基因的表达公开课.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,*,第四节,遗传信息的表达 RNA和蛋白质的合成,基因通过指导蛋白质的合成来控制性状，将这一过程称为,基因的表达,生物的性状是由,控制的,性状是由,物质体现的,基因,蛋白质,基因,（细胞核）,蛋白质,（细胞质）,？,DNA的功能,携带遗传信息,：,表达遗传信息,：,以自身为模板，半保留复制保持遗传信息的稳定性,根据DNA所贮存的遗传信息决定蛋白质的结构，以控制性状,转录,转录,：,遗传信息由DNA传递到RNA上的过程，转录 的结果是形成RNA。,DNA,RNA,基本单位,五碳糖,含N碱基,单双链,分子大小,脱氧核苷酸,脱氧核糖,A、,T、,G、C,双链,核糖核苷酸,核糖,A、,U,、G、C,单链,很大,比较小,DNA,和,RNA,的比较,RNA,种类,信使 RNA(mRNA),核糖体,RNA(rRNA),转运 RNA(tRNA),RNA,按功能分类：,传达DNA上的遗传信息是合成蛋白质的直接模板,组成核糖体的成分，是核糖体行使功能必需的,把氨基酸运送到核糖体，使之按照mRNA的信息指令连接起来形成蛋白质酸,核糖,A,U,C,G,RNA的结构单元,运载氨基酸,参与核糖体构成,指导蛋白质合成,构成人体的核酸有两种，构成人体核酸的基本单位,核苷酸,有,（）,A.2种B.4种C.5种D.8种,D,问题：,DNA的遗传信息是怎样传给,m,RNA,的呢？,1.转录,在,细胞核,中，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,通过转录合成的RNA称为,信使RNA(mRNA),。,DNA的平面结构图,A,G,T,A,C,A,A,A,T,T,C,A,T,G,A,T,T,A,模板链,编码链,A,G,C,G,A,C,G,G,U,U,组,RNA,的核糖核苷酸一个个连接起来,A,G,T,A,C,A,A,A,T,U,U,U,A,G,T,A,C,A,A,A,T,G,C,G,A,C,G,G,U,U,U,U,A,U,A,G,T,A,C,A,A,A,T,G,C,G,A,C,G,U,U,G,U,U,A,U,A,G,T,A,C,A,A,A,T,G,C,G,A,C,G,U,G,U,U,A,U,U,A,G,T,A,C,A,A,A,T,G,C,G,A,C,G,G,U,U,A,U,U,U,A,G,T,A,C,A,A,A,T,G,C,G,C,G,G,U,U,A,U,U,A,U,A,G,T,A,C,A,A,A,T,G,C,G,C,G,G,U,U,A,U,U,A,U,A,G,T,A,C,A,A,A,T,G,G,C,G,G,U,U,A,U,U,A,U,C,A,G,T,A,C,A,A,A,T,G,G,C,G,G,U,U,A,U,U,A,U,C,形成的,mRNA链，DNA上的遗传信息就传递到mRNA上,RNA,DNA,A,G,T,A,C,A,A,A,T,U,C,A,U,G,A,U,U,A,mRNA,细胞质,细胞核,核孔,DNA,mRNA在细胞核中合成,A,G,T,A,C,A,A,A,T,U,C,A,U,G,A,U,U,A,mRNA,细胞质,细胞核,mRNA通过核孔进入细胞质,为什么RNA适于作DNA的信使？,（1）RNA也是由核苷酸连接而成，也能,储存遗传信息,。,（2）RNA与DNA的关系中，也遵循,碱基互补配对原则,。,（3）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。,？,转录小结,场所：,产物：,模板：,原料：,条件：,碱基互补配对：,细胞核,核糖核苷酸,DNA的一条链,mRNA,ATP、酶,GC、CG、TA、,AU,遗传信息流动：,DNAmRNA,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,C,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。,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？,翻译,翻译,：,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,。,核糖体,核糖体是蛋白质合成（翻译）的场所,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：,一个氨基酸的编码至少需要多少个碱基才能够决定20种不同的氨基酸？,U,U,A,G,A,U,A,U,C,mRNA,密码子,密码子,密码子,三个碱基决定一个氨基酸，,4,3,=64,密码子：,mRNA上决定一种氨基酸的三个相邻的碱基。,密码子,mRNA上的遗传密码,遗传密码的特性：,1、有3个终止密码，没有对应的氨基酸，所以在,64,个遗传密码中，能决定氨基酸的遗传密码子只有,61,个。,2、,通用性,：地球上几乎所有的生物共用一套密码子。