教育专题：41基因指导蛋白质的合成

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,*,生态系统的结构,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,小飞守角制作,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,4,章 基因的表达,DNA(,基因,),蛋白质,RNA,转录,翻译,基因指导蛋白质合成的过程,现代遗传学认为：,性状是由,体现的,生物的性状是由,控制的,基因,蛋白质,DNA,（基因）,蛋白质（性状）,？,基因,通过指导,蛋白质,合成来控制,性状,的过程，叫,基因的表达,。,第,4,章 基因的表达,第,1,节 基因指导蛋白质的合成,DNA,主要在细胞核,蛋白质的合成,在核糖体进行,指导,通过,RNA,问题,1,、,基因的本质是什么？基因主要存在于什么地方，蛋白质合成的场所在哪里？,问题,2,、,DNA,能否到细胞质中直接指导蛋白质的合成？,RNA,和,DNA,的比较,问题,3,：为什么,RNA,适于作,DNA,的信使？,比较项目,DNA,RNA,结 构,基本单位,五碳糖,含氮碱基,功能,主要存在部位,脱氧,核苷酸,核糖,核苷酸,脱氧核糖,核 糖,A G C,T,A G C,U,通常双螺旋结构,一般单链结构,细胞核,细胞质,主要的遗传物质,1,、在人体中，由,A,、,T,、,C,三种碱基参与构,成的核苷酸共（）,A,2,种,B,4,种,C,5,种,D,6,种,即时应用,C,2,、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,RNA,的种类,(1),信使,RNA,（,mRNA,）,：,(3),核糖体,RNA,（,rRNA,）,：,rRNA,U,A,U,A,C,A,U,G,A,C,G,A,U,mRNA,(2),转运,RNA,（,tRNA,）,：,C,U,C,tRNA,翻译的模板，即传递遗传信息的作用。,识别密码子，是转运氨基酸的工具,核糖体的组成成分,(1),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,。,(2)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。,RNA,适于做,DNA,的信使的原因：,问题,4,、,DNA,的遗传信息是怎么传给,mRNA,的？,问题,3,、为什么,RNA,适于做,DNA,的信使呢？,1,、,转录的过程：,一、遗传信息的转录,1.,过程,(1),DNA,双链解旋,(2),碱基配对,(3),聚合成,RNA,转录（,transcription,）,(4),RNA,释放，,DNA,恢复,游离核糖核苷酸,DNA,：,A,T,G C,RNA,：,U,A,C G,DNA,的遗传信息是怎么传给,mRNA,的？,T,A,T,G,C,T,A,C,G,A,是,整条,DNA,解旋还是,某片段,？,C,A,U,G,酶,U,G,C,G,U,A,G,C,A,G,U,RNA,RNA,聚合酶,mRNA,通过,核孔,，进入细胞质中指导蛋白质的合成。,2,、转录,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：,_,转录时遵循的原则：,_,转录的产物：,_,DNA,RNA,A,T,C,G,U,A,G,C,(8),遗传信息传递的方向,:_,在,细胞核,中，以,DNA,的,一条链,为模板，合成,RNA,的过程。,细胞核,DNA,分子的一条链,四种,核糖,核苷酸,模板、原料、能量、酶,G-C,、,C-G,、,T-A,、,A-U,mRNA,DNAmRNA,_,模板链,:,有转录功能,编码链,:,无转录功能,模板链和编码链,mRNA,类别,项目,复制,转录,场所,解旋,模板,原料,酶,能量,碱基,配对,产物,细胞核,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,RNA,细胞核,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,3.,复制和转录的比较,只解旋有遗传效应的片段,完全解旋,3,(2012,永安一中月考,),下列关于真核细胞,DNA,复制和转录这两种过程的叙述，错误的是,(,),A,两种过程都可在细胞核中发生,B,两种过程都有酶参与反应,C,两种过程都以核糖核苷酸为原料,D,两种过程都以,DNA,为模板,C,即时应用,4,、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,5,、,某信使,RNA,中有碱基,40,个，其中,C+U,为,15,个，那么转录此,RNA,的,DNA,中,G+A,为（）,A,15,B,25,C,30,D,40,D,6,、,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,60%,C,问题,5,：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？,在,细胞质,中，,以,mRNA,为模板，各种,氨基酸,为原料,，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,1.,概念：,翻 译,mRNA,A,U,G,A,U,A,C,C,G,A,U,U,U,G,A,G,G,G,C,C,U,A,U,A,A,U,U,A,肽键,核糖体,翻译（,translation,）的过程,A,U,G,A,U,A,C,C,G,A,U,U,U,G,A,G,起始密码,A,U,G,A,U,A,C,C,G,A,U,U,U,G,A,G,A,U,A,U,U,A,翻译（,translation,）的过程,U,C,A,G,G,C,终止密码,1,、翻译,场所,：,定义：,原料：,模板：,工具：,产物：,细胞质（核糖体）,在,细胞质,中，,以,mRNA,为模板，各种,氨基酸,为原料,，合成,具有一定氨基酸顺序的,蛋白质,的过程,。