科学前沿-生物信息学-(4).pptx

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,第四章 基因的表达,基因指导蛋白质的合成,基因,控制生物体的,性状,指导,合成,蛋白质,直接体现者,基因指导蛋白质合成的过程，叫,基因的表达,。,基因是怎样指导蛋白质合成的呢？,RNA,和,DNA,的区别,项目,RNA,DNA,名称,组成,基本单位,结构,存在部位,功能,核糖核酸,脱氧,核糖核酸,核糖,核苷酸,脱氧,（核糖）,核苷酸,一般为单链,一般为双链,主要存在于细胞质中,主要存在于细胞核中,C,、,H,、,O,、,N,、,P,核糖、磷酸、含氮碱基：,A,、,G,、,C,、,U,C,、,H,、,O,、,N,P,脱氧,核糖、磷酸、含氮碱基：,A,、,G,、,C,、,T,传递,遗传信息,携带,遗传信息,RNA,的种类和功能,信使RNA（,mRNA,）,作为,DNA,的信使，,将,DNA,的遗传信息转录下来，传递至细胞质中的核糖体上，控制蛋白质的合成。,转运RNA（,tRNA,）,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RNA（,rRNA,）,核糖体的组成部分,一、遗传信息的转录,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，称为,转录,。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,A,G,T,A,C,A,A,A,T,A,G,C,U,G,A,C,G,G,U,U,U,DNA,模板信息链,游离的核糖核苷酸,A,G,T,A,C,A,A,A,T,A,G,C,U,G,A,C,G,G,U,U,U,RNA,聚合酶,A,G,T,A,C,A,A,A,T,A,G,C,G,A,C,G,G,U,U,U,U,A,G,T,A,C,A,A,A,T,A,G,C,G,A,C,G,G,U,U,U,U,A,G,T,A,C,A,A,A,T,G,C,G,A,C,G,G,U,U,U,U,A,A,G,T,A,C,A,A,A,T,G,C,G,A,C,G,UU,G,U,U,A,A,G,T,A,C,A,A,A,T,G,C,G,A,C,G,U,G,U,U,A,U,A,G,T,A,C,A,A,A,T,G,C,G,A,C,G,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,A,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,mRNA,场所,:,模板,:,原料,:,条件,:,产物,:特点,:,原则,:,细胞核,DNA,上基因的,一条,链,四种核糖核苷酸,(A,、,G,、,C,、,U,）,需要酶（,RNA,聚合酶）,和,ATP,单链的,mRNA,边解旋边转录,碱基互补配对原则,（,A=U,T=A;G=C,C=G,）,转录小结,二、遗传信息的翻译,1,、定义：在细胞质中的核糖体上,以游离在细胞质中的各种氨基酸为原料，以,mRNA,为模板,合成具有,一定氨基酸种类、数量和排列,顺序以及空间结构,的蛋白质的过程，称为,翻译,。,密码子,U,C,A,U,G,A,U,U,A,mRNA,密码子,密码子,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,叫做,密码子,。,c,、简并性：一种氨基酸有两种以上的密码子的情况。,遗传密码的特性,：,a,、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。,b,、通用性：地球上几乎所有的生物共用一套密码子表。,三叶草形,有臂,一端可携带氨基酸,有环,另一端有三个碱基,tRNA,的分子结构,转运,RNA(tRNA),U,C,A,U,G,A,U,U,A,mRNA,细胞质,U,C,A,U,G,A,U,U,A,A,A,U,亮氨酸,A,C,U,天门冬氨酸,核糖体,U,C,A,U,G,A,U,U,A,A,A,U亮氨酸,A,C,U,天门冬氨酸,U,C,A,U,G,A,U,U,A,A,A,U,亮氨酸,A,C,U,天门冬氨酸,A,U,G,异亮氨酸,U,C,A,U,G,A,U,U,A,A,A,U,亮氨酸,A,C,U,天门冬,氨酸,A,U,G,异亮氨酸,肽键,U,C,A,U,G,A,U,U,A,A,A,U,亮氨酸,A,C,U,天门冬,氨酸,A,U,G,异亮氨酸,U,C,A,U,G,A,U,U,A,A,A,U,亮氨酸,A,C,U,天门冬,氨酸,A,U,G,异亮氨酸,肽键,U,C,A,U,G,A,U,U,A,A,A,U,亮氨酸,A,C,U,天门冬,氨酸,A,U,G,异亮氨酸,U,C,A,U,G,A,U,U,A,A,A,U,A,C,U,A,U,G,亮氨酸,天门冬,氨酸,异亮氨酸,肽链,肽链合成完毕后，一条或几条肽链通过一定的空间构建方式组成一种或多种具有特定空间结构的,蛋白质,，从面表现出生物体特定的,性状,。