,共64页，2024年2月25日，星期天AGCT腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸

胸腺嘧啶脱氧核苷酸脱氧核糖核苷酸的种类第5页,共64页，2024年2月25日，星期天AGCU腺嘌呤核糖核苷酸鸟嘌呤核糖核苷酸胞嘧啶核糖核苷酸

尿嘧啶核糖核苷酸核糖核苷酸的种类第6页,共64页，2024年2月25日，星期天回忆：DNA的化学结构？脱氧核苷酸

磷酸基脱氧核糖含氮碱基（种）脱水缩合多核苷酸长链（条）两碱基对（氢键）连接呈螺旋状脱氧核糖核酸（DNA）腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（T）空间结构双螺旋结构4碱基互补配对第7页,共64页，2024年2月25日，星期天思考：右图为DNA的一个区段示意图，请回答下列问题(括号内填编号，空格写文字)

(1)组成DNA分子的单体是()————，共有————种。每个单体由()———

()

————和(

)————

组成。该区段有————个单体。(2)DNA分子中(

)————和()———

交互排列的顺序是稳定的，从而决定了DNA的————性。(3)DNA分子的空间结构是————结构。４脱氧核苷酸４１磷酸２脱氧核糖３含氮碱基８１磷酸２脱氧核糖稳定双螺旋第8页,共64页，2024年2月25日，星期天一、DNA的复制（看一看）第二节DNA复制和蛋白质合成注意：１、复制前和复制后DNA数量的变化？２、子链和母链有何区别？３、多核苷酸链和DNA分子有何区别？４、DNA复制时碱基互补配对有何规律？５、DNA复制过程有何特点？６、DNA复制时有哪些物质参与？７、DNA复制时的地点？第9页,共64页，2024年2月25日，星期天１、复制前和复制后DNA数量的变化？２、子链和母链有何区别？２ｎ子链和母链之一完全一样。第10页,共64页，2024年2月25日，星期天３、多核苷酸链和DNA分子有何区别？４、DNA复制时碱基互补配对有何规律？单链和双链Ａ和Ｔ、Ｃ和Ｇ互补配对第11页,共64页，2024年2月25日，星期天５、DNA复制过程有何特点？６、DNA复制时有哪些物质参与？７、DNA复制时的地点？半保留复制DNA解旋酶、DNA聚合酶、游离的脱氧核苷酸、ATP。细胞核第12页,共64页，2024年2月25日，星期天阅读：

