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基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成,學(xué)習(xí)目標(biāo):1、能夠概述遺傳信息轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程2、區(qū)分密碼子和反密碼子3、比較轉(zhuǎn)錄和翻譯的異同,基因通過指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成來控制性狀,這一過程稱為基因的表達(dá)。(轉(zhuǎn)錄+翻譯),基因是控制生物性狀的基本單位。蛋白質(zhì)是生物性狀的主要體現(xiàn)者。,問題:基因是DNA片段,DNA主要存在細(xì)胞核,而蛋白質(zhì)合成是在細(xì)胞質(zhì)中(核糖體)進(jìn)行的,兩者如何聯(lián)系起來的呢?,一 遺傳信息的轉(zhuǎn)錄,問題2:DNA能從細(xì)胞核通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)嗎?哪種物質(zhì)可以呢?,比較RNA與DNA結(jié)構(gòu)的不同,脫氧核苷酸,核糖核苷酸,脫氧核糖,核糖,A T C G,A U C G,雙鏈結(jié)構(gòu),多為單鏈(短),細(xì)胞核,細(xì)胞質(zhì),RNA的種類,信使 RNA(mRNA),核糖體 RNA(rRNA),轉(zhuǎn)運(yùn) RNA(tRNA),RNA按功能分(均來自核DNA的轉(zhuǎn)錄,都參與翻譯過程):,傳遞遺傳信息、參與核糖體組成、運(yùn)輸氨基酸、遺傳物質(zhì)、酶,1.RNA跟DNA一樣能儲存遺傳信息。2.RNA一般為單鏈,比DNA短,能通過核孔,從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中。3.RNA與DNA的關(guān)系中,也遵循“堿基互補(bǔ)配對原則”。,為什么mRNA適于作DNA的信使?,轉(zhuǎn)錄(以基因?yàn)閱挝贿M(jìn)行),定義:在細(xì)胞核內(nèi),以DNA的一條鏈為模板,按照堿基互補(bǔ)配對的原則合成mRNA的過程。,第1步 一段DNA雙鏈解開,雙鏈的堿基得以暴露,DNA聚合酶ATP,原料:游離的4種核糖核苷酸,遺傳信息的轉(zhuǎn)錄過程(,DNA mRNA),轉(zhuǎn)錄,細(xì)胞核,第2步:核糖核苷酸與DNA堿基互補(bǔ)配對, 兩者以氫鍵結(jié)合。在RNA聚合酶的作用下,核糖核苷酸依次連接。,第3步:在RNA聚合酶的作用下,新結(jié)合的 核糖核苷酸連接到正在合成的mRNA分子上,第4步:合成的mRNA從DNA鏈上釋放, 而后DNA雙鏈恢復(fù)雙螺旋結(jié)構(gòu),細(xì)胞質(zhì),細(xì)胞核,mRNA通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì),DNA的一條鏈,mRNA,模板鏈,非模板鏈,模板鏈,1. 遺傳信息的轉(zhuǎn)錄小結(jié),場所:,主要在細(xì)胞核內(nèi),條件:,DNA的一條鏈,RNA聚合酶(磷酸二酯鍵),四種核糖核苷酸,ATP,結(jié)果:,模板:酶:原料:能量:,形成一條mRNA,AU 、TA、CG、 GC,存在的堿基對:,(8)轉(zhuǎn)錄的特點(diǎn):邊解旋邊轉(zhuǎn)錄;單鏈轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄完成,DNA仍恢復(fù)到原來的雙螺旋結(jié)構(gòu),(9)轉(zhuǎn)錄的單位:,(10)轉(zhuǎn)錄過程中的遺傳信息流動:,基因(一段DNA),二、翻譯,游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸,以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì),這一過程叫做翻譯.,實(shí)質(zhì):將mRNA中的 序列,翻譯成蛋白質(zhì)的 序列。,堿基與氨基酸之間的對應(yīng)關(guān)系,思考與討論,DNA和RNA都只含有4種堿基,而組成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸有20種。這4種堿基是怎樣決定蛋白質(zhì)的20種氨基酸的?,1個堿基決定一個氨基酸,,2個堿基決定一個氨基酸,,3個堿基決定一個氨基酸,,只能決定4種,只能決定4216種,只能決定4364種,密碼子:mRNA上決定氨基酸的三個相鄰 的堿基。,密碼子,a. 密碼子表查法 例:CCU,脯氨酸,c.特殊密碼子,b.密碼子的特點(diǎn),專一性一個密碼子只對應(yīng)一種氨基酸,簡并性一種氨基酸可對應(yīng)多個密碼子,通用性地球上幾乎所有生物都共用一套密碼子,3個終止密碼:UAA UAG UGA,2個起始密碼:AUG GUG,運(yùn)載工具:轉(zhuǎn)運(yùn)RNA(tRNA),tRNA所攜帶的氨基酸由密碼子決定,問題:氨基酸是怎樣運(yùn)送到核糖體上的呢?,1、反密碼子有多少種?,61種,2、tRNA和氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)有何對應(yīng)關(guān)系?,每種tRNA只能識別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸。,每種氨基酸可由一種或幾種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)。,反密碼子,4.翻譯過程:,多肽鏈,UAA,總結(jié):基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成,2.翻譯的場所: 3.翻譯時的模板:4.翻譯的原料:5.翻譯的條件: 6.翻譯時的堿基配對:7.產(chǎn)物:,細(xì)胞質(zhì)中的核糖體,mRNA,游離的氨基酸,模板、原料、能量、酶?,遺傳信息流動:,蛋白質(zhì)(肽鏈),1.翻譯的概念:,A U C GmRNA t RNA U A G C,注意:有幾種RNA參與翻譯?,5. 遺傳信息的轉(zhuǎn)錄小結(jié),一個mRNA分子同時結(jié)合多個核糖體,意義:,少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白質(zhì),一個mRNA分子上結(jié)合多個核糖體,同時合成多條肽鏈,3真核細(xì)胞中復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯的比較,細(xì)胞分裂間期,細(xì)胞核,DNA的兩條鏈均為模板,四種脫氧核苷酸,DNA聚合酶等,ATP,A-T、G-C,半保留復(fù)制邊解旋邊復(fù)制,2個子代DNA分子,生長發(fā)育過程,細(xì)胞核,DNA的一條鏈為模板,四種核糖核苷酸,RNA聚合酶等,ATP,A-U、T-AG
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