ren基因指导蛋白质的合成.ppt

第四章基因的表达 问题探讨 1 在现实生活中 我们能不能像电影 侏罗纪公园 中描述的那样 利用恐龙的DNA 使恐龙复活呢 2 如果能利用恐龙的DNA使恐龙复活 你认为主要要解决什么问题 需要使恐龙DNA上的基因控制的性状表达出来 表现恐龙的特性 基因 蛋白质 基因通过指导蛋白质的合成来控制性状的过程 即基因的表达 生物的性状是由控制的性状是由体现的 第一节基因指导蛋白质的合成 推测有一种物质能够作为传递遗传信息的信使 科学家发现此物质就是RNA 1 DNA主要存在中 而蛋白质合成是在中进行的 细胞核 细胞质中的核糖体 2 那么 DNA携带的遗传信息是怎样由细胞核传递到细胞质中去的 为什么RNA适于作为DNA的信使 1 它的结构与DNA很相似 也是由基本单位 核苷酸连接而成 也能储存遗传信息 2 在RNA与DNA的关系中 也遵循 碱基互补配对原则 但U A 3 RNA一般是单链 而且比DNA短 因此能够通过核孔转移到细胞质中 信使RNA mRNA 核糖体RNA rRNA 转运RNA tRNA RNA的种类 mRNA tRNA rRNA 一 转录 问题2 DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的呢 在细胞核内 以DNA的一条链为模板合成RNA的过程 1 概念 2 过程 DNA片段的平面结构图 转录动态过程示意图 以DNA的一条链为模板合成RNA DNA一条链 游离的核糖核苷酸 DNA与RNA的碱基互补配对 A U T C C G T A RNA聚合酶 RNA DNA一条链 转录的过程 1 场所 主要在细胞核 2 条件 模板 原料 酶 能量 四种核糖核苷酸 解旋酶 RNA聚合酶等 ATP直接提供 DNA的一条链 5 产物 RNA 4 特点 边解旋边转录 3 碱基互补配对方式 A U G C T A DNA的复制和转录的比较 主要在细胞核中 主要在细胞核中 生长 发育的连续过程中 有丝分裂的间期和减 前的间期 DNA的两条链 DNA的一条链 四种脱氧核苷酸 四种核糖核苷酸 解旋酶 DNA聚合酶 解旋酶 RNA聚合酶 由ATP直接供给 A T G C RNA A U G C T A DNA 边解旋边复制 边解旋边转录 问题 mRNA如何将信息传给蛋白质的呢 二 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 mRNA只含有种碱基 而组成生物体蛋白质的氨基酸有种 碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的 4 20 4种碱基只能决定4种氨基酸 41 4 4种碱基最多只能编码16种 42 16 三个碱基决定一个氨基酸能决定64种 43 64 足够有余 3 一个氨基酸的编码至少需要多少个碱基 才足以组合出构成蛋白质的20种氨基酸 2 如果2个碱基编码一个氨基酸 最多能编码多少种氨基酸 1 如果1个碱基决定1个氨基酸 4种碱基能决定多少种氨基酸 几个碱基决定一个氨基酸 2 密码子 遗传密码 1 概念 mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基 tRNA 转运RNA 反密码子 指与分子中密码子相互配对的上的三个碱基 有61种 每种tRNA只能识别并转运一种特定的氨基酸 mRNA tRNA 第1步mRNA进入细胞质 与核糖体结合 携带甲硫氨酸的tRNA 通过与碱基AUG互补配对 进入位点1 第2步携带组氨酸的tRNA以同样方式进入位点2 第3步甲硫氨酸通过与组氨酸形成肽键而转移到占据位点2的tRNA上 第4步核糖体读取下一个密码子 原占据位点1的tRNA离开核糖体 占据位点2的tRNA进入位点1 一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点2 继续肽链的合成 重复步骤2 3 4 直至核糖体读取到mRNA的终止密码 细胞质 蛋白质合成过程动态示意图 核糖体 肽键 亮氨酸 亮氨酸 肽键 亮氨酸 天门冬氨酸 亮氨酸 天门冬氨酸 异亮氨酸 3 翻译的过程 2 翻译的场所 3 翻译时的条件 4 翻译的产物 核糖体 蛋白质 模板 mRNA 原料 游离的氨基酸 工具 tRNA 酶能量 ATP 1 翻译的具体过程 已讲 一个mRNA分子上结合多个核糖体 同时合成多条多肽链 在细胞质中 翻译是一个快速的过程 在370C时 细菌细胞内合成肽链的速度约为每秒连接15个氨基酸 通常 一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体 同时进行多条肽链的合成 因此 少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质 在细胞核中 以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程 以信使RNA为模板 合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程 细胞核 细胞质的核糖体 DNA的一条链 信使RNA DNA mRNA mRNA 蛋白质 含A U C G的4种核糖核苷酸 合成蛋白质的20种氨基酸 信使RNA 有一定氨基酸排列顺序的多肽 进一步加工为蛋白质 转录和翻译的比较 总结 基因的表达过程是在细胞中完成的 DNA分子 RNA分子 氨基酸分子和核糖体 线粒体等众多细胞器一道 完成遗传信息的转录和翻译过程 在组成蛋白质的肽链合成后 就从核糖体与mRNA的复合物上脱离 经过一系列步骤 被运送到各自的岗位 盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质分子 开始承担细胞生命活动的各项职责 2 密码子的种类 特点 简并性 一种氨基酸可以有多种密码子 通用性 所有生物公用同一套遗传密码 共种 起始密码子2种 编码氨基酸 终止密码有种 不编码氨基酸 只是终止信号 决定20种氨基酸的密码子共有种 谢谢