Ｐ48DNA分子的半保留复制。

DNA的复制如此复杂，可事实上没有一个人看到过，那么科学家是怎么知道的呢？第13页,共64页，2024年2月25日，星期天阅读：Ｐ48DNA分子的半保留复制

DNA的复制如此复杂，可事实上没有一个人看到过，那么科学家是怎么知道的呢？思考：1、你认为离心管上、中、下部的哪条带密度最大？为什么？2、根据实验现象，说明DNA复制的特点？下部密度最大在同样离心的转速下，密度大的物质受到的离心力大，在同一介质中加速度也大，故会在试管下部集聚。半保留复制。第14页,共64页，2024年2月25日，星期天思考：取植物体任何部位的一个活细胞，能通过组织培养法可培育成一株完整的植物体。由此说明多细胞植物体的遗传物质都来自同一个细胞，遗传信息是一致的，但新植物体的根、茎、叶等部位的细胞形态和结构却都不同。为什么？根、茎、叶等部位的蛋白质不同。科学家认为，蛋白质是生命活动的体现者，生物体的性状（形态、结构和功能）是通过蛋白质的结构和功能来体现的。第15页,共64页，2024年2月25日，星期天如：人体的蛋白质和功能７（10）万多种７（10）万多种结构１、结构材料２、运输作用３、储存作用４、免疫作用５、调节作用６、催化作用胶原、肌球、肌动蛋白血红、肌红蛋白卵精蛋白、乳汁中的蛋白抗体激素酶思考：蛋白质多样性的原因？思考：蛋白质的合成有谁来控制呢？第16页,共64页，2024年2月25日，星期天基因黄身白眼红宝石眼截翅朱红眼深红眼棒眼短硬毛我们也知道遗传信息位于DNA上：具有遗传效应的DNA片断，是决定生物性状的基本单位。那么基因是如何指导蛋白质合成的呢？第17页,共64页，2024年2月25日，星期天蛋白质合成的转录过程看一看：二、蛋白质的合成思考：蛋白质的合成过程可分几个阶段？在细胞核中，以DNA分子的一条链为模板，按照碱基互补配对的原则，形成信使RNA（mRNA）的过程。第18页,共64页，2024年2月25日，星期天思考：蛋白质的合成过程可分几个阶段？蛋白质合成的转录过程模板：以DNA特定的一条单链为模板转录；参与物质：地点：细胞核配对方式：A配U、T配A、C配G、G配C。DNA解旋酶、核糖核苷酸、RNA聚合酶、ATP。产物：mRNA第19页,共64页，2024年2月25日，星期天RNA的结构mRNAtRNA第20页,共64页，2024年2月25日，星期天RNA上的信息单位信使RNA（mRNA）密码子：mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基。转运RNA（tRNA）反密码子：转移RNA分子内决定氨基酸顺序的每三个相邻碱基，与信使RNA分子互补配对。第21页,共64页，2024年2月25日，星期天思考：密码子为何是三个碱基组成的？推理：mRNA合成之后，直接指导蛋白质的合成。但是我们知道，蛋白质是由20种氨基酸组成的，而使RNA上的碱基只有四种（A、G、C、U）。如果一个碱基对应一个氨基酸：如果二个碱基对应一个氨基酸：如果三个碱基对应一个氨基酸：如果四个碱基对应一个氨基酸：４１＝４４２＝１６４３＝６４４４＝２５６思考：那么密码子该有多少个呢？第22页,共64页，2024年2月25日，星期天看一看：密码子１、一个氨基酸对应几个密码子？多个３、不同生物的密码子是否相同？是４、生物的密码子相同，说明生物之间具有什么性？亲缘性２、同一个氨基酸对应的密码子有多个有何意义？同义密码子越多，遗传的稳定性越高。第23页,共64页，2024年2月25日，星期天蛋白质合成的翻译过程蛋白质合成的转录过程概念：在细胞质的核糖体上，以mRNA为模板，以tRNA为运载工具，首先合成多肽，进一步合成具有一定氨基酸连接顺序的蛋白质的过程。第24页,共64页，2024年2月25日，星期天思考：蛋白质合成时翻译过程有关问题模板：参与物质：地点：配对方式：mRNA如何决定蛋白质的氨基酸顺序？mRNA核糖体密码子配反密码子（连对应的氨基酸）酶、ATP、氨基酸、tRNA。密码子顺序决定氨基酸顺序。产物：蛋白质第25页,共64页，2024年2月25日，星期天巩固：转录、翻译与DNA复制的比较亲代DNA的每一条链DNA的一条链（模板链）模板原料产物酶碱基互补DNA复制DNADNA转录DNARNA翻译RNAPromRNA游离的脱氧核苷酸ATP游离的核糖核苷酸ATP游离的氨基酸ATP子代DNA分子mRNA蛋白质DNA解旋、聚合酶DNA解旋酶、RNA聚合酶母链与子链之间模板DNA和RNA之间mRNA和tRNA之间第26页,共64页，2024年2月25日，星期天巩固：蛋白质合成中遗传信息传递的实质？

基因———→mRNA———→tRNA———→蛋白质脱氧核苷酸序列密码子序列反密码子序列氨基酸序列拓展：将猪的mRNA放入到牛的细胞中合成的蛋白质是猪肉还是牛肉蛋白？第27页,共64页，2024年2月25日，星期天巩固：基因和蛋白质的关系

DNA是染色体的组成成分，染色体是基因的载体，基因是有遗传效应的DNA片断。基因决定性状蛋白质控制合成体现指导基因和性状这种关系及遗传的本质，科学家概括第28页,共64页，2024年2月25日，星期天中心法则：遗传信息从DNA传递给RNA的转录，再有RNA决定蛋白质特异性的翻译过程，以及遗传信息从DNA传递给DNA的复制过程，称为“中心法则”DNARNA（基因）转录翻译蛋白质（性状）随着科学家对病毒了解的加深，发现中心法则的缺陷。看一看：病毒的蛋白质合成。复制第29页,共64页，2024年2月25日，星期天“中心法则”的补充：遗传信息从RNA传递给RNA的自我复制，以及遗传信息从RNA传递给DNA的逆转录。DNARNA（基因）转录逆转录翻译蛋白质（性状）现在的中心法则完善了吗？复制复制第30页,共64页，2024年2月25日，星期天看一看：又称“牛海绵状脑病”一种由朊病毒引起的危害牛中枢神经系统的严重传染病。症状：脑神经会逐渐变得象一种海绵状的奶酪体，名副其实的“一脑子浆糊”，最终导致死亡。疯牛病

