基因指导蛋白质合成.ppt

1、 4.1 基因指导蛋白质的合成,第四章基因的表达,蛋白质是生命活动的_者和_者,性状的形成离不开_(特别是酶)的作用,_控制生物体的性状,基因_蛋白质_来_性状！,体现,承担,蛋白质,基因,通过指导,的合成,控制,基因,蛋白质的合成,指导,_指导蛋白质的合成,基因是有_的_片段； DNA 主要存在于_中，而蛋白质的合成是在_中进行的。,细胞核中的DNA如何指导细胞质中的蛋白质的合成,基因,遗传效应,DNA,细胞核,细胞质,以_为媒介,RNA,RNA的结构、分类和作用,当细胞中只有RNA时，它是遗传物质；当细胞中含有DNA时，RNA主要是负责DNA遗传信息的转录和翻译。,DNA,RNA,比较RN

2、A与DNA结构的不同,脱氧核苷酸,核糖核苷酸,脱氧核糖,核糖,A T C G,A U C G,双链结构,多为单链结构,细胞核,细胞质,RNA是由基本单位核苷酸连接而成，跟DNA一样能储存遗传信息。 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？,RNA 的种类,信使 RNA(mRNA),核糖体 RNA(rRNA),转运 RNA(t

3、RNA),三叶草形,有臂,一端可携带氨基酸,有环,另一端有三个碱基,(二) 转录的具体过程,问题2：DNA的 遗传信息是怎样传 给mRNA的呢？,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,请同学们阅读课本P63的第四自然段和图4-4，然后完成下列填空。 （）转录的定义： （）转录的场所： （）转录的模板： （）转录的原料： （）转录的条件： （）转录时的碱基配对: （ 7）转录的结果：,mRNA,（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？,AU、TA、 GC、

4、CG,ATTCAGATG TAAGTCTAC,DNA,a链 b链,AUUCAGAUG,若以b链为模板，则转录出的RNA碱基排列为,P65思考与讨论,（）转录的定义： （）转录的场所： （）转录的模板： （）转录的原料： （）转录的条件： （）转录时的碱基配对: （ 7）转录的结果：,在细胞核中以DNA的一条链为模板,按碱基互补配对原则原则，合成mRNA的过程,细胞核,DNA的一条链,四种核糖核苷酸(A、G、C、U）,需要酶和ATP,碱基互补配对原则 （A=U，G=C）,mRNA,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,ATP,A-U G-

5、C T-A C-G,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,ATP,A-T C-G T-A G-C,子代DNA,练习：,1、 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 35,2、烟草、烟草花叶病毒中，所含的核苷酸种类和碱基种类各有多少？,烟草中的核苷酸种类有8种，碱基种类有5种。,烟草花叶病毒中所含的核苷酸种类有4种，碱基种类有4种。,1.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 2.一个DNA分子转录出多少种多少个m

6、RNA( ) A.一种一个 B.一种多个 C.多种多个 D.无数种无数个,4、某信使RNA中有碱基40个，其中C+U为15个，那么转录 此RNA的DNA中G+A为 A15 B25 C30 D40,转录得到的RNA仍是碱基序列，而不是蛋白质。那么，RNA上的碱基序列如何能变成蛋白质中氨基酸的种类、数量和排列顺序呢？mRNA如何将信息翻译成蛋白质？,mRNA通过核孔进入细胞质中，开始它新的历程翻译。,二、遗传信息的翻译,遗传学上把以信使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。,碱基与氨基酸之间的对应关系？,思 考 与 讨 论,DNA和RNA都只含有4种碱基，而组成生物体蛋白质的

7、氨基酸有20种。这4种碱基是怎样决定蛋白质的20种氨基酸的？,翻译:,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,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

