基因指導蛋白質

1、利用滅絕生物的DNA分子，真能使滅絕的生物復活嗎？基因基因膚色膚色眼皮單雙眼皮單雙血型血型控制生物性狀控制生物性狀有遺傳效應的有遺傳效應的DNA片段片段在染色體上呈在染色體上呈線性排列線性排列基因基因控制生物控制生物性狀性狀蛋白質蛋白質體現者體現者問題：問題：基因是怎樣指導蛋白質的合成呢？基因是怎樣指導蛋白質的合成呢？DNA主要在主要在細胞核細胞核蛋白質的合成蛋白質的合成在細胞質在細胞質( (核核糖體糖體) )進行進行指導指導通過通過RNA問題：問題： DNA在細胞核中，而蛋白質合成是在細胞質在細胞核中，而蛋白質合成是在細胞質中進行的，兩者如何聯系起來的呢？中進行的，兩者如何聯系起來的呢？比較

2、比較RNA與與DNA結構的不同結構的不同 比較項目DNARNA結 構基本單位五碳糖含氮堿基主要存在部位脫氧核苷酸脫氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸脫氧核糖脫氧核糖核核 糖糖A T C GA U C G通常雙螺旋結構通常雙螺旋結構一般單鏈結構一般單鏈結構細胞核細胞核細胞質細胞質RNA的種類的種類信使信使 RNA mRNA核糖體核糖體 RNA rRNA 轉運轉運 RNA tRNA RNA的類型的類型信使信使RNA（m RNA）：）：轉錄遺傳信息，翻譯的轉錄遺傳信息，翻譯的 模板，即傳遞遺傳信息的作用。模板，即傳遞遺傳信息的作用。轉運轉運RNA （t RNA ）：）：識別密碼子，運輸特定識別密碼子，運輸

3、特定 氨基酸，呈三葉草型結構。氨基酸，呈三葉草型結構。核糖體核糖體RNA （r RNA ）：）：核糖體的組成成分。核糖體的組成成分。一一.轉錄轉錄1.概念：概念：在細胞核中，以在細胞核中，以DNA的一條鏈為模板，合成的一條鏈為模板，合成RNA的過程。的過程。2.場所：場所：3.條件：條件：（1）模板：）模板：（2）原料：）原料：（3）能量：）能量：（4）酶：）酶：（5）堿基配對：）堿基配對：4.產物：產物：5.遺傳信息的傳遞方向遺傳信息的傳遞方向:細胞核細胞核AG T AC A A A T AGCUGACGGUUU游離的核糖核苷酸游離的核糖核苷酸AG T AC A A A T AGCUGACG

4、GUUURNA 聚合酶聚合酶AG T AC A A A T AGCGACGGUUU UAG T AC A A A T AGCGACGGUUU UAG T AC A A A T GCGAGGUUU UAAG T AC A A A T GCGACGUUGU UAAG T AC A A A T GCGACGUGU UAUAG T AC A A A T GCGACGGU UAU UAG T AC A A A T GCGACGGU UAU UAAG T AC A A A T GCGCGGU UAU UA UAG T AC A A A T GGCGGU UAU UA U CAG T AC A A A T

5、GGGGU UAU UA U CmRNA細胞核細胞核DNA的一條鏈的一條鏈4種核糖核苷酸種核糖核苷酸ATPRNA聚合酶聚合酶2.場所：場所：3.條件：條件：（1）模板：）模板：（2）原料：）原料：（3）能量：）能量：（4）酶：）酶：（5）堿基配對：）堿基配對：4.產物：產物：5.遺傳信息的傳遞方向遺傳信息的傳遞方向:A-T,A-U,C-GmRNADNAmRNADNA復復 制制轉轉 錄錄場場 所所細胞核細胞核細胞核細胞核模模 板板DNA的兩條鏈的兩條鏈只有只有DNA的一條鏈的一條鏈原原 料料四種脫氧核苷酸四種脫氧核苷酸四種核糖核苷酸四種核糖核苷酸酶酶DNA解旋酶、解旋酶、 DNA聚合酶聚合酶RN

6、A聚合酶聚合酶能能 量量ATPATP堿基配對堿基配對AT CG TA GCAU GC TA CG產產 物物子代子代DNAmRNA、tRNA、rRNA遺傳信息遺傳信息傳遞方向傳遞方向DNADNADNAmRNA二二.翻譯翻譯1.概念：概念：游離在細胞質中的各種氨基酸，就以游離在細胞質中的各種氨基酸，就以mRNA為模板合成為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質的過程。具有一定氨基酸順序的蛋白質的過程。2.堿基與氨基酸的關系：堿基與氨基酸的關系：mRNA上三個相鄰的堿基決定一個氨基酸。上三個相鄰的堿基決定一個氨基酸。3.密碼子：密碼子：mRNA上決定一個氨基酸的三個相鄰的堿基。上決定一個氨基酸的三個相鄰

7、的堿基。UCAUG A UUAmRNA 密碼子密碼子 密碼子密碼子 密碼子密碼子U U A G AUA U C4.密碼子的特性（1）密碼子共）密碼子共64個，能決定氨基酸的密碼子只個，能決定氨基酸的密碼子只有有61個。個。有有3 3個個終止密碼終止密碼子，沒有對應的氨基酸子，沒有對應的氨基酸。（2）簡并性：）簡并性：一個密碼子決定一個氨基酸；一個密碼子決定一個氨基酸；一一個氨基酸可以由多個密碼子決定。個氨基酸可以由多個密碼子決定。 （3）通用性：地球上）通用性：地球上幾乎所有的生物共用一套密碼子表幾乎所有的生物共用一套密碼子表。思考與討論：思考與討論： 1、已知一段、已知一段mRNA的堿基序列

