基因控制蛋白質(zhì)的合成課件

2.4.1基因控制蛋白質(zhì)的合成復(fù)習(xí)提問：蛋白質(zhì)(基因）轉(zhuǎn)錄

RNA翻譯DNA細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)的核糖體基因是什么？DNA主要分布在哪里？蛋白質(zhì)在哪里合成？

DNA攜帶的遺傳信息是如何從細(xì)胞核傳到核糖體，從而控制蛋白質(zhì)合成的？?堿基的排列順序氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序等構(gòu)成RNA構(gòu)成DNA脫氧核糖DNA胸腺嘧啶（T）磷酸腺嘌呤（A）鳥嘌呤（G）胞嘧啶（C）RNA核糖尿嘧啶（U）tRNAmRNArRNARNA適于做DNA的信使的條件：RNA與DNA的結(jié)構(gòu)相似，可以儲存遺傳信息；RNA一般是單鏈比DNA短，能夠通過核孔轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中。RNA主要有三種：mRNA（信使RNA）、rRNA（核糖體RNA）和tRNA（轉(zhuǎn)運(yùn)RNA）2.4.1.1遺傳信息的轉(zhuǎn)錄

①RNA主要有三種:RNA：核糖核酸，由核糖核苷酸為基本單位連接而成，核苷酸中含有A、U、G、C，共4種堿基，這些特點(diǎn)使得RNA具有準(zhǔn)確傳遞遺傳信息的可能；種類mRNAtRNArRNA名稱信使RNA轉(zhuǎn)運(yùn)RNA核糖體RNA分布功能結(jié)構(gòu)示意圖共同點(diǎn)主要在細(xì)胞質(zhì)中主要在細(xì)胞質(zhì)中與蛋白質(zhì)結(jié)合成核糖體翻譯的直接模板翻譯時運(yùn)載氨基酸組成核糖體單鏈單鏈，部分堿基配對形成三葉草型結(jié)構(gòu)單鏈①都是轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物②基本單位相同③都與翻譯過程有關(guān)2.4.1.1遺傳信息的轉(zhuǎn)錄RNA是在細(xì)胞核中，通過RNA聚合酶以DNA的一條鏈為模板合成的，這一過程叫作轉(zhuǎn)錄mRNA、rRNA和tRNA都是轉(zhuǎn)錄而來的3′5′3′5′5′聯(lián)系細(xì)胞分化：不是所有基因都會轉(zhuǎn)錄，轉(zhuǎn)錄是有選擇的。細(xì)胞分化時基因選擇性表達(dá)源于基因的選擇性轉(zhuǎn)錄。RNA聚合酶將DNA雙鏈解開，堿基暴露出來第一步游離的核糖核苷酸與DNA模板鏈上的堿基互補(bǔ)配對第二步在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RNA分子上第三步合成的RNA從DNA鏈上釋放，而后DNA雙螺旋恢復(fù)第四步3′3′5′5′5′RNA與模板鏈?zhǔn)欠聪虻蘑俳庑?步：DNA雙鏈解開（_________的催化），_____暴露出來；RNA聚合酶堿基該過程不需要解旋酶，RNA聚合酶有解旋作用；②轉(zhuǎn)錄的過程是怎樣的？②配對第2步：游離的

與

上的堿基互補(bǔ)配對，在__________的作用下開始mRNA的合成；核糖核苷酸DNA模板鏈RNA聚合酶②轉(zhuǎn)錄的過程是怎樣的？③連接第3步：新結(jié)合的核糖核苷酸連接到正在合成的mRNA分子上（_________的催化）RNA聚合酶②轉(zhuǎn)錄的過程是怎樣的？2.特點(diǎn)邊______邊_______。解旋轉(zhuǎn)錄1.原則堿基互補(bǔ)配對原則A-___G-___C-___T-___UCGA②轉(zhuǎn)錄的過程是怎樣的？3.轉(zhuǎn)錄方向RNA從

到

延伸。

**RNA與模板鏈?zhǔn)欠聪蜻B接的與RNA聚合酶移動方向一致4.意義遺傳信息從DNA傳遞到RNA（mRNA）上，為翻譯做準(zhǔn)備。②轉(zhuǎn)錄的過程是怎樣的？5’-端3’-端②轉(zhuǎn)錄的過程是怎樣的？主要在細(xì)胞核中，以DNA的一條鏈為模板，合成RNA的過程轉(zhuǎn)錄的概念？1轉(zhuǎn)錄的場所？2轉(zhuǎn)錄的模板3轉(zhuǎn)錄的原料4轉(zhuǎn)錄的條件5轉(zhuǎn)錄的堿基配對方式6轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物？7細(xì)胞核、葉綠體、線粒體、擬核DNA分子的一條鏈四種游離的核糖核苷酸模板、原料、能量、酶（RNA聚合酶同時具有解旋功能）G-C

