第四章基因指导蛋白质的合成yl.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,基因指导蛋白质的合成,1）基因是什么？主要存在于哪里,2）蛋白质的合成场所在哪里？,3）DNA携带的遗传物质怎么传递到细胞质中去的？,DNA（基因）,蛋白质,4）当遗传物质到达细胞之后，遗传信息是如何被解读的？,RNA,问题探讨,mRNA,转录,翻译,DNA,蛋白质,信使RNA,2、为什么RNA适于作为DNA的信使？,RNA也是由基本单位核苷酸组成，由,核糖、磷酸、含氮碱基：A、G、C、,U,共同组成，也能,储存遗传信息。,在RNA和DNA的关系中，也遵循“,碱基互补配对原则”,A=U，G=C,。,RNA一般是,单链,，而且比DNA短，因此能够通过核孔，从细胞核,转移,到细胞质中,。,3、RNA的种类,信使RNA（mRNA）：,携带遗,传信息,，指导蛋白,质的合成,转运RNA（tRNA）：将细胞质中游离的,氨基酸转运,到核糖体上用来合成蛋白质,核糖体RNA（rRNA）：,与核糖体的合成有关,DNA,的遗传信息,？,一、遗传信息的转录,在细胞核中，以DNA的一条链为模板，合成RNA的过程，称,转录,解旋：,合成,模板：解旋后的一条链,条件：原料（四种核糖核苷酸）,酶（RNA聚合酶）,能量（ATP）,原则：碱基互补配对（A,U,、GC）,产物：,RNA,碱基对的氢键断裂，双螺旋结构解开,解旋酶,RNA,第一步：解旋,第二步：互补配对,第三步：RNA合成,第四步：,释放,1.DNA的转录,a.DNA 解旋，以,一条链为模板合成,RNA,b.,DNA,与RNA的碱基互补配对：,AU,;TA；,CG；GC,c.组成,RNA,的,核糖核苷酸,一个个连接起来,场所：,主要在,细胞核,过程：,条件：,模板,：,DNA,的一条链,酶,：解旋酶,、,RNA,聚合酶,原料,：四种核糖核苷酸,能量,：,ATP,形成一条,mRNA,这样：DNA上的遗传信息就传递到mRNA上,产物：,思考与讨论,1.转录与DNA复制有什么共同之处？这对保证遗,传信息的准确转录有什么意义？,从,场所,来看，转录与复制都发生在细胞核中。从,过程,来看，转录与复制都存在有解旋和合成，在合成的过程中都需要模板、都遵循碱基互补配对规律，等等。,碱基互补配对规律能够保证遗传信息传递的准确性。,想一想，转录与复制有什么区别？,DNA复制,转录,时间,场所,解旋,模板,原料,酶,能量,原则,特点,产物,细胞分裂间期,生长发育过程,细胞核,细胞核,完全解旋,只解有遗传效应片段,DNA的两条链均为模板,DNA的一条链为模板,四种脱氧核苷酸,四种核糖核苷酸,DNA聚合酶等,RNA聚合酶等,ATP,ATP,A-T、G-C,A-U、G-C,半保留复制;边解旋边复制,边解旋边转录,2个子代DNA分子,1个信使RNA,2.转录成的RNA的碱基序列与作为模板的DNA单,链有哪些异同？与该DNA的另一条链的碱基序,列有哪些异同？,转录的过程,T,C,A,T,G,A,T,T,A,A,G,T,A,C,T,A,A,T,DNA,mRNA,U,C,A,U,G,A,U,U,A,模板链,编码链,1、组成人的核酸的碱基和核苷酸各共有（）,A、5、5 B、5、8,C、8、5 D、4、4,2、组成噬菌体的核酸的碱基和核苷酸各共有（）,A、5、5 B、5、8,C、8、5 D、4、4,练习：,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、30,4、一个双链DNA分子中碱基A占30%，其转录成的信使RNA上的U为35%，则信使RNA上的碱基A为（）,A、30%B、35%C、40%D、25%,1、定义：在细胞质的核糖体上,以游离在细胞质中的各种氨基酸原料，以,mRNA为模板,合成具有,一定氨基酸,顺序,的蛋白质的过程。