一基因控制蛋白质的合成 (2).ppt

1、第四章 基因的表达,基因指导蛋白质的合成,第一节,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。,基因,基因控制生物性状,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？,DNA,蛋白质合成,（细胞核）,（细胞质）,核孔,RNA,？,？,思考几个问题,1、遗传物质主要存在于细胞的什么部位？ 2、生物的性状或生命的主要功能由什么物质承担？

2、 3、蛋白质的合成在细胞的什么部位？ 4、DNA能不能到细胞质中去直接指导蛋白质的合成？ DNA与蛋白质之间有无中间物质充当信使呢？,DNA主要位于细胞核,蛋白质,细胞质的核糖体,mRNA,控制,不能,(一)RNA的结构、分类和作用,DNA,RNA,DNA和RNA 的比较,脱氧核苷酸,脱氧核糖,A C G T,双螺旋结构,细胞核,核糖核苷酸,核糖,A C G U,多为单链结构,细胞质,为什么RNA适于作DNA的信使？,（1）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。 （2）RNA一般是_链，比 DNA 短，因此能够通过_，从_转移到_中。,遗传效应,DNA,细

3、胞核,细胞质,单,核孔,细胞核,细胞质,1、RNA的化学组成、空间结构及种类：,基本单位：,核糖核苷酸,分子组成：,核糖 磷酸,空间结构：,单链结构,种类：,mRNA作为DNA的信使 tRNA转运 rRNA核糖体的组成成分,碱基（A U C G）,作为某些病毒的遗传物质;催化作用的酶,RNA的种类,信使RNA(mRNA)：遗传信息传递的媒介。,核糖体RNA(rRNA)：与蛋白质构成核糖体。,转运RNA(tRNA)：转运氨基酸的工具。,携带遗传信息，其上的密码子决定蛋白质中氨基酸的序列。 是控制蛋白质合成的模板。,多呈三叶草。有反密码子。 能识别密码子，可运载特定的氨基酸到相应的位置。,有大小两

4、个亚基。 能确保结合上去的mRNA正确地定向。,遗传信息的转录过程,1、转录：在细胞核内，以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对的原则合成RNA的过程。,基因控制蛋白质的合成,DNA,游离的核糖核苷酸,以DNA的一条链为模板合成RNA,DNA与RNA的碱基互补配对：A C T,U,G,A,形成的mRNA链，DNA上的遗传信息就传递到mRNA上,RNA,DNA,核孔,DNA,mRNA在细胞核中合成,细胞质,细胞核,mRNA通过核孔进入细胞质,（）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

5、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,RNA聚合酶和ATP、模板、原料,碱基互补配对原则,形成mRNA,（A=U，G=C）,(A、G、C、U）,一、遗传信息的转录,DNA复制与转录的比较,细胞核,细胞核,完全解旋,只解有遗传效应的片段,DNA的两条链,只有DNA的一条链,4种脱氧核苷酸,4种核糖核苷酸,DNA解旋酶、DNA聚合酶,DNA解旋酶RNA聚合酶,ATP,ATP,子代DNA,mRNA,GC、CG、TA、AU,GC、CG、TA、 A T,翻 译,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

6、。,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,mRNA是怎样把遗传信息传递给蛋白质的呢？,密码子,概念：,mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基,1.密码子共有64种,2.一个氨基酸可以由一种或多种密码子决定，但一个密码子不能决定多种氨基酸,终止密码:3种,不编码氨基酸 起始密码:2种,能编氨基酸 即

7、:能编码氨基酸的密码子：61种,2.地球上几乎所有生物都共用一套密码子（密码子的 通用性），根据这一特性，你能想到什么？,生物有共同的起源转基因,3.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。,依据教材65页密码子表，探讨以下问题： 1、起始密码、终止密码各有几种？它们分别决定哪种氨基酸？决定氨基酸的密码子有多少种？ 2、一个密码子最多能编码几种氨基酸？编码亮氨酸的密码子有多少种？由此我们可以得出什么样的结论？ 3、地球上几乎所有生物都共用一套密码子（密码子的 通用性），根据这一特性，你能想到什么？,1种,一种

8、氨基酸可以由多种密码子编码（简并性）,3种,2种,61种,3种终止密码不决定氨基酸,生物有共同的起源转基因,6种,AUG甲硫氨酸 GUG缬氨酸,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，没有对应的氨基酸。（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。,翻 译,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。,问题：mRNA如何将信息翻译

9、成蛋白质？,翻译的过程,转运RNA(tRNA),亮氨酸,天冬氨酸,异亮氨酸,转运 RNA（tRNA),氨基酸,1、概念：,2、场所：,3、模板：,4、原料：,5、产物：,7、配对原则：,6、运载工具：,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,核糖体（细胞质）,mRNA,20种游离的氨基酸,蛋白质（或多肽链）,tRNA,A-U，U-A，C-G，G-C,二、遗传信息的翻译,其他条件：,各种酶（与蛋白质合成有关的酶）和ATP,列表比较DNA复制、转录和翻译,细胞核（主要）,DNA两条链,细胞核（主要）,核糖体（细胞质）,DNA一条链,mRNA,四种脱氧核

