第1节-基因指导蛋白质的合成

,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,第,1,节基因指导蛋白质的合成,第,4,章,基因的表达,Zheng Ji Hou,G,AATTC,TGCATGGGCGTTGCTGTCCTTAAAGCCTCAGGTAGA,G,AATTC,CTTAA,G,ACG,TAC,CCGCAACGACAGGAATTTCGGAGTCC,ATC,T,CTTAA,G,AUG,GGCGTTGCTGTCCTTAAAGCCTCAGG,UAG,复习旧知识,每条染色体上,有,1,或,2,个,DNA,分子,每个,DNA,分子,上含有许多基因,每个基因含有许多脱氧核苷酸,染色体是,DNA,的主要载体,基因是有遗传,效应的,DNA,片段,基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表着,遗传信息,是主要的遗传物质,是遗传物质的结构和功能单位,DNA,基因,脱氧核苷酸,染色体,基因的表达：基因通过指导蛋白质的合成来控制性状的过程。,DNA,（基因,）,蛋白质（性状）,？,细胞核,细胞质核糖体上,基因、,DNA,、染色体的关系,这需要通过另一种核酸,RNA,信使,RNA,（,mRNA),功能：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。,一、,RNA,的种类,转运,RNA,（,tRNA),种类：多种,功能：专一性（专一识别一种氨基酸的密码子、转运一种氨基酸）,核糖体,RNA,(rRNA),是最多的一类,RNA,，也是,3,类,RNA,中相对分子质量最大的一类,RNA,，它与蛋白质结合而形成核糖体，,rRNA,为肽酰转移酶,(,peptidyl transferase),时，催化使肽键形成，不需要额外的能量。,二、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。,三、,DNA,中的遗传信息是怎样传给,mRNA,的呢？,转录,：,在,细胞核,内进行，以,DNA,双链中,一,条链为模板，按照碱基互补配对的原则合成,mRNA,的过程,。,步骤：,第,1,步：,DNA,双链解开，,DNA,双链的碱基得以暴露。,第,2,步：游离的核苷酸随机地与,DNA,链上的碱基碰撞，当核苷酸与,DNA,的碱基互补时，两者以氢鍵结合。,第,3,步：新结合的核苷酸连接到正在全成的,mRNA,分子上。,第,4,步：合成的,mRNA,从,DNA,链上释放,而后,DNA,双链恢复。,第,1,步：,DNA,双链解开，,DNA,双链的碱基得以暴露。,第,2,步：游离的核苷酸随机地与,DNA,链上的碱基碰撞，当核苷酸与,DNA,的碱基互补时，两者以氢鍵结合。,第,3,步：新结合的核苷酸连接到正在全成的,mRNA,分子上。,第,4,步：合成的,mRNA,从,DNA,链上释放,而后,DNA,双链恢复。,三、,DNA,中的遗传信息是怎样传给,mRNA,的呢？,第,1,步：,DNA,双链解开，,DNA,双链的碱基得以暴露。,第,2,步：游离的核苷酸随机地与,DNA,链上的碱基碰撞，当核苷酸与,DNA,的碱基互补时，两者以氢鍵结合。,第,3,步：新结合的核苷酸连接到正在全成的,mRNA,分子上。,第,4,步：合成的,mRNA,从,DNA,链上释放,而后,DNA,双链恢复。,三、,DNA,中的遗传信息是怎样传给,mRNA,的呢？,四、转录,小结,场所：,细胞核,模板：,DNA,上基因的,一条,链,原料：,四种核糖核苷酸,(A,、,G,、,C,、,U,）,条件：,需要酶（,DNA,解旋酶，,RNA,聚合酶）和,ATP,产物：,单链的,mRNA,特点：,碱基互补配对原则（,A=U,T=A; G=C,C=G,）,结果：信息从,DNA,到,mRNA,五、遗传信息的翻译,翻译定义,： 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,。,五、遗传信息的翻译,翻译定义,： 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,。,遗传密码子：,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。,五、遗传信息的翻译,氨基酸,的种类；,20,种,密码子,的种类：,64,种,一种,氨基酸可以和,多个,密码子相对应,(,密码子简并性,),三个终止密码：,UAA,、,UAG,、,UGA,一般,一个,密码子只和,一种,氨基酸相对应,五、遗传信息的翻译,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。,五、遗传信息的翻译,五、遗传信息的翻译,五、遗传信息的翻译,六、翻译,小结,场所：,细胞质的核糖体上,模板：,以信使,RNA,为模板,原料：,二十种氨基酸,条件：,需要酶和,ATP,产物：,多个多肽或蛋白质,原则：,密码子与反密码子配对,既碱基互补配对原则（,A=U,，,G=C,）,结果：信息从,mRNA,到蛋白质。,转录,翻译,场所,细胞核,细胞质的核糖体,模板,DNA,的一条链,以信使,RNA,为模板,原料,四种核糖核苷酸,20,种氨基酸,条件,特定的酶和,ATP,产物,单链的信使,RNA,特定氨基酸顺序的蛋白质,信息流向,DNA,RNA,RNA,蛋白质,原则,DNA,的一条链与,mRNA,配对,mRNA,与,tRNA,配对,六、翻译,小结,转录与翻译比较,DNA,的碱基数：,mRNA,的碱基数：密码子：蛋白质中氨基酸数,6n:3n:n,。 （,6:3:1,）,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。,DNA,的碱基数、,mRNA,的碱基数、蛋白质中氨基酸数三者之间有何数量关系？,蛋白质中氨基酸数：,n,DNA,DNA,的碱基数：,6n,mRNA,的碱基数：,3n,转录,翻译,信使,RNA,蛋白质,六、翻译,小结,1,、已知一段,mRNA,的碱基序列是,AUGGAAGCAUGCCGCAAGCCG,你能写出对应的氨基酸序列,？,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,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。,3,、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,A,、,600 B,、,300 C,、,297 D,、,594,提示：基因碱基：信使,RNA,碱基：氨基酸数目,=,6 :3 :1,（双链） （单链）,七、思考,和,讨论,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,、,4,3,、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%,巩固,.,提升,B,D,D,D,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,T,G,信使,RNA,A,U,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。,GCA,CGT,UGC,半胱氨酸,A,C,巩固,.,提升,The end,