,二、遗传信息的翻译,最多能编码16种氨基酸。,思考与讨论,1.如果2个碱基编码一个氨基酸，最多能编码多少,氨基酸？,至少需要3个碱基。,2.一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？,密码子,U,C,A,U,G,A,U,U,A,mRNA,密码子,密码子,2、,遗传密码：,遗传学上把,mRNA,中决定氨基酸的不同碱基排列顺序，叫做“遗传密码”。把其中决定一个氨基酸的,相邻的三个碱基,成为密码子。,b、,一个,密码子只和,一种,氨基酸相对应,a、,一种,氨基酸可以和,多个,密码子相对应,c、,氨基酸的种类；,20种,密码子的种类：,64种,d、,三个终止密码：,UAA、UAG、UGA,e、,两个起始密码：,AUG、GUG,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、已知一段mRNA的碱基序列是AUGGAAGCAU,GCCGCAAGCCG,你能写出对应的氨基酸序列？,2、地球上几乎所有的生物体都共用上述密码子表。根据这一事实说明什么？,说明地球上所有的生物都有着或远或近的亲缘关系，或者生物都具有共同的遗传语言，或者生命在本质上是,统一的,。,思考与讨论,3、从密码子表可以看出，一种氨基酸可能由几个密码子，这一现象称做密码的简并性。你认为密码的简并性对生物体的生存发展有什么意义？,从密码子的简并性我们能够认识到：,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，也有可能蛋白质的氨基酸种类不发生变化（例如GAU-GAC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变化。,思考与讨论,3、转运RNA(tRNA),A,C,U,天冬酰氨,反密码子,A,U,G,异亮氨酸,反密码子,转运RNA(tRNA)：,分子结构呈三叶草形，其“叶柄”端能与一个特定的氨基酸结合，“叶片”端有三个特殊的碱基称为“反密码子”，能与mRNA上的“密码子”相识别。反密码子的种类：61种。,起始密码子：,AUG（甲硫氨酸）GUG（缬氨酸）,蛋白质的合成过程,终止密码子：,UAA、UAG、UGA,蛋白质的合成过程,翻译小结,场所,:,模板,:,原料,:,条件,:,产物,:,原则,:,细胞质的核糖体上,以信使RNA为模板,二十种氨基酸,需要酶和ATP,多个多肽或蛋白质,密码子与反密码子配对,既碱基互补配对原则（A=U，G=C）,小结,DNA指导蛋白质的合成过程包括,转录：,翻译：,在细胞核中，以DNA解旋后的一条链为模版合成RNA,在细胞质的核糖体上，以mRNA为模版，以tRNA为运载工具，将细胞质中游离的氨基酸合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质,蛋白质是生物性状的体现者，基因通过控制蛋白质的合成从而控制了生物的性状。,1、基因控制蛋白质合成的最终结果是什么？,2、生物表现出多样性的根本原因和直接原因是什么？,直接原因：,蛋白质,的种类及其多样，体现了不同的性状。,根本原因：DNA分子上的,脱氧核苷酸,的排列顺序不同。,思考和讨论,3真核细胞中复制、转录、翻译的比较,DNA复制,转录,翻译,时间,场所,模板,原料,酶,能量,原则,特点,产物,遗传信息,遗传密码,生物性状,细胞分裂间期,主要在细胞核,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,主要在细胞核,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,DNA的碱基数：mRNA的碱基数：蛋白质中氨基酸数6n:3n:n,。