10、苷酸,四种核糖核苷酸,20种氨基酸,ATP,思考：,当某DNA碱基发生改变，是否一定会导致生物性状发生改变？,不一定。 因为发生改变的碱基可能有以下三种情况： 1、该碱基位于DNA的非基因区域； 2、该碱基位于非模板链 3.该碱基改变后形成的密码子与原 来的密码子决定同一种氨基酸,基因（DNA）中碱基数：mRNA中碱基数：氨基酸=,6：3：1,一种动物的某种酶由150个氨基酸组成，在控制这个酶合成的基因中脱氧核苷酸至少有多少个？,一条多肽链中有1000个氨基酸，则作为合成多肽链的mRNA分子和用来转录该mRNA分子的基因中，至少分别要碱基多少个？,已知一段mRNA上A+G共有12个,该信使RN

11、A上共30个碱基，那么转录成该信使RNA的一段DNA分子中应C加T有多少个？,一段原核生物的mRNA通过翻译可合成一条含有11个肽键的多肽，则此mRNA分子至少含有的碱基个数是多少？,遗传信息的储存者？传递者？运输者？,细胞生物中：,1.能进行复制的细胞：只有分裂的细胞,2.能进行转录翻译的细胞：所有活细胞,DNA复制发生的时间？转录翻译发生的时间？,8、过程,二、翻译,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。,mRNA进入细胞质中与核糖体结合；, 携带氨基酸的tRNA进入核糖体和mRNA上的密码子进行碱基互补配对；, 相邻两个氨基酸通过肽键连接；, 核糖体移动，读取

12、下一个密码子，使其他tRNA携带氨基酸能进入其中而不断合成多肽链；, 重复，直到核糖体读取到mRNA的终止密码，翻译结束。,细胞质核糖体,mRNA,核孔,tRNA,密码子配对,氨基酸,多肽,终止密码,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RNA中 ，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,思考题1： 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（ ）。 苯丙氨酸UUU； 天冬氨酸GAC 亮氨酸CUG； 赖氨酸AAA 精氨酸CGU；

13、 丙氨酸GCA A、 B、 C 、 D、 ,D,C G T,G C A,C G U,C A,1、根据转录和翻译过程填充,（密码 G C A ）,丙氨酸,课堂巩固,ACUGGAUC U,苏氨酸甘氨酸丝氨酸,DNA,ACTGGATC T TGACCTAGA,肽键 肽键,基因中的碱基数（双链）：mRNA中的碱基数：合成蛋白质的氨基酸个数= 。,6 3 1,2. 某基因中含有1200个碱基，则由它控制合成的一条肽链的最多含有肽键的个数是 ( ) A198个 B199个 C200个 D201个,B,基因中碱基数：mRNA中碱基数：蛋白质中氨基酸数,6 ： 3 ： 1,2、下列过程中，不出现碱基互补配对的

14、是 A . DNA 分子的复制 B 以 DNA为模板合成mRNA C 以 mRNA 为模板合成蛋白质 D . RNA 通过核孔转移到细胞质中,D,3、在蛋白质合的合成过程中，决定蛋白质种类的是： A、核苷酸 B、信使RNA C、核糖体 D、转运RNA,4、下列哪一项不可能是遗传密码（ ） A. ATC B. UUC C. CAG D. GGC,B,A,1、与DNA相比，RNA所特有的成分是 （ ） A. 脱氧核糖和鸟嘌呤 B. 核糖和尿嘧啶 C. 脱氧核糖和胸腺嘧啶 D. 核糖和胸腺嘧啶,B,巩固练习：,5、有3个核酸，经分析共有5种碱基，8种核苷酸，4条核苷酸链，则它们是（ ） A、一个DN

15、A和两个RNA B、两个DNA和一个 RNA C、三个DNA D、三个RNA 6、DNA和RNA的区别是（ ） A、五碳糖不同 B、碱基种类不同 C、空间结构不同 D、以上都是,D,A,7、由DNA蕴藏的遗传信息所支配合成的 RNA完全水解后，得到的化学物质是（ ） A、氨基酸 葡萄糖 碱基 B、氨基酸 核苷酸 葡萄糖 C、核糖 碱基 磷酸 D、脱氧核糖 碱基 磷酸,C,8某DNA片段所转录的mRNA中U%28%，A%18%，则这个DNA片段中T%和G%分别占（ ）。,A. 46%,54% B.23%,27% C.27%,23% D.46%,27%,B,= (Am+Um)% = (Gm+Cm)%,9、如果DNA的一条模板链的碱基排列顺序是ACGCTAGCA，那么与它互补的另一条链上的碱基排列顺序是 ，转录