第31页,共64页，2024年2月25日，星期天“中心法则”的未来：DNARNA（基因）转录逆转录翻译蛋白质（性状）？是否该加上这逆翻译，有待你来发现……复制复制第32页,共64页，2024年2月25日，星期天“遗传信息”的错误传递：阅读Ｐ55，探究DNA改变对蛋白质组成的影响思考：１、DNA序列中发生一个碱基的变化，就一定会引起它所表达的蛋白质中氨基酸序列的变化？为什么？２、DNA序列中发生一个碱基的变化，与插入或缺失一个碱基相比，何者对蛋白质中氨基酸序列的影响更大些？３、生活中有没有这样的事例呢？第33页,共64页，2024年2月25日，星期天看一看：镰刀型贫血的红细胞“遗传信息”的错误传递：思考：为什么会出现这种红细胞呢？第34页,共64页，2024年2月25日，星期天遗传信息（基因）改变的原因：临床表现血红蛋白β─6(N端)mRNAβ基因(DNA上)正常表现正常谷氨酸CTTGAAGAATTTAAA轻度贫血异常赖氨酸AAA镰刀型贫血异常缬氨酸CATGTAGUA正常表现正常谷氨酸GACCTCGAG1、T－A碱基对变成A－T碱基对后将会有什么结果？3、碱基顺序和数目改变了呢？2、其它碱基种类改变了呢？第35页,共64页，2024年2月25日，星期天遗传信息（基因）改变的原因：碱基数目增加后会怎样呢？肽链：起始---缬---异亮---亮---甘---终止mRNA：-AUG-GAU-AUC-CUC-GGG-UAA-肽链：起始---甘---天冬---脯---精---缬-----TAC-CCA-TTA-GGA-GCC-CAT----ATG-GGA-TAT-CCT-CGG-GTA--DNAmRNA：-AUG-GGA-UAU-CCU-CGG-GUA---TAC-CAT-TAG-GAG-CCC-ATT----ATG-GAT-ATC-CTC-GGG-TAA--DNA突变前突变后+C+G此处插入一个碱基对第36页,共64页，2024年2月25日，星期天基因突变概念：基因内部的结构变化，包括DNA分子中碱基对的增添、缺失或改变。基因突变当代能否表现分显性突变隐性突变引发原因分人工诱变自然突变第37页,共64页，2024年2月25日，星期天小结：“中心法则”DNARNA（基因）转录逆转录翻译蛋白质（性状）中心法则中的几个概念：遗传密码：信使RNA分子内的碱基排列顺序。密码子：信使RNA分子内决定氨基酸顺序的每三个相邻碱基。反密码子：转移RNA分子内决定氨基酸顺序的每三个相邻碱基，与信使RNA分子互补配对。复制复制第38页,共64页，2024年2月25日，星期天密码子有几个？64个密码子对应的氨基酸有几个？20个起始密码：AUG、GUG终止信号：UAA、UAG、UGA转录原则：碱基互补配对转录和复制的区别？转录和翻译的区别？第39页,共64页，2024年2月25日，星期天拓展：碱基互补配对的有关数量关系在双链DNA分子中(以下均同),由于碱基互补配对,故在数量上A=T,C=G.两个不互补配对的碱基之和的比值都等于1,即

=1,=1DNA分子的一条链中,两个不互补配对的碱基之和的比值等于另一互补链中这一比值的倒数,即DNA分子一条链等于另一互补链中这一比值的倒数.两个互补配对的碱基之和的比值与该DNA分子中每一单链中这一比值相等,即DNA分子中与该DNA分子每一单链中的这一比值相等.第40页,共64页，2024年2月25日，星期天1.

DNA分子的一条单链中(A+C)／(T+G)=0.4，上述比例其互补链和整个DNA分子中(A+C)／(T+G)分别是（）

A.

0.4和0.6

B.2.5和1.0C.0.4和0.4

D.0.6和1.0

练习题2.分析一个分子时发现30%的脱氧核苷酸含有腺嘌呤，由此可知该分子中，一条链上的鸟嘌呤的最大值可占此链碱基总数的（）A.

20%

B.30%C.40%D.70%BA第41页,共64页，2024年2月25日，星期天拓展：中心法则内的数量关系基因碱基数：mRNA碱基数：氨基酸数6

3

1一条肽链含999个肽键，则此蛋白质含(

)个氨基酸，最多()种氨基酸，合成此蛋白质的mRNA共含碱基(

)个，基因中最少含有脱氧核糖数为(

)个

10002030006000基因碱基数：密码子数：氨基酸数6

1

1第42页,共64页，2024年2月25日，星期天练习：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第43页,共64页，2024年2月25日，星期天05上海市高考题：3．组成DNA的结构的基本成分是（）①核糖②脱氧核糖③磷酸④腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶⑤胸腺嘧啶⑥尿嘧啶A．①③④⑤B．①②④⑥C．②③④⑤D．②③④⑥