C-G

T-A

A-U三種RNA（mRNArRNAtRNA)若DNA一條鏈的核苷酸序列為（1）用該鏈為模板轉(zhuǎn)錄出來mRNA的序列是怎樣的？用該鏈的互補(bǔ)鏈為模板轉(zhuǎn)錄出來的mRNA的序列是怎樣的？問題·探討5′-AACTTAGACCTGGAACTGTTC-3′③轉(zhuǎn)錄與DNA復(fù)制有什么異同點(diǎn)？不同點(diǎn)：相同點(diǎn)：都需要模板、酶、能量等；邊解旋邊復(fù)制，邊解旋邊轉(zhuǎn)錄；都遵循堿基互補(bǔ)配對原則，堿基互補(bǔ)配對規(guī)律能夠保證遺傳信息傳遞的準(zhǔn)確性；DNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄模板DNA的兩條鏈DNA中的一條鏈原料4種游離的脫氧核苷酸4種游離的核糖核苷酸酶解旋酶、DNA聚合酶RNA聚合酶堿基對A-T、T-A、G-C、C-GA-U、T-A、G-C、C-G產(chǎn)物兩個雙鏈DNA分子單鏈RNA遺傳信息的翻譯

遺傳學(xué)上把游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸，以信使RNA為模板，合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程叫做翻譯。實(shí)質(zhì)：mRNA

堿基蛋白質(zhì)氨基酸如1個堿基決定1個氨基酸

決定4種氨基酸如2個堿基決定1個氨基酸

決定16種氨基酸如3個堿基決定1個氨基酸

堿基組合有64種mRNA的堿基與氨基酸之間的對應(yīng)關(guān)系是怎樣？密碼子：信使RNA上決定一個氨基酸的3個相鄰的堿基。第一個堿基第二個堿基第三個堿基UCAGU苯丙氨酸絲氨酸酪氨酸半胱氨酸U苯丙氨酸絲氨酸酪氨酸半胱氨酸C亮氨酸絲氨酸終止終止、硒代半胱氨酸A亮氨酸絲氨酸終止色氨酸GC亮氨酸脯氨酸組氨酸精氨酸U亮氨酸脯氨酸組氨酸精氨酸C亮氨酸脯氨酸谷氨酰胺精氨酸A亮氨酸脯氨酸谷氨酰胺精氨酸GA異亮氨酸蘇氨酸天冬酰胺絲氨酸U異亮氨酸蘇氨酸天冬酰胺絲氨酸C異亮氨酸蘇氨酸賴氨酸精氨酸A甲硫氨酸（起始）蘇氨酸賴氨酸精氨酸GG纈氨酸丙氨酸天冬氨酸甘氨酸U纈氨酸丙氨酸天冬氨酸甘氨酸C纈氨酸丙氨酸谷氨酸甘氨酸A纈氨酸、甲硫氨酸（起始）丙氨酸谷氨酸甘氨酸G提示：正常情況下UGA是終止密碼子(不編碼氨基酸)，特殊情況下編碼硒代半胱氨酸。原核生物可以使用GUG作為起始密碼子，此時編碼的是甲硫氨酸。三聯(lián)體密碼的破譯無細(xì)胞翻譯體系PolyU苯丙氨酸第一個堿基第二個堿基第三個堿基UCAGU苯丙氨酸絲氨酸酪氨酸半胱氨酸U苯丙氨酸絲氨酸酪氨酸半胱氨酸C亮氨酸絲氨酸終止終止、硒代半胱氨酸A亮氨酸絲氨酸終止色氨酸GC亮氨酸脯氨酸組氨酸精氨酸U亮氨酸脯氨酸組氨酸精氨酸C亮氨酸脯氨酸谷氨酰胺精氨酸A亮氨酸脯氨酸谷氨酰胺精氨酸GA異亮氨酸蘇氨酸天冬酰胺絲氨酸U異亮氨酸蘇氨酸天冬酰胺絲氨酸C異亮氨酸蘇氨酸賴氨酸精氨酸A甲硫氨酸（起始）蘇氨酸賴氨酸精氨酸GG纈氨酸丙氨酸天冬氨酸甘氨酸U纈氨酸丙氨酸天冬氨酸甘氨酸C纈氨酸丙氨酸谷氨酸甘氨酸A纈氨酸、甲硫氨酸（起始）丙氨酸谷氨酸甘氨酸G問題：一共有多少個密碼子？真核生物的起始密碼子是哪一個？終止密碼子有多少個？終止密碼子編碼氨基酸嗎？編碼氨基酸的密碼子有多少個？第一個堿基第二個堿基第三個堿基UCAGU苯丙氨酸絲氨酸酪氨酸半胱氨酸U苯丙氨酸絲氨酸酪氨酸半胱氨酸C亮氨酸絲氨酸終止終止、硒代半胱氨酸A亮氨酸絲氨酸終止色氨酸GC亮氨酸脯氨酸組氨酸精氨酸U亮氨酸脯氨酸組氨酸精氨酸C亮氨酸脯氨酸谷氨酰胺精氨酸A亮氨酸脯氨酸谷氨酰胺精氨酸GA異亮氨酸蘇氨酸天冬酰胺絲氨酸U異亮氨酸蘇氨酸天冬酰胺絲氨酸C異亮氨酸蘇氨酸賴氨酸精氨酸A甲硫氨酸（起始）蘇氨酸賴氨酸精氨酸GG纈氨酸丙氨酸天冬氨酸甘氨酸U纈氨酸丙氨酸天冬氨酸甘氨酸C纈氨酸丙氨酸谷氨酸甘氨酸A纈氨酸、甲硫氨酸（起始）丙氨酸谷氨酸甘氨酸G問題：絕大多數(shù)氨基酸都有好幾個密碼子，這一現(xiàn)象稱為密碼的簡并（性），你認(rèn)為密碼的簡并對生物體的生存和發(fā)展有什么意義？幾乎所有的生物體都共用上述密碼子，根據(jù)這一事實(shí)，你能想到什么？2.4.1.2遺傳信息的翻譯游離在細(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)，這一過程叫作翻譯.mRNA攜帶的遺傳信息翻譯成蛋白質(zhì)中氨基酸排列順序.mRNA上決定1個氨基酸的3個相鄰堿基稱為1個密碼子具有簡并性、通用性和專一性等共有64個，終止密碼子3個（不編碼氨基酸）提示：記住真核生物的起始密碼子AUGmRNA通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，與核糖體結(jié)合，組裝成合成蛋白質(zhì)的生產(chǎn)線。細(xì)胞質(zhì)中的氨基酸怎樣運(yùn)輸?shù)降鞍踪|(zhì)生產(chǎn)線？5′3′POH結(jié)合氨基酸的部位反密碼子5′3′5′3′ACAtRNA的反密碼子和所攜帶的氨基酸有何關(guān)系？mRNAtRNA2.4.1.2遺傳信息的翻譯tRNA是蛋白質(zhì)生產(chǎn)線上的搬運(yùn)工tRNA上有兩個重要部位：結(jié)合氨基酸的部位，位于3′-端反密碼子位于環(huán)上；反密碼子能與mRNA上的密碼子堿基互補(bǔ)配對催化tRNA和氨基酸反應(yīng)的酶同時識別反密碼子和氨基酸，保證一種tRNA只能攜帶一種氨基酸.5′3′起始5′3′進(jìn)位5′3′縮合5′3′EPA讀取密碼子的是核糖體，不是tRNA。移位一個mRNA分子上可以相繼結(jié)合多個核糖體，同時進(jìn)行多條肽鏈的合成。這樣少量的mRNA就可以迅速合成大量蛋白質(zhì)，提高翻譯的效率。1、一個mRNA分子結(jié)合幾個核糖體？可以同時合成幾條肽鏈？2、圖中核糖體移動方向是怎樣的?3、核糖體上形成的是成熟的蛋白質(zhì)？多個多條從左向右多肽鏈看圖思考：多聚核糖體4、最終形成的每條肽鏈都相同嗎？