,氨基酸,mRNA,tRNA,蛋白质,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：,至少要多少个碱基的不同排列顺序才能够,决定,20,种不同的氨基酸？,一个碱基决定一个氨基酸，,4,1,=4,二个碱基决定一个氨基酸，,4,2,=16,三个碱基决定一个氨基酸，,4,3,=64,2,、碱基与氨基酸的对应关系,问题,5,：,mRNA,如何将信息翻译成蛋白质？,U,C,A,U,G,A,U,U,A,mRNA,密码子,密码子,密码子,3,、密码子,密码子：,mRNA,上决定一个氨基酸的,三个,相邻的,碱基,密码子表,A,U,G,G,A,U,A,U,C,mRNA,1,、在,64,个遗传密码中，,有,3,个终止密码，没有对应的氨基酸，所以，,能决定氨基酸的遗传密码子只有,61,个。,2,、,一种,密码子决定,一种,特定的氨基酸。,一种,氨基酸可由,一种或多种,密码子决定。,3,、,简并性,：一种氨基酸有两种以上的密码子的情况,。,4,、,通用性,：地球上,几乎所有的生物共用一套密码子表。,问题,6,：氨基酸是怎样运送到核糖体上的呢？,遗传密码的特性：,4,、反密码子,转运,RNA(tRNA),定义：,tRNA,上与密码子发生碱基互补配对的,三个相邻碱基,A,U,G,G,A,U,A,U,C,mRNA,？,甲硫氨酸,C,U,A,反密码子,核糖体,tRNA,作用,一种,tRNA,只能携带一种氨基酸,?,一种氨基酸只能由一种,tRNA,携带,?,即：每种,tRNA,只能识别并转运一种氨基酸；,而一种氨基酸可由一种或多种,tRNA,转运,存在,位置,含义,生理,作用,遗传,信息,密码子,反密,码子,区别,遗传信息、密码子和反密码子的比较,DNA,mRNA,tRNA,脱氧核苷酸,(,碱基对,),的排列顺序,直接决定,mRNA,中碱,基排列顺序，间接决,定氨基酸排列顺序,mRNA,上,3,个相邻的,碱基,直接决定氨基酸的排,列顺序,识别密码子,与密码子互补的,3,个,碱基,1,、,(2011,海南卷,),关于,RNA,的叙述，错误的是,(,),A,少数,RNA,具有生物催化作用,B,真核细胞内,mRNA,和,tRNA,都是在细胞质中合成的,C,mRNA,上决定,1,个氨基酸的,3,个相邻碱基称为密码子,D,细胞中有多种,tRNA,，一种,tRNA,只能转运一种氨基酸,即时应用,B,2,、右图为生物体内转运氨基酸,m,的转运,RNA,，对此叙述正确的是,(),A.,该转运,RNA,还能识别并转运其他氨,基酸,B.,氨基酸,m,只能由该转运,RNA,转运,C.,氨基酸,m,的密码子只是,UUA,D.,转运,RNA,是由许多个核糖核苷酸,构成的,D,3,、,DNA,分子模板链上的碱基序列携带的遗传信息最终,翻译的氨基酸如下表（）,则右图所示的,tRNA,所携带的氨基酸是,A,赖氨酸,B,丙氨酸,C,半胱氨酸,D,苏氨酸,A,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,数量,n,3n,6n,基因的碱基,mRNA,的碱基,氨基酸,=,6,3,1,1,.,牛胰岛素其中的一条多肽链有,30,个氨基酸，则作为合成该多肽链的模板,mRNA,分子和用来转录,mRNA,的,DNA,分子分别至少要有碱基,:,A,、,30,个和,30,个,B,、,30,个和,60,个,C,、,90,个和,90,个,D,、,90,个和,180,个,D,课堂反馈,2,.,某蛋白质分子由两条多肽链组成，在合成蛋白质的过程中生成,100,分子的水，那么控制该蛋白质合成的基因中至少有多少脱氧核苷酸：,A,、,612 B,、,306 C,、,204 D,、,606,A,课堂反馈,3.,设控制某含,a,条肽链的蛋白质合成的基因含,X,个碱基对，氨基酸的平均分子量为,Y,，则该蛋白质的分子量约为,。,（,X/3,）,Y,（,X/3a,）,X,18,一个,mRNA,分子同时结合多个核糖体,意义：,少量的,mRNA,分子就可以迅速合成出大量的蛋白质,复制,转录,翻译,时间,场所,模板,原料,条件,配对,产物,信息传递,DNA,RNA,蛋白质,转录,翻译,复制,分裂,间期,生长发育的,整个过程,细胞核细胞核 核糖体,DNA,两条,母链,DNA,的,一条,链,mRNA,游离,脱氧核苷酸,游离,核糖核苷酸氨基酸,约,20,种,模板、原料、能量、酶,A-T,、,T-A A-U,、,T-A,A-U,、,U-A,子代,DNA,一个,mRNA,多肽,蛋白质,DNA,DNA DNA,RNA,RNA,蛋白质,三、中心法则及其发展：,DNA,逆转录,RNA,蛋白质,转录,翻译,(1),遗传信息的一般流动方向：,从,DNA,流向,DNA,，即完成,DNA,的复制；,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。,(2),中心法则的发展：,在少数病毒中，遗传信息也可以从,RNA,流向,DNA,，称之为逆转录。,在只含,RNA,的病毒中，也可以,RNA,为模板进行复制。,DNA,逆转录,RNA,蛋白质,转录,翻译,小飞守角制作,3,.,已知甲、乙、丙三种类型的病毒，它们的遗传信息的传递方式分别用下图表示。请回答：,丙,乙,甲,蛋白质,1,8,10,3,7,2,4,蛋白质,5,6,9,蛋白质,DNA,RNA,（,1,）,图中哪个标号所示的过程是对“中心法则”的补充,_,。,4,、,6,、,7,丙,乙,甲,蛋白质,1,8,10,3,7,2,4,蛋白质,