8、种？,氨基酸有多少种?,密码子,密码子,密码子,20种氨基酸的遗传密码字典,思 考 与 讨 论,对应的氨基酸序列为:甲硫氨酸谷氨酸丙氨酸半胱氨酸脯氨酸丝氨酸赖氨酸脯氨酸。,1.AUG GAA GCA UGU CCG AGC AAG CCG,解决课文P65,2.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。,3.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（GAUGAC都决定天冬氨酸），这就保证了生物遗传的相对稳定性

9、，又使生物出现变异，从而促进生物的发展进化 。,思 考 与 讨 论,甲硫氨酸 AUG,组氨酸 CAC,色氨酸 UGG,搬运工（翻译员） tRNA,甲硫氨酸,反密码子,密码子与反密码子,亮氨酸,天冬氨酸,一种氨基酸只能由一种tRNA携带?,异亮氨酸,一种tRNA只能携带一种氨基酸?,第1步： mRNA 进入细胞质，与核糖体结合。,核糖体,通过碱基 AUG 互补配对，携带甲硫氨酸的 tRNA 进入。,U,A,C,甲硫氨酸,核糖体,核糖体,第2步：携带组氨酸的tRNA以同样的方式进入位点2,形成肽键,核糖体,第3步：甲硫氨酸通过与组氨酸形成肽键而转移到占据位点2的tRNA上,肽键,第4步：核糖体读取

10、下一个密码子，第 1 个 tRNA 离开，一个新的 tRNA 进入。,肽键,继续肽键的合成。重复步骤2、3、4，直至核糖体读到mRNA的终止密码,甲硫氨酸,核糖体可以沿着mRNA向前移动。,肽键,甲硫氨酸,肽键,继续肽键的合成，重复 2 ， 3 ，4步 直至核糖体读完m RNA 的终止密码。,甲硫氨酸,组氨酸,色氨酸,mRNA 和 tRNA 释放到细胞质。,核糖体,肽链合成后，被送到各自的（岗位），盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质，开始承担细胞生命活动的各项职责。,通常一个 mRNA 分子可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，因此，少量的 mRNA 分子就可以迅速合成大量的蛋

11、白质。,动画,翻 译,DNA(基因),转录,翻译,基因指导蛋白质合成的过程,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,mRNA,Pro,转录、翻译与DNA复制的比较,游离的脱 氧核苷酸,游离的核 糖核苷酸,游离的 氨基酸,DNA,mRNA,蛋白质,DNADNA,DNAmRNA,亲代DNA的每一条链,DNA的一条链（模板链）,mRNA,细胞核,细胞核,细胞质,mRNAPro,1 密码子64种，决定氨基酸

12、的有61种，3种终止密码子不决定氨基酸；tRNA有61种；氨基酸共有20种； 同一种氨基酸由一种或几种密码子决定，亦可由一种或几种tRNA搬运；而一种密码子只决定一种氨基酸，一种tRNA只能搬运一种氨基酸,2 在mRNA翻译成蛋白质的过程中，是从mRNA的起始密码子开始进行翻译，直到出现终止密码子,4若基因发生突变，遗传信息一定改变，转录的密码子一定改变，但相应的氨基酸不一定改变，蛋白质结构不一定改变,3 转录成的RNA的碱基序列，与作为摸板的DNA单链的碱基序列互补，与非摸板链的碱基序列基本相同，只是DNA链上T的位置，RNA链上是U,蛋白质中氨基酸数目与mRNA、DNA中碱基数目的关系,1

13、、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 。,3n,6n,比例是_,136,2、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；600 B.900；1800 C.900；900 D.600；900,3、某生物基因单链的一段是GCAGACAAA 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 苯丙氨酸UUU； 天冬氨酸GAC； 亮氨酸CUG； 赖氨酸AAA； 精氨酸CGU； 丙氨酸GCA A. B. C. D.,6、某

