基因指导蛋白质的合成课时课件

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,*,4.5,基因指导蛋白质的合成,一,.,基因,1,、概念：,基因是决定生物性状的根本单位。,基因是有遗传效应的片段。(本质,1,条染色体上,每个基因是由成百上千个脱氧核苷酸组成,很多个基因,1,个或,2,个,DNA,分子,2,、基因、,DNA,和染色体三者之间的关系,基因与遗传信息,：,基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息；,遗传信息蕴藏在,4,种碱基的排列顺序中。,思考：,DNA,分子上所有的碱基序列都是遗传信息吗？,不是,不是所有的,DNA,都是基因，基因不是连续在,DNA,上分布的,，而是由碱基序列将不同的基因分隔开的。,.储存遗传信息碱基排列顺序.,基因的表达：,基因可以使遗传信息以一定的方式反映到蛋白质的分子结构上，从而使后代表现出与亲代相似的性状。,3,、基因的功能：,.传递遗传信息复制.,.表达遗传信息转录、翻译.,二、,RNA,1.组成元素：C H O N P,2.组成单位：核糖核苷酸4种,组成：磷酸 核糖 含氮碱基,碱基：A U C G,3.结构：一般是单链,4.功能：,a.,某些生物的遗传物质,b.,参与蛋白质的合成,c.,少数有催化作用,DNA,mRNA,蛋白质,核孔,2密码子：mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻碱基。,U,C,A,U,G,A,U,U,A,mRNA,密码子,密码子,密码子,1功能：遗传信息传递的媒介，翻译中的模板。,5,、RNA,种类,1、信使RNA单链：,关于密码子：,1、种类,终止密码子：、_,a.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。,b.作用：识别反密码子，决定氨基酸排列顺序,61,64,c.,与氨基酸对应关系：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,2通用性自然界中的各种生物共用一套密码子表。,3连续性密码子是连续的，中间无其它碱基隔开。,1简并性 一种氨基酸具有两个或多个密码子的现象。,d.,特点：,2、转运RNAtRNA：,种类：,61,种,U,A,U,功能,：,转运,氨基酸的工具，,识别,mRNA,上的遗传密码,。,形态结构：,三叶草形,有臂,一端可携带氨基酸,有环,另一端有三个碱基叫,反密码子,有氢键,与氨基酸对应关系：一种tRNA只能转运一种氨基酸特异性；,一种氨基酸可以由几种tRNA转运,反密码子,1.,概念：,tRNA,上,与,mRNA,上的密码子互补配对的,3,个碱基。,2.,种类：,61,种,3.,作用：识别密码子，将运载的氨基酸安放到相应位置上,3、核糖体RNA单链：,与蛋白质构成核糖体，,参与蛋白质的合成。,判断,1,构成基因的碱基总数与,DNA,分子的碱基总数相等。,(,),2,基因是有遗传效应的,DNA,片段。,(,),3,不同,DNA,分子携带遗传信息不同的根本原因在于碱基排列顺序不同。,(,),4,DNA,的多样性主要取决于碱基排列顺序的多样性。,(,),练习：,1、以下对转运RNA的描述，正确的选项是 ,A.每种转运RNA能识别并转运多种氨基酸,B.每种氨基酸只有一种转运RNA能转运它,C.转运RNA能识别信使RNA上的密码子,D.转运RNA转运氨基酸到细胞核内,答案：C,2、以下有关RNA的表达中错误的选项是,A有些生物中的RNA具有催化作用,B转运RNA的碱基组成不仅仅有三个,C信使RNA上有多少个密码子就有多少个转运RNA与之对应 DRNA通常只有一条链，它的碱基组成与DNA不完全相同,C,3、以下有关RNA的表达错误的选项是 ,A.主要有mRNA，tRNA和rRNA三类,B.