基因指导蛋白质合成2

1、基因指导蛋白质的合成,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）,？,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？,电影侏罗纪公园片段,基因指导蛋白质的合成,遗传信息的转录,遗传信息的翻译,RNA的结构、分类和作用,转录的具体过程,练习反馈,密码子与蛋白质的关系,翻译的具体过程,练习练习反馈,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？,

2、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,细胞质,RNA 的种类,信使 RNA(mRNA),核糖体 RNA(rRNA),转运 RNA(tRNA),RNA按功能分：,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

3、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？,(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？,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：,DNA的平面结构图,细胞核中,DNA 解旋，以一条链为模板合成RNA,细胞核中,DNA与RNA的碱基互补配对：A

4、U； TA； CG； GC,细胞核中,组成 RNA 的核糖核苷酸一个个连接起来,细胞核中,细胞核中,细胞核中,细胞核中,细胞核中,细胞核中,细胞核中,细胞核中,DNA上的遗传信息就传递到mRNA上,mRNA,DNA,细胞核中,细胞质,细胞核,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

5、酶和ATP,碱基互补配对原则 （A=U，G=C）,mRNA,巩固练习,2、构成人体的核酸有两种,构成核酸的基本单位-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 3、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,1、DNA的复制和转录有何异同之处？,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,

6、C,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-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,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

7、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,密码子：mRNA上决定氨基酸的三个相邻 的碱基。,密码子,a、一个密码子只和一种氨基酸相对应 b、一

8、种氨基酸可以和多个密码子相对应 c、两个起始密码子：AUG、GUG d、三个终止密码：UAA、UAG、UGA,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两种情况： 1、该碱基位于DNA无效片段上； 2、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,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，

9、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，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,tR

10、NA的一端运载着氨基酸,核糖体,mRNA 与核糖体结合,两个氨基酸分子缩合,缩合,亮氨酸,一个个氨基酸分子缩合成链状结构,亮氨酸,天冬氨酸,tRNA离开，再去转运下一个氨基酸,亮氨酸,天冬氨酸,以mRNA为模板形成了有一定氨基酸顺序的多肽链,亮氨酸,天冬氨酸,异亮氨酸,翻译的具体过程：,1.翻译的场所： 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,蛋白质,酶，ATP、模板、原料,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 的排列顺序，进而决定 的排列顺序，最终决定了

11、 的结构和功能特异常。,核糖核苷酸/密码子,氨基酸,蛋白质,练习反馈：,2、比较转录与翻译的不同之处,1、课本思考与讨论,3、据基因控制蛋白质合成过程遗传信息的传递的规律，填写下表：,2、按图4-6所示的正在合成的肽链的氨基酸序列是: 甲硫氨酸组氨酸色氨酸精氨酸半胱氨酸半胱氨酸脯氨酸,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

12、质,是遗传信息的转录,是遗传信息的表达,A,A,A,C,U,A,G,C,组氨酸,1.翻译的起始码有: 个， 终止码有: 个 2.决定氨基酸的密码子 种。 3.翻译时的碱基配对： 4.肽链由各相邻的氨基酸通过 连接形成。 5.翻译的条件：,3,61,肽键,2,A U C G mRNA t RNA ,酶，ATP、模板、原料,U A G C,1、生物表现出多样性的根本原因和直接原因是什么？,根本原因：DNA分子上的脱氧核苷酸的排列顺序不同。 直接原因：氨基酸的种类，数目和排列顺序不同，肽链的空间结构不同。,思考和讨论,DNA的碱基数：mRNA的碱基数：密码子：蛋白质中氨基酸数6n:3n:n:n。 （

13、6:3:1:1）,DNA的碱基数、mRNA的碱基数、蛋白质中氨基酸数三者之间有何数量关系？,说明：因为基因中存在又终止密码子等片段，实际上基因（DNA）上所含有的碱基数要大于6n,或氨基酸数目小于n。因此一般题目中带有“至少”或“最多”字样。,n,DNA,3n,3n,3n,转录,翻译,信使RNA,蛋白质,2、某一多肽链共有100个氨基酸，则控制合成该肽链的基因中的碱基数至少有 A、600 B、300 C、297 D、594,基因碱基：信使RNA碱基：氨基酸数目= （双链） （单链） 6 3 ： 1,真核细胞中复制、转录、翻译的比较,细胞分裂间期,细胞核,DNA的两条链均为模板,四种脱氧核苷酸,DNA聚合酶等,ATP,A-T、G-C,半保留复制 边解旋边复制,2个子代DNA分子,生长发育过程,细胞核,基因的一条链为模板,四种核糖核苷酸,RNA聚合酶等,ATP,A-U、T-A G-C ，C-G,边解旋边转录,1个信使RNA,生长发育过程,细胞质,mRNA为模板,二十种氨基酸,特定的酶等,ATP,mRNA与tRNA配对 A-U, G-C,多个特定氨基酸顺序的蛋白质,3、已知一段信使RNA上有12个A和G，该信使RNA上共有30个碱基，那么转录成信使RNA的这一段DNA分子中应有C和T（ ） A、12 B、18 C、24 D、30