,翻译小结,场所,:,模板,:,原料,:,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,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,）,遗传信息的,转录,与,翻译,的比较,转录,翻译,场所,原料,配对,解旋,产物,细胞核,细胞质,4,种核糖核苷酸,氨基酸,DNA,mRNA,AU,、,TA,、,CG,mRNA,tRNA,AU,、,CG,有,无,RNA,多肽（还需加工）,DNA,（基因）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,氨基酸的个数,n,碱基的个数,3n,碱基的个数,6n,三、,基因控制合成蛋白质的全过程,基因对性状的控制,第,2,节,DNA,mRNA,蛋白质,转录,翻译,复,制,一、,中心法则的提出及其发展,1,、,1957,年克里克提出中心法则：,遗传信息可以,从,DNA,流向,DNA,，,即完成,DNA,的自我复制过程；,遗传信息,也可以从,DNA,流向,RNA,，进而流向蛋白质,，,即完成遗传信息的,转录和翻译,过程。,逆转录病毒：,HIV,病毒,RNA,DNA,RNA,蛋白质RNA,自我复制的病毒：烟草花叶病毒,RNA,正链,RNA,负链,RNA,正链,逆转录,转录,翻译,中心法则的补充,DNA,mRNA,蛋白质,转录,翻译,复,制,逆转录,复,制,二、基因、蛋白质与性状的,关系,1,、基因通过,控制酶的合成来控制代谢过程,，从而控制生物的性状,2,、基因通过,控制蛋白质分子的结构,来直接影响性状,例如：豌豆的圆粒、皱粒,例如：镰刀型细胞贫血症,小结,：,、单基因对生物体性状的控制,2,、多基因控制某性状,例如：人的身高 人的身高受多对基因决定，后天营 养和锻炼也很重要,结论：,基因控制生物体的性状，而性状的形成同时还受环境的影响,基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用，这种相互作用形成了一个错综复杂的网络精细地调控着生物体的性状。,DNA,的分布,主要在染色体上,细胞质内,细胞核遗传,细胞质遗传,生物的遗传,（所以说，染色体是,DNA,的主要载体）,例：紫茉莉叶色的遗传,细胞质遗传,_,孟德尔的遗传规律，后代只表现出,_,的性状,_,和,_,中的基因都称为细胞质基因,线粒体,DNA,的缺陷与数十种人类的遗传病有关，这些疾病多与,脑部和肌肉,有关。,这些疾病有什么特点？为什么？,受精过程中，受精卵的细胞质主要是接受自母亲的卵细胞,线粒体,叶绿体,不符合,母本,、细胞质基因,5,、组成人的核酸的碱基和核苷酸各共有（）,A,、,55 B,、,5,、,8,C,、,8,、,5 D,、,4,、,4,6,、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,、,4,7,、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,（）个,A,、,12 B,、,18 C,、,24 D,、,30,8,、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%,9,、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（）个？,A,、,600 B,、,300 C,、,297 D,、,594,10,、已知某转运,RNA,的一端的三个碱基顺序是,GAU,，它所转运的氨基酸是亮氨酸，那么决定此氨基酸的密码是由下列哪个转录来的（）,A,、,GAT B,、,GAA C,、,GUA D,、,CTA,答案：,A,11,、信使,RNA,中核苷酸的顺序是由下列哪项决定的（）,A,、转运,RNA,中核苷酸的排列顺序,B,、蛋白质分子中氨基酸的排列顺序,C,、核糖体上的,RNA,核苷酸的排列顺序,D,、,DNA,分子中脱氧核苷酸的排列顺序,答案：,D,A,、核糖体,RNA B,、转运,RNA,C,、信使,RNA D,、氨基酸,答案：,B,12,、在遗传信息的转录和翻译过程中，起翻译者作用的是（）,13,、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,A,密码子,精氨酸,氨基酸,转运,RNA,G,信使,RNA,G,G,DNA,双链,14,、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,15.,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,(,),A,198,个,B,199,个,C,200,个,D,201,个,A,16,、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,m,U,m,G,m,C,m,mRNA,