胞质中只有mRNA和tRNA,C.tRNA是细胞内分子量最小的一种RNA,D.rRNA可与蛋白质结合,E.RNA并不全是单链结构,B,4、如下图为真核细胞蛋白质合成过程中必需的两种物质(甲、乙)，以下有关表达中正确的选项是,A,遗传信息没有位于甲上，甲上能编码蛋白质的密码子有,64,种,B,乙由三个核苷酸组成,C,显然，甲、乙的合成均需要,RNA,聚合酶的参与,D,乙可能可以转运多种氨基酸,C,小结：DNA与RNA的比较,比较工程,DNA,RNA,全称,脱氧核糖核酸,核糖核酸,分布,主要存在于细胞核中,主要存在于细胞质中,化学组成,根本组成单位,碱基,五碳糖,无机酸,嘌呤,脱氧核糖核苷酸,核糖核苷酸,腺嘌呤,A,、鸟嘌呤,G,腺嘌呤,A,、鸟嘌呤,G,胞嘧啶,C,、胸腺嘧啶,T,胞嘧啶,C,、尿嘧啶,U,脱氧核糖,核糖,磷酸,磷酸,空间结构,规那么的双螺旋结构,通常呈单链结构,分类,通常只有一类,mRNA,、,tRNA,、,rRNA,三类,功能,主要的遗传物质，只要生物体内存在,DNA,，,DNA,就是遗传物质,嘧啶,生物体内假设无DNA时，RNA是遗传物质；假设存在DNA时，RNA辅助DNA完成功能少数RNA具有催化作用,相同点：,化学组成成分中都有磷酸及碱基,A,、,C,、,G,二者都是核酸，核酸中的碱基序列就是遗传信息,联系：,RNA,是以,DNA,的一条链为模板转录产生的，即,RNA,的遗传信息来自,DNA,1.RNA是由根本单位核苷酸连接而成，跟DNA一样能储存遗传信息；,2.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；,3.RNA转录过程严格遵循“碱基互补配对原那么。,延伸思考：,为什么,mRNA,适于作,DNA,的信使？,三、基因控制蛋白质合成的过程,(一转录见教材P77图4-12,转录方向,解旋,合成,复旋,1DNA的两条链都能转录吗？,2DNA链完全解开吗？是从一端解开吗？,3在转录过程中碱基互补配对原那么有什么特殊情况？,AU,、,TA,、,GC,、,CG,A,T,T,C,A,G,A,T,G,T,A,A,G,T,C,T,A,C,DNA,a,链,b,链,A,U,U,C,A,G,A,U,G,假设以b链为模板，那么转录出的RNA碱基排列为,(4)解旋的DNA链在结束后会发生怎样的变化？,5如何判断转录的方向?,不完全解开的，只解开要转录的局部。,不是，只有一条链转录,RNA,聚合酶的位置,指明箭头的方向,恢复到初,始状态,概念：,地点：,模板：,原料：,条件：,原那么：,产物：,过程：,主要在细胞核，另外还有线粒体、叶绿体,DNA,的一条链,4,种核糖核苷酸,RNA,碱基互补配对,A,;,T,;,G,;,C,U A C G,解旋酶、,RNA,聚合酶、,ATP,、PH,小结,在细胞核内以DNA的一条链为模板按照碱基互补配对原那么合成RNA 的过程。,解旋,-,配对,-,连接,-,释放、,DNA,恢复,(二),翻译,P,80教材图4-16,指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序列的蛋白质的过程。,6.原那么：碱基互补配对原那么AU GC,2.,场所：,细胞质的核糖体上,3.,条件：,模板,原料,能量,酶,运载工具,4.,过程：,起始阶段,延伸阶段,终止阶段,5.,产物：,多肽,mRNA,20,种氨基酸,ATP,多种蛋白质合成酶,tRNA,翻译,核糖体,核糖体,核糖体,C,G,A,C,U,G,G,G,A,U,A,C,G,G,C,A,A,A,U,C,A,G,U,C,U,C,C,G,G,A,U,mRNA,U,A,C,C,G,A,G,G,A,C,U,G,多肽链,终止信号,起始信号,注意：1mRNA与核糖体结合,结合部位会形成2 个tRNA的结合位点。,2翻译的起点由起始密码子决定，翻译的终点是识别到终止密码子。,3核糖体移动，mRNA不移动,5、一个mRNA可同时结合多个核糖体，合成多条相同的肽链。这样，提高翻译效率，但不能缩短每条肽链的合成时间。