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分析图解，研究以下内容： 染色体与DNA的关系 ； DNA与基因的关系； 基因与染色体的关系。,图2,图3,图1,一、基因的概念,1.基因概念的由来：,20世纪50年代，沃森 .克里克提出DNA分子双螺旋结构理论，证明了基因的化学本质是DNA，基因是有遗传效应的DNA片段。,2、基因、DNA和染色体的关系：,染色体,1、染色体主要由DNA和蛋白质组成；一般情况下，每个染色体含有一个DNA分子。,2、 基因是有遗传效应的DNA片段，每个DNA上有许多个基因,3 染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的关系：,脱氧核苷酸,DNA的基本功能,1、通过复制，在后代的传种接代中传递遗传信息 2、在后代的个体发育过程中，使遗传信息得以表达,遗传信息是指基因中脱氧核苷酸的排列顺序,遗传信息表达的结果是什么？,使得生物体表现出不同的性状。,生物体的性状是通过什么体现出来的？,蛋白质是生物体性状的体现者,基因是控制生物性状的基本单位,基因通过指导蛋白质合成来体现生物性状,问题 基因能否直接控制蛋白质的合成？为什么？,1、DNA（基因）主要存在于哪里？ 2、蛋白质在何处合成？,DNA,主要存在于细胞核中,在细胞质中的核糖体上进行,指导,通过RNA作为信使,蛋白质,科学研究：,1955年有人曾用洋葱根尖和变形虫进行实验，如果加入RNA酶分解细胞中的RNA，蛋白质合成就停止，而如果再加进了从酵母中提取出来的RNA，则又可重新合成一定数量的蛋白质。,该实验我们能得到什么样的结论？,结 论 RNA与蛋白质合成有关,为什么RNA适于作DNA的信使呢?,核糖核苷酸,1 RNA的结构、种类和功能,（1）RNA的结构：组成单位是核糖核苷酸,图4-1核糖与脱氧核糖,腺嘌呤核糖核苷酸,胞嘧啶核糖核苷酸,尿嘧啶核糖核苷酸,鸟嘌呤核糖核苷酸,通常呈单链,2、RNA的结构,构成核酸的碱基共 种，核苷酸共 种。,5,8,脱氧核苷酸,核糖核苷酸,脱氧核糖,核 糖,A T C G,A U C G,通常双螺旋结构,一般单链结构,细胞核,细胞质,很大,比较小,在人体内，由A、T、C三种碱基参与构成的核苷酸共有（） A种B种 C种D种,反馈评价：,RNA 的种类,信使 RNA mRNA,核糖体 RNA rRNA,转运 RNA tRNA,2、RNA的类型,信使RNA（m RNA）：转录遗传信息，翻译的 模板，即传递遗传信息的作用。,转运RNA （t RNA ）：识别密码子，运输特定 氨基酸，呈三叶草型结构。,核糖体RNA （r RNA ）：核糖体的组成成分。,为什么RNA适于做DNA的信使呢？,它也是由基本单位核苷酸连接而成，由核糖、磷酸、碱基共同组成核苷酸，它也能储存遗传信息。,在RNA与DNA的关系中，也遵循“碱基互补配对原则”，因RNA中没有T，DNA中没有U，所以当RNA与DNA有关系时，U与A配对。,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适于做DNA的信使的原因：,问题： DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的呢？ mRNA又是怎样将获得的信息体现的蛋白质上？,基因控制蛋白质合成的过程，可分为两个步骤:,第一步是基因的遗传信息传递给mRNA，此步可称为“转录”；,第二步mRNA进入细胞质通过指导蛋白质合成来表达信息，此步可称为“翻译”。,转录,翻译,在细胞核内，以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。,DNA双链解旋；,游离的核糖核苷酸与模板链进行碱基互补配对；,相邻的核糖核苷酸通过RNA聚合酶连接起来；,合成的mRNA链从DNA链上释放，DNA双链恢复。,解旋酶,DNA模板链,游离的核糖核苷酸,碱基互补配对,RNA聚合酶,mRNA链,转录,能量,4、转录,游离的核糖核苷酸,mRNA,1、DNARNA如何转录，特点是什么？,问题：,2、转录的单位是什么？,3、DNA的两条链都能转录吗？,4、DNA链完全解开吗？,5、在转录过程中碱基互补配对原则有什么特殊情况？,遗传信息的转录,场所：,产物：,模板：,原料：,条件：,碱基互补配对：,细胞核（主要）、线粒体、叶绿体,4种核糖核苷酸,DNA的一条链,mRNA,模版、原料、ATP、酶（解旋酶、RNA聚合酶）,GC、CG、TA、AU,遗传信息流动：,时间：,生命进程中,定义：在细胞核中，以DNA的一条链为模板，合成 mRNA的过程。,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？ 2、转录成的RNA的碱基序列，与作为模板的 DNA单链的碱基序列有哪些异同？ 与该DNA另一条链的碱基序列有哪些异同？,场所、模板、原则相同,保证了遗传的稳定性,碱基互补,排序相同，但是T换成U,小结：,课堂练习：,1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？ A2种 4种 B4种 4种 C5种 5种 D8种 5种,D,2细胞内与遗传有关的物质，从复杂到简单的结构 层次是 ADNA染色体脱氧核苷酸基因 B染色体脱氧核苷酸DNA基因 CDNA染色体基因脱氧核苷酸 D染色体DNA基因脱氧核苷酸,D,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 4DNA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,C,D,5果蝇的遗传物质由 种核苷酸组成 A2 B4 C5 D8,B,6一个DNA分子可以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,C,7烟草、烟草花叶病毒、T2噬菌体中含有 的物质，下列叙述正确的是 A核酸的种类依次是2、1、2 B核苷酸的种类依次是8、5、4 C五碳糖的种类依次是2、2、1 D含N碱基的种类依次是5、4、4,D,8mRNA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 ,A50% B25% C30% D35%,C,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,遗传信息的翻译,1、概念：,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。,碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的？,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,4,20种,实验证明：1961年英国的克里克和同事用实验证明了一个氨基酸是由mRNA上的3个碱基决定的，即mRNA上的3个相邻的碱基决定一个氨基酸，把mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基叫做三联体密码子,到底是如何决定的呢？,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叫做密码子。,第1个字母 第2个字母 第3个字母 密码子 苯丙氨酸 U U U UUU,？,精氨酸 A G G AGG,终止密码子： 、 、_ 种类 起始密码子： （甲硫氨酸） （ 种） _（缬氨酸） 编码氨基酸的密码子_种 所有生物的密码子是 的。,61,64,一种密码子决定一种氨基酸，但一种氨基酸可以由 不同的密码子决定。,1种或几种,相同,AUG,GUG,UAA,UAG,UGA,a、一种氨基酸可以和多个密码子相对应 b、一个密码子只和一种氨基酸相对应 c、二个密码子（AUG、GUG）可以作为起始密码，同时可以决定氨基酸。三个终止密码（UAA、UAG、UGA）不决定任何氨基酸。 d、氨基酸的种类；20种 密码子的种类：64种（61种有义密码）,从遗传密码表中可看出：,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。,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、mRNA的碱基序列是AUGGAAGCAUGUCCGAGCAAGCCG, 你能写出对应的氨基酸序列吗？,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。,思考和讨论,3、从密码子表可以看出，一种氨基酸可能由几个密 码子决定，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。,C,已知AUG、GUG为起始密码子，UAA、UAG、UGA为终止密码子，某原核生物的一个信使RNA的碱基排列顺序如下：A-U-U-C-G-A-U-G-A-C.(40个碱基).C-U-C-U-A-G-A-U-C-U,此信使RNA控制合成的蛋白质含氨基酸的个数是（ ） A、20个 B、15个 C、 16个 D、18个,练一练,问题：氨基酸是怎样运送到核糖体上的呢？,通过tRNA（转运RNA或运输RNA）从细胞质中运送到核糖体上,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,3、转运RNA(tRNA),天冬氨酸,异亮氨酸,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。,小飞守角制作,若某肽链的第一个氨基酸的密码子为AUG， 那么控制这个氨基酸的DNA模板链上相应的 三个碱基的顺序应为 AUAC BAUG CATG DTAC,D,D,一个转运RNA的3个碱基为CGA，此RNA 运载的氨基酸是 A酪氨酸（UAC） B谷氨酸（GAG） C精氨酸（CGA） D丙氨酸（GCU）,细胞质,4、过程,核糖体,mRNA与核糖体结合,1、起始阶段,tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子互补配对 .,tRNA将氨基酸转运到mRNA上的相应位置,翻译过程,两个氨基酸分子缩合,缩合,翻译过程,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.,翻译过程,亮氨酸,一个个氨基酸分子缩合成链状结构,翻译过程,亮氨酸,天门冬酰氨,tRNA离开，再去转运新的氨基酸,翻译过程,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,翻译过程,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,小结：,场所：,产物：,模板：,原料：,条件：,细胞质（核糖体）,mRNA,蛋白质,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：,时间：,生命进程中,(3)图中合成多肽链的原料来自 和 。,(2)该过程不可能发生在 A、神经细胞 B、肝细胞 C、成熟的红细胞 D、脂肪细胞,(1)图中所示属于基因控制蛋白质合成过程中的 步骤，该步骤发生在细胞的部分,C,1、下图为人体内蛋白质合成的一个过程。据图分析回答,体外食物摄取,人体细胞自身合成,翻译,核糖体 (细胞质),基因控制蛋白质合成的过程,DNA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,小飞守角制作,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,ACUGGAUC U,mRNA,tRNA,UGA CCU AGA,苏氨酸甘氨酸丝氨酸,转录,翻译,蛋白质,密码子,ACU GGA UCU,DNA,ACTGGATC T TGACCTAGA,肽键 肽键,3、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,课堂练习：,1DNA复制、转录、翻译分别形成 ADNA、RNA、蛋白质 BRNA、DNA、多肽 CRNA、DNA、核糖体 DRNA、DNA、蛋白质,A,2遗传密码位于 A蛋白质分子上 BDNA分子上 CRNA分子上 D信使RNA分子上,D,3一条多肽链中有氨基酸1000个，则作为合成 该多肽的模板信使RNA和用来转录信使RNA 的DNA分子分别至少要有碱基多少个 A3000个和3000个 B1000个和2000个 C3000个和6000个 D2000个和4000个,C,基因中碱基数：mRNA中碱基数：蛋白质中氨基酸数 6 ： 3 ： 1,4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,= (Am+Um)% = (Gm+Cm)%,A,密码子,精氨酸,氨基酸,tRNA,G,mRNA,G,G,DNA 双链,5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,
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