,3、,简并性,：,一种氨基酸有两种以上的密码子的情况,。,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。,问题：氨基酸是怎样运送到核糖体上的呢？,转运RNA(tRNA),反密码子,转运RNA是氨基酸的载体，一种tRNA识别一种氨基酸,tRNA一头能携带氨基酸；另一头有三个碱基与mRNA上的密码子互补配对，称为,反密码子,。,U,C,A,U,G,A,U,U,A,mRNA,细胞质,细胞质中的mRNA,翻译的过程,U,C,A,U,G,A,U,U,A,A,A,U,亮氨酸,A,C,U,天门冬酰氨,核糖体,mRNA与核糖体结合,U,C,A,U,G,A,U,U,A,A,A,U,亮氨酸,A,C,U,天门冬酰氨,tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子互补配对,U,C,A,U,G,A,U,U,A,A,A,U,亮氨酸,A,C,U,天门冬酰氨,A,U,G,异亮氨酸,tRNA将氨基酸转运到mRNA上的相应位置,U,C,A,U,G,A,U,U,A,A,A,U,亮氨酸,A,C,U,天门冬酰氨,A,U,G,异亮氨酸,缩合,两个氨基酸分子缩合，形成肽键,U,C,A,U,G,A,U,U,A,A,A,U,亮氨酸,A,C,U,天门冬酰氨,A,U,G,异亮氨酸,核糖体随着,mRNA滑动，另一个tRNA上的碱基与mRNA上的密码子配对,U,C,A,U,G,A,U,U,A,亮氨酸,A,C,U,天门冬酰氨,A,U,G,异亮氨酸,一个个氨基酸分子缩合成多肽,缩合,U,C,A,U,G,A,U,U,A,亮氨酸,A,C,U,天门冬酰氨,A,U,G,异亮氨酸,t,RNA离开，再去转运新的氨基酸,U,C,A,U,G,A,U,U,A,亮氨酸,天门冬酰氨,异亮氨酸,以,mRNA为模板形成了有一定氨基酸顺序的蛋白质,图示,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分子就可迅速合成大量的蛋白质，翻译的效率非常高。,多肽的合成方式,场所：,产物：,模板：,原料：,条件：,细胞质（核糖体）,mRNA,蛋白质（多肽）,氨基酸,ATP,、酶、转运RNA（tRNA）,碱基互补配对：,GC、CG、UA、AU,遗传信息流动：,mRNA,蛋白质（多肽）,翻译,小结,遗传信息、遗传密码与蛋白质合成的关系,DNA,RNA,蛋白质,/多肽,1,3,6,6n,3n,n,遗传信息：,基因,中脱氧核苷酸的排列顺序,遗传密码：m,RNA,中核糖核苷酸的排列顺序,碱基数/核糖,核苷酸数,碱基数/脱氧,核苷酸数,氨基酸数,肽键数,n-1（一条链）,n-m（m条链）,0,DNA的,复制,、,转录,、,翻译,比较,DNA复制,转录,翻译,场所,模板,原料,其他条件,产物,碱基互补配对,细胞核,细胞核,核糖体,DNA,两,条链,DNA,一,条链,mRNA,四种,脱氧核苷酸,四种,核糖核苷酸,20种氨基酸,ATP,解旋酶 DNA聚合酶,ATP,解旋酶 RNA聚合酶,ATP,tRNA 酶,两个DNA分子,RNA,多肽链,AT,G,C,T,A,C,G,AU,G,C,T,A,C,G,AU,G,C,U,A,C,G,中心法则,克里克提出的中心法则,发现RNA病毒及逆转录修改后的中心法则,1.基因是遗传的一个,基本功能单位,，它在适当的环境条件下,控制生物的性状,。,2.基因以一定的,次序,排列在,染色体,上。,3.本质上，基因就是一段包含一个完整的遗传信息单位的有功能的,核酸分子片段,，大多数生物中是一段,DNA,，而在RNA病毒中则是一段,RNA,基因的完整概念,1、骨骼肌细胞中合成mRNA 及多肽链的场所分别是,A.细胞质与细胞核 B.细胞核与线粒体,C.内质网与核糖体 D.细胞核与核糖体,2、mRNA上的64种密码子能编码几种氨基酸,A.64种 B.61种 C.59种 D.20种,3、参与分泌蛋白合成的细胞结构有（多选）,A 细胞核 B 线粒体 C 高尔基体 D 核糖体,E 中心体 F 内质网,课堂巩固,A,密码子,精氨酸,氨基酸,转运RNA,G,信使RNA,G,G,DNA,双链,4、根据在蛋白质生物合成中遗传信息传递的规律，在下面表格数码中填入相应的字母：,C,C,C,A,A,T,C,G,U,C,G,5.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 ：3：1,6、某DNA片段所转录的mRNA中U%28%，A%18%，则个DNA片段中T%和G%分别占（）。,A.46%,54%B.23%,27%C.27%,23%D.46%,27%,B,A,1,T,2,T,1,A,2,G,1,C,1,C,2,G,2,1,2,(A,1,T,1,)%=(A,2,+T,2,)%=(A总+T总)%,(G,1,C,1,)%=(G,2,+C,2,)%=(G总+C总)%,A,m,U,m,G,m,C,m,mRNA,=(A,m,+U,m,)%,=(G,m,+C,m,)%,