14、种蛋白质中含200个氨基酸，在控制此蛋白质合成的DNA中，最少应有（ ）个脱氧核苷酸 A1200 B600 C400 D200 7、DNA复制，转录和翻译后所形成的产物分别是 ADNA，RNA，蛋白质 BDNA，RNA和氨基酸 CRNA，DNA和核糖 DRNA，DNA和蛋白质,9、某DNA分子片段中碱基为2400对，则由此片段所控制合成的多肽链中，最多有氨基酸（ ）种 A800 B400 C200 D20 10、已知tRNA一端的三个碱基是CUA，则此tRNA运载的氨基酸是 A亮氨酸 B天冬氨酸C丙氨酸 D缬氨酸 11、在胰蛋白质酶合成过程中，决定它性质的根本因素是 AmRNA BtRNA C

15、DNA D核糖体,12、设控制某含a条肽链的蛋白质合成的基因含X个碱基 对，氨基酸的平均分子量为Y，则该蛋白质的分子量约为 A. B. C. D.,13、一种人工合成的信使RNA只含有两种核苷酸U和A，其中U的含量是A的5倍，这种人工合成的信使RNA理论上最多有多少种可能的密码子 A.4种 B.6种 C.8种 D.无法确定,14、某基因有192个脱氧核苷酸其控制合成的多肽应脱掉的水分子为 A.191 B.95 C.32 D.31 15、由n个碱基组成的基因，控制合成由1条多肽链组成的蛋白质，氨基酸的平均分子量为a，则该蛋白质的分子量最大为 Ana/6 Bna/3-18（n/3-1） Cna-1

16、8(n-1) Dna/6-18(n/6-1),16、已知一个蛋白质由2条肽链组成，连接氨基酸的肽键共有198个，翻译该蛋白质的mRNA中有A和G共200个，则该mRNA中的C和U不能少于： A200个 B400个C600个 D800个,17、DNA分子模板链上的碱基序列携带的遗传信息最终翻译的氨基酸如下表,则右图所示的tRNA所携带的氨基酸是,A赖氨酸 B丙氨酸 C半胱氨酸 D苏氨酸,18、(04高考江苏)下列对转运RNA的描述正确的是 A.每种转运RNA能识别并转运多种氨基酸 B.每种氨基酸只有一种转运RNA能转运它 C.转运RNA能识别信使RNA上的密码子 D.转运RNA转运氨基酸到细胞核

17、内,20、蚕的丝腺细胞能产生大量蛋白质，这种蛋白质叫 丝蛋白.这些细胞不产生血液中的蛋白质，因此推 测丝腺细胞 A.只有丝蛋白基因 B.丝蛋白基因表达而血液基因不表达 C.比合子的基因少 D.有丝蛋白基因和其他基因,但没有血液蛋白基因,19、（04高考广东）人体中具有生长激素基因和血红 蛋白基因，两者 A. 分别存在于不同组织的细胞中 B均在细胞分裂前期按照碱基互补配对原则复制 C. 均在细胞核内转录和翻译 D转录的信使RNA上相同的密码子翻译成相同的氨基酸,21、人的胰岛素基因的存在部位和表达部位分别是 A.所有体细胞，所有体细胞 B.胰腺细胞，胰腺细胞 C.所有体细胞，胰岛B细胞 D.胰腺

18、细胞，胰岛A细胞,22、(04高考上海)组成人体蛋白质的20种氨基酸所对应 的密码子共有 A、4个 B、20个 C、61个 D、64个,23、根据转录和翻译过程填充,C,A,C,G,T,G,C,A,C,G,U,24、下列转录的简式中，一共有核苷酸_种 DNA：G-C-A-C RNA：C-G-U-G 25、一个DNA分子中的碱基A+T为70%，其转录成的信 使RNA上的U为25%，则信使RNA上的碱基A为_ 26、已知一段信使RNA有12个A和G，该信使RNA上 共有30个碱基。那么转录成信使RNA的一段DNA分子 中应有C和T_个,6,45%,(A1+T1)% =(A2+T2)% = 总(A+T)% (G1+C1)% = (G2+C2)% =