,切记：不是多个核糖体共同完成一条多肽链的合成,翻译方向：根据是多肽链的长短，长的翻译在前。,6,、产物：合成的仅是,多肽链,。,7,、遗传信息传递方向：,_,mRNA,蛋白质,1.以下图为人体内蛋白质合成的一个过程。据图分析并答复以下问题：,1图中所合成肽链的原料是_ _,2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_局部。,3图中是_。,按从左到右次序读出,_,内mRNA区段所对应的,DNA碱基的排列顺,序_。,4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,氨基酸,翻译 细胞质或核糖体,tRNA转运RNA,核糖体,TGATTCGAA,C,转录和翻译的比较,项目,转录,翻译,场所,主要是,细胞质的,模板,原料,4,种,20,种,其他,条件,酶（,RNA,聚合酶等）和,ATP,酶、,ATP,和 （搬运工具）,碱基,配对,方式,DNA mRNA,A,A,C,G,G,C,mRNA,tRNA,A,A,C,G,G,C,细胞核,核糖核苷酸,核糖体,mRNA,氨基酸,tRNA,U,T,U,U,DNA,的一条链,真核生物,先转录后翻译,原核生物,转录、翻译同时进行,DNA,碱基数,mRNA,碱基数氨基酸数,6:3:1,基因表达中相关碱基数量计算,基因,mRN,A,蛋白质,6 3 1,蛋白质中的氨基酸数,控制该蛋白质合成的基因中的碱基的最小值,翻译出该蛋白质的,mRNA,中的碱基的最小值,DNA,碱基数,mRNA,碱基数氨基酸数,6:3:1,1、一条多肽链上有氨基酸300个，那么作为合成该多肽链模板的信使RNA分子和转录信使RNA的DNA分子至少要有碱基多少个？,A.300；600 B.900；1800,C.900；900 D.600；900,2、一个蛋白质由2条肽链组成，连接氨基酸的肽,键共有198个，翻译该蛋白质的mRNA中有A和G共200个，那么该mRNA中的C和U不能少于：,A200个 B400个C600个 D800个,复制,四、中心法那么,DNA,RNA,蛋白质,转录,翻译,复制,DNA,转录,复制,逆转录,RNA,蛋白质,翻译,RNA,蛋白质,翻译,RNA,复制,以DNA为遗传物质的生物(细胞、噬菌体等,以RNA为遗传物质逆转录的病毒，,如：HIV和ROSE肉瘤病毒,以RNA为遗传物质非逆转录病毒生物,如：烟草花叶病毒,五、基因对性状的控制途径,1,、,间接途径：,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。如；,酪氨酸酶与,白化病。,食物中的蛋白质经消化、吸收和水解后产生出苯丙氨酸，首先苯丙氨酸在,(1),苯丙氨酸羟化酶,的作用下变成酪氨酸，然后酪氨酸转化为,3,，,4,双羟苯丙氨酸，,3,，,4,双羟苯丙氨酸在,(2),酪氨酸酶,的作用下，可以生成,黑色素,。,酪氨酸酶,苯丙氨酸羟化酶,2,、,直接途径：,基因通过,控制蛋白质分子的结构,来直接影响性状。,例如：镰刀型细胞贫血症,标准表述：“控制,1.,DNA,分子有碱基,108,个，指导合成蛋白质的过程中脱水,-,个,2.,3,个,DNA,分子共有碱基,24000,个，指导合成的蛋白质有氨基酸,-,种,3.,3,个,DNA,分子共有碱基,24000,个，指导合成的蛋白质有氨基酸,-,个,练习,4.,mRNA,有,200,个碱基，期中,A,占,25%,，,U,占,15%,，那么,转录,mRNA,的,DNA,片段有,C+G,多少个？,5.,mRNA,有,200,个碱基，期中,A,占,25%,，,G,占,15%,，那么,转录,mRNA,的,DNA,片段有,A+G,多少个？,4.解：mRNA A+U:40%,那么DNA一条单链非转录链 A+T:40%，,那么DNA A+T:40%,那么DNA G+C:60%,即240个。,17,20,4000,5.A+G:50%,即,200,。,答案,