8、是的堿基序列是AUGGAAGCAUGUCCGAGCAAGCCG，你能寫，你能寫出對應的氨基酸序列嗎？出對應的氨基酸序列嗎？ 2、地球上幾乎所有的生物體都共用上述密、地球上幾乎所有的生物體都共用上述密碼子表。根據這一事實，你能想到什么？碼子表。根據這一事實，你能想到什么？ 3、從密碼子表中可以看到，一種氨基酸可、從密碼子表中可以看到，一種氨基酸可能有幾個密碼子，這一現象稱做密碼的簡并能有幾個密碼子，這一現象稱做密碼的簡并。你認為密碼的簡并對生物體的生存發(fā)展有。你認為密碼的簡并對生物體的生存發(fā)展有什么意義？什么意義？4.翻譯的過程轉運轉運RNA(tRNA)A U G G AUA U C？甲硫氨酸C

9、UA反密碼子核糖體tRNA作用作用UCAUG A UUAmRNA 細胞質細胞質細胞質中的細胞質中的mRNAUCAUG A UUAA A U 亮氨酸亮氨酸AC U 天門冬天門冬酰氨酰氨 核糖體核糖體mRNA mRNA 與核糖體結合與核糖體結合UCAUG A UUAA A U 亮氨酸亮氨酸AC U 天門冬天門冬酰氨酰氨 tRNAtRNA 上的反密碼子與上的反密碼子與 mRNAmRNA上的密碼子互補配對上的密碼子互補配對 .UCAUG A UUAA A U 亮氨酸亮氨酸AC U 天門冬天門冬酰氨酰氨AUG 異亮氨酸異亮氨酸 tRNAtRNA 將氨基酸轉運到將氨基酸轉運到 mRNAmRNA上的上的 相

10、應位置相應位置 UCAUG A UUAA A U 亮氨酸亮氨酸AC U 天門冬天門冬酰氨酰氨AUG 異亮氨酸異亮氨酸 兩個氨基酸分子縮合兩個氨基酸分子縮合縮合縮合UCAUG A UUAA A U 亮氨酸亮氨酸AC U 天門冬天門冬酰氨酰氨AUG 異亮氨酸異亮氨酸 核糖體隨著核糖體隨著 mRNAmRNA滑動滑動. .另一個另一個 tRNAtRNA上的堿基與上的堿基與mRNAmRNA上的上的 密碼子配對密碼子配對. . UCAUG A UUA 亮氨酸亮氨酸AC U 天門冬天門冬酰氨酰氨AUG 異亮氨酸異亮氨酸 一個個氨基酸分子縮合成鏈狀結構一個個氨基酸分子縮合成鏈狀結構UCAUG A UUA 亮氨

11、酸亮氨酸 天門冬天門冬酰氨酰氨AUG 異亮氨酸異亮氨酸 t tRNARNA離開，再去轉運新的氨基酸離開，再去轉運新的氨基酸UCAUG A UUA 亮氨酸亮氨酸 天門冬天門冬酰氨酰氨 異亮氨酸異亮氨酸以以mRNAmRNA為模板形成了有一定氨基酸順序的蛋白質為模板形成了有一定氨基酸順序的蛋白質小結：小結：場所：場所：產物：產物：模板：模板：原料：原料：能量：能量：核糖體核糖體mRNA蛋白質蛋白質氨基酸氨基酸ATP堿基互補配對：堿基互補配對： GC、CG、遺傳信息流動：遺傳信息流動： mRNA蛋白質蛋白質基因控制蛋白質合成的過程基因控制蛋白質合成的過程DNA的遺傳信息的遺傳信息mRNA的遺傳信息的遺

12、傳信息蛋白質的氨基酸排列順序蛋白質的氨基酸排列順序數量數量n3n6n轉轉 錄錄翻翻 譯譯定定 義義在細胞核中，以在細胞核中，以DNA的一條鏈為模板合成的一條鏈為模板合成mRNA的過程的過程以以mRNA為模板，合成具為模板，合成具有一定氨基酸順序的蛋白有一定氨基酸順序的蛋白質的過程質的過程場場 所所細胞核細胞核細胞質的核糖體細胞質的核糖體模模 板板DNA的一條鏈的一條鏈信使信使RNA信息傳遞信息傳遞的方向的方向DNAmRNAmRNA蛋白質蛋白質原原 料料含含A、U、C、G的的4種核苷酸種核苷酸合成蛋白質的合成蛋白質的20種氨基種氨基酸酸產產 物物信使信使RNA有一定氨基酸排列順序有一定氨基酸排列順序的蛋白質的蛋白質實實 質質是遺傳信息的轉錄是遺傳信息的轉錄是遺傳信息的表達是遺傳信息的表達比較項目比較項目復制復制 轉錄轉錄 翻譯翻譯場場 所所 細胞核細胞核 細胞核細胞核核糖體核糖體模模 板板DNA的兩條鏈的兩條鏈DNA的一條鏈的一條鏈 mRNA酶酶解旋酶，解旋酶，DNA聚合酶聚合酶解旋酶，解旋酶，RNA聚合酶聚合酶多種酶多種酶能能 量量 ATP ATPATP原原 料料4種脫氧核苷酸種脫氧核苷酸 4種核糖核苷酸種核糖核苷酸氨基酸氨基酸