,4、DNA的碱基数、mRNA的碱基数、蛋白质中氨基酸数三者之家有何数量关系？,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,1、组成人的核酸的碱基和核苷酸各共有（）,A、5、5 B、5、8,C、8、5 D、4、4,2、组成,噬菌体,的核酸的碱基和核苷酸各共有（）,A、5、5 B、5、8,C、8、5 D、4、4,课 堂 练 习,D,B,3.右图所示转录过程，,此图中涉及的碱基,和核苷酸的种类分别是 （）,A.6和2 B.8和2 C.5和6 D.5和8,CTCA,GAGU,DNA,mRNA,4.一个tRNA一端的三个碱基为CGA，它运载的氨,基酸是 （）,A.精氨酸（密码CGA）B.丙氨酸（密码GCU）,C.酪氨酸（密码UAU）D.谷氨酸（密码GAG）,C,B,5、根据蛋白质中遗传信息传递规律，填写表中空白并回答问题,DNA双链,C,A,G,信使RNA,A,转运RNA,G,A,G,氨基酸,丙氨酸,A链,B链,C链,D链,1、丙氨酸的密码子是,，决定合成该氨基酸的DNA上的碱基是,。,2、第二个氨基酸是,，（查密码表）,3、,链为转录的模板链，遗传密码子存在于,链上。,T,U,GCA,CGT,UGC半胱氨酸,A,C,6.已知一个含有两条肽链的蛋白质分子具有198个,肽键，翻译成这个蛋白质分子的mRNA中有A和,G共200个，则转录成该mRNA的DNA分子中，,至少应有C和T （）,A.200个 B.400个 C.600个 D.800个,C,7.根据右图回答有关问题：,（1）该图处于_阶段。,（2）碱基是_，构成的,核苷酸的名称是_.,(3)若R链上有900个碱基，由它控制合成蛋白质的过程中，最多可能有_种tRNA参与，所合成的蛋白质分子中最多有肽键_个。,Y,R,转录,U,尿嘧啶核糖核苷酸,61,299,8.1978年美国科学家利用转基因技术，将人的胰,岛素基因连接到大肠杆菌DNA分子上，然后通过,大肠杆菌的代谢，产生了人的胰岛素。据此回答,（1）胰岛素的合成是在_中进行的，其直接决定氨基酸排列顺序的模板是由_转录形成的。,（2）合成的胰岛素有51个氨基酸，分为两条肽链，那么决定它合成的基因中至少应有脱氧核苷酸_个。,（3）不同生物之间基因的转移并表达成功，说明了生物体共用了一套_.,核糖体,人胰岛素基因,306,密码子,9.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、30,10.一个双链DNA分子中碱基A占30%，其转录成的信使RNA上的U为35%，则信使RNA上的碱基A为（）,A、30%B、35%C、40%D、25%,11.将鲤鱼的生长激素基因转到鲫鱼细胞核中，这种转基因鲫鱼生长速度超常，经济效益可观，这说明 （）,A.转基因动物对人类都是有益的,B.激素不具备酶所具有的专一性,C.鲤鱼和鲫鱼共用一套相同的遗传密码，这一过,程遵循DNA RNA 蛋白质的信息流动过程,D.鲤鱼和鲫鱼都具有相同的基因，控制相同的遗,传性状,C,12.从单尾鳍鲤鱼的成熟的卵细胞中提取一种RNA注,入到双尾鳍金鱼的受精卵中，结果幼小金鱼中有,一些出现单尾鳍性状。这种RNA之所以对性状遗,传有明显作用，是因为 （）,A.它是鱼类的主要遗传物质,B.它以密码子形式携带特定的遗传信息,C.它是蛋白质合成的运载工具,D.它是核糖体的基本组成成分,B,13.据测定，胰腺细胞中原酶颗粒可达胰腺细胞自身蛋白质总量的40%，由此可以推测胰腺细胞中下列那种物质的数量比一般细胞多 （）,A.mRNA B.DNA C.基因 D.染色体,A,