遗传信息的转录和翻译.ppt

1、基因指导蛋白质的合成,生物呈现多样性,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）,？,基因如何指导蛋白质的合成,遗传信息的转录,遗传信息的翻译,问题：DNA主要存在细胞核中，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？,一 遗传信息的转录,(一)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遗传信息的翻译和转录。,DNA,RNA,比较RNA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

2、,细胞质,RNA 的种类,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,RNA是由基本单位核糖核苷酸连接而成，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

3、DNA的信使。,mRNA为什么叫做信使RNA？它是谁的信使？,(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,转录过程：,转录的定义：在细胞核中，以DNA的一条链为模板，按碱基互补配对原则，合成mRNA的过程。,转录的场所：细胞核。,转录的模板：DNA分子的一条链。,转录的原料：四种核糖核苷酸。,转录的条件：模板、原料、能量、酶。,转录时的碱基配对：,转录的产物：mRNA。,DNA,RNA,A,T,C,G,U,A,G,C,GC、CG、TA、AU,（1）DNA

4、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、 CG,思考:转录与DNA复制有什么异同点?,转录与DNA分子复制的区别,有丝分裂间期和减数第一次分裂间期,生长发育过程,主要在细胞核，少部分在线粒体和叶绿体,TA、 GC,AU、 CG,边解旋边复制、半保留复制,边解旋边转录,两个双链DNA分子,一条单链mRNA,复制遗传信息，使遗传信息从亲代传给子代,传递遗传信息，为翻译做准备,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,模板、原料、ATP、酶,巩固练习,1、构成人体的核酸有两种,构成核酸的基本单

5、位-核苷酸有多少种?碱基有多少种?( ) A.2种 4种 B.4种 4种 C.5种 5种 D.8种 5种 2、下列哪一组物质是RNA的组成成分( ) A.脱氧核糖核酸和磷酸 B.脱氧核糖碱基和磷酸 C.核糖碱基和磷酸 D.核糖嘧啶和核酸,D,C,3、 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 4 、一个DNA 分子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,D,C,二、遗传信息的翻译,1、概念：,游离在细胞质中的各种氨基酸，就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。,问题： 转录得到

6、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：,碱基的数量,排列顺序,种类,蛋白质：,氨基酸的数量,排列顺序,种类,决定,决定,决定,?种,?种,4种,20种,讨论：至少要多少个碱基的不同排列顺序才能够 决定20种不同的氨基酸？,一个碱基决定一个氨基酸，41 = 4,二个碱基决定一个氨基酸，42 = 16,三个碱基决定一个氨基酸，43 = 64,2、碱基与氨基酸的对应关系,密码子：mRNA上决定氨基酸的三个相邻 的碱基。,3、密码子,密码子表,遗传密码共64个，能决定氨基酸的遗传密码只有61个。有3个终止密码子，没有对

7、应的氨基酸。（2个起始密码子）,一个密码子决定一个特定的氨基酸。,简并性：色氨酸及甲硫氨酸各只有一个密码。多数氨基酸有二个以上的密码子。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。,4、遗传密码的特性,通用性：地球上几乎所有的生物共用一套密码子表。,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

8、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,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？,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,密码子与反密码子,亮氨酸,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?,异亮氨酸,翻 译,核糖体,肽键,亮氨酸,亮氨酸,肽键,亮氨酸,天门冬 氨酸,亮氨酸,天门冬 氨酸,异亮氨酸,翻译的具体过程：,1.翻译的

9、场所： 2.翻译时的模板： 3.翻译的原料： 4.翻译的条件: 5.翻译的工具: 6.翻译的产物:,核糖体,mRNA,游离的氨基酸,tRNA,肽链,酶，ATP、模板、原料,ACUGGAUC U,mRNA,tRNA,UGA CCU AGA,苏氨酸甘氨酸丝氨酸,转录,翻译,蛋白质,密码子,ACU GGA UCU,DNA,ACTGGATC T TGACCTAGA,肽键 肽键,DNA的遗传信息,mRNA的遗传信息,蛋白质的氨基酸排列顺序,转录,翻译,数量,n,3n,6n,蛋白质种氨基酸数目与mRNA、DNA中碱基数目的关系,从基因的表达过程可以看出： DNA（基因）中脱氧核苷酸的排列顺序决定了信使RN

10、A中 的排列顺序，进而决定 的排列顺序，最终决定了 的结构和功能特异性。,核糖核苷酸/密码子,氨基酸,蛋白质,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 。,3n,6n,比例是_,136,在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程。,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,细胞核,细胞质的核糖体,DNA的一条链,信使RNA,DNAmRNA,mRNA蛋白质,含A、U、C、G的4种核糖核苷酸,合成蛋白质的20种氨基酸,信使RNA,有一定氨基酸排列顺序的多肽，进一步加工为蛋白质,是遗传信息的转录,是遗传信息的表达,1、遗传密码的组成是（ ）,A、由A、T、G、C四种碱基中任何三个做排列组合。 B、由A、U、G、C四种碱基中任何三个做排列组合。 C、由A、T、G、C、U五种碱基中任何