C第44页,共64页，2024年2月25日，星期天06上海市高考题：22．下列有关核酸的叙述中错误的是()A．生物体内具有遗传功能的大分子化合物B．细胞内生命物质的主要成分之一C．由含氮碱基、脱氧核糖和磷酸组成D．由核苷酸聚合而成的大分子化合物

C第45页,共64页，2024年2月25日，星期天练习

分别用32P标记噬菌体的DNA，35S标记细菌的蛋白质做侵染实验(31P,32S)问：⑴子噬菌体的DNA分子含有的上述元素是：⑵子噬菌体的蛋白质分子含有的上述元素是：⑶此实验证明了：⑷若繁殖n代，产生子代噬菌体()个，含亲本DNA链的噬菌体为()个；32P、

31P35SDNA是遗传物质2n235S31P32P32S第46页,共64页，2024年2月25日，星期天03上海市高考题：32．某DNA分子共有a个碱基，其中含胞嘧啶m个，则该DNA分子复制3次，需要游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为 （）

A．7（a－m）

B．8（a－m）

C．7（1/2

a－m) D．8（2a－m）

C第47页,共64页，2024年2月25日，星期天06上海市高考题：10．用一个32P标记的噬菌体侵染细菌。若该细菌解体后释放出32个大小、形状一样的噬菌体，则其中含有32P的噬菌体有()A．0个

B．2个

C．30个

D．32个B第48页,共64页，2024年2月25日，星期天在双链DNA分子中，有腺嘌呤P个，占全部碱基的比例为N／M（M＞2N），则该DNA分子中鸟嘌呤的个数为()能力训练：(PM/2N)-P

A

NA+T+C+GM=A=T=PG=C第49页,共64页，2024年2月25日，星期天某DNA分子一个单链上（A+G）/（T+C）=0.4，则该DNA的另一条单链和整个DNA分子中同样的碱基比是（）

A、0.4和0.6B、2.5和1.0C、0.4和0.4D、0.6和1.0练习：B第50页,共64页，2024年2月25日，星期天某一DNA分子，T为200个，复制数次后，消耗周围环境中胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸3000个，则该DNA分子已经复制了几次：A、3次B、4次 C、5次D、6次某生物遗传物质的碱基组成是嘌呤占58%，嘧啶占42%，此生物可能是：A、噬菌体B、小麦C、烟草花叶病毒D、任何生物某生物核酸的碱基组成是嘌呤占58%，嘧啶占42%，此生物可能是：A、噬菌体B、小麦C、烟草花叶病毒D、任何生物练习：第51页,共64页，2024年2月25日，星期天练习：某DNA分子中共有200个碱基对，其中有A80个，当DNA分子连续复制两次，细胞核中参与复制的游离胞嘧啶脱氧核苷酸分子共有（）

A.180个B.240个

C.360个D.480个C第52页,共64页，2024年2月25日，星期天练习：某生物遗传物质的碱基的组成成份是嘌呤碱基占42%，嘧啶碱基占58%，此生物可能是（）

A.烟草B.小麦

C.烟草花叶病毒 D.任何生物C第53页,共64页，2024年2月25日，星期天能力训练：一段mRNA有30个碱基，其中A=G有12个，则转录成mRNA的一段DNA分子中应有()个C+TA.12B.18C.24D.30D第54页,共64页，2024年2月25日，星期天03上海市高考题：7．“人类基因组计划”中的基因测序工作是指测定 （）

A．DNA的碱基对排列顺序 B．mRNA的碱基排列顺序

C．蛋白质的氨基酸排列顺序

D．DNA的基因排列顺序

A第55页,共64页，2024年2月25日，星期天04上海市高考题：10．马和豚鼠体细胞具有相同数目的染色体，但性状差异很大，原因是（）A．生活环境不同B．DNA分子中碱基对排列顺序不同C．DNA分子中碱基配对方式不同D．着丝点数目不同B第56页,共64页，2024年2月25日，星期天练习：例：枯草杆菌的染色体是4.2×106个核苷酸组成的2条多聚核苷酸链，以氢键配对的环状DNA。假定整条染色体有形成蛋白质的遗传信息，则枯草杆菌约可产生多少种蛋白质？另假定蛋白质平均有300个氨基酸组成，各基因在一条链上，除对应于蛋白质的的遗传密码外，用于转录、翻译和调节要100个核苷酸。答案：指令合成蛋白质的遗传信息，是使用2条多聚核苷酸链中的1条（有意义链）。1种蛋白质的核苷酸数是300×3，因此蛋白质种类数是4.2×106÷