少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白質(zhì)。相同轉(zhuǎn)錄mRNA分子

堿基互補(bǔ)配對細(xì)胞質(zhì)的核糖體mRNAA－U、U－AG－C、C－GmRNA→蛋白質(zhì)場所：原則：模板：條件：

遺傳信息流動：蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄翻譯21種游離氨基酸、ATP、酶tRNA3、遺傳信息的翻譯小結(jié)總結(jié)回顧DNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯蛋白質(zhì)(多肽）時間場所模板原料條件原則特點(diǎn)產(chǎn)物信息傳遞細(xì)胞分裂間期主要是細(xì)胞核DNA的兩條鏈4種脫氧核苷酸解旋酶，DNA聚合酶等A-T、T-A、C-G、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)育過程主要是細(xì)胞核基因的一條鏈4種核糖核苷酸RNA聚合酶等邊解旋邊轉(zhuǎn)錄RNA生長發(fā)育過程細(xì)胞質(zhì)mRNA20種氨基酸t(yī)RNA、酶等多核糖體翻譯蛋白質(zhì)DNA→DNADNA→mRNAmRNA→蛋白質(zhì)A-U、T-A、C-G、G-CA-U、U-A、C-G、G-C真核細(xì)胞中復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯的比較2.4.1.3中心法則1957年克里克提出中心法則：遺傳信息可以從DNA流向DNA，即DNA的復(fù)制；也可以從DNA流向RNA，進(jìn)而流向蛋白質(zhì)，即遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯。少數(shù)生物遺傳信息可以從RNA流向RNA或RNA流向DNA。生命是物質(zhì)、能量和信息的統(tǒng)一體模擬題提示：逆轉(zhuǎn)錄和RNA復(fù)制通常發(fā)生在RNA病毒中，一般認(rèn)為正常細(xì)胞不發(fā)生逆轉(zhuǎn)錄和RNA復(fù)制。實(shí)際上干細(xì)胞中的端粒酶也具有逆轉(zhuǎn)錄活性。本節(jié)小結(jié)練習(xí)與應(yīng)用一、概念檢測1.基因的表達(dá)包括遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個過程。判斷下列相關(guān)表述是否正確。（1）DNA轉(zhuǎn)錄形成的mRNA，與母鏈堿基的組成、排列順序都是相同的。（×）（2）一個密碼子只能