4.1基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成.ppt

1、一、復(fù)習(xí)回顧,1、一條染色體上有 個(gè)DNA，一個(gè)DNA分子 上有 個(gè)基因，基因是 片段， 基因在染色體上呈 排列。,2、若組成一個(gè)基因要1000個(gè)堿基，問(wèn)可以形成 種基因。,3、基因有何作用？,1個(gè)或2個(gè),許多,具有遺傳效應(yīng)的DNA片段,線性排列,4500,DNA,基因,脫氧核苷酸,染色體,每條染色體上有一個(gè)DNA分子,每個(gè)DNA分子上含有許多基因,每個(gè)基因含有許多脫氧核苷酸,染色體是DNA的主要載體,基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段,基因中脫氧核苷酸的排列順序代表著遺傳信息,是主要的遺傳物質(zhì),是遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能單位,第四章 基因的表達(dá),西安三中 李月明,問(wèn)題一：在現(xiàn)實(shí)生活中，我們能不能像電影

2、侏羅紀(jì)公園中描述的那樣，利用恐龍的DNA，使恐龍復(fù)活呢？,問(wèn)題二：如果能利用恐龍的DNA使恐龍復(fù)活，你認(rèn)為主要要解決什么問(wèn)題？,電影侏羅紀(jì)公園中恐龍復(fù)活的場(chǎng)景,基因控制生物性狀,基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的過(guò)程，叫基因的表達(dá)。,1、基因是怎樣指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成呢？,DNA（基因）,蛋白質(zhì)（性狀）,細(xì)胞核,細(xì)胞質(zhì)核糖體上,這需要通過(guò)另一種核酸RNA,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),多為單鏈結(jié)構(gòu),細(xì)胞核,細(xì)胞質(zhì),RNA 的種類(lèi),信使RNA(mRNA),核糖體RNA(rRNA),轉(zhuǎn)運(yùn)RNA(tRNA),可以?xún)?chǔ)存遺傳信息；單鏈，比D

3、NA短，易通過(guò)核孔。,2、為什么RNA適于作為DNA的信使？,3、DNA的遺傳信息是怎樣傳給mRNA的呢？,請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本P63的第四自然段和圖4-4，然后完成下列填空。 （）轉(zhuǎn)錄的定義： （）轉(zhuǎn)錄的場(chǎng)所： （）轉(zhuǎn)錄的模板： （）轉(zhuǎn)錄的原料： （）轉(zhuǎn)錄的條件： （）轉(zhuǎn)錄時(shí)的堿基配對(duì),DNA的遺傳信息是怎樣傳給mRNA的呢？,DNA雙螺旋解旋為平面結(jié)構(gòu),DNA,游離的核糖核苷酸,以DNA的一條鏈為模板合成RNA,DNA與RNA的堿基互補(bǔ)配對(duì)：AU；GC；CG；TA,組成 RNA 的核糖核苷酸一個(gè)個(gè)連接起來(lái),形成的 mRNA 鏈，DNA 上的遺傳信息就傳遞到 mRNA 上,RNA,DNA,細(xì)胞質(zhì)

4、,細(xì)胞核,DNA,mRNA在細(xì)胞核中合成,細(xì)胞質(zhì),細(xì)胞核,DNA,mRNA通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì),轉(zhuǎn)錄過(guò)程,1 DNA雙鏈解開(kāi)，堿基暴露。 2 游離的核糖核苷酸隨機(jī)地與DNA鏈上的堿基碰撞，當(dāng)核糖核苷酸與DNA上的堿基互補(bǔ)時(shí)，兩者以氫鍵結(jié)合。 3 新合成的核糖核苷酸連接到正在合成的mRNA 分子上。 4 合成的mRNA從DNA鏈上釋放。而后，DNA雙鏈恢復(fù)。,、DNARNA如何轉(zhuǎn)錄，特點(diǎn)是什么？,問(wèn)題：,2、DNA的兩條鏈都能轉(zhuǎn)錄嗎？,3、DNA鏈完全解開(kāi)嗎？,4、在轉(zhuǎn)錄過(guò)程中堿基如何配對(duì)？,轉(zhuǎn)錄,是在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行的，是以DNA雙鏈中的一條為模板，合成mRNA的過(guò)程。,1、時(shí)間：,2、場(chǎng)所:,模板

5、:,原料:,3、條件:,4、原則:,5、產(chǎn)物:,6、實(shí)質(zhì):,個(gè)體生長(zhǎng)發(fā)育的整個(gè)過(guò)程,主要在細(xì)胞核中,DNA的一條鏈,4種游離的核糖核苷酸,酶、ATP,堿基互補(bǔ)配對(duì)原則：A和U C和G T和A G和C,mRNA,思考與討論,轉(zhuǎn)錄與DNA復(fù)制有什么共同之處？這對(duì)保證遺傳信息的準(zhǔn)確轉(zhuǎn)錄有什么意義？ 轉(zhuǎn)錄成的RNA的堿基序列，與作為模板的DNA單鏈的堿基序列有哪些異同？與該DNA的另一條鏈的堿基序列有哪些異同？,轉(zhuǎn)錄得到的RNA仍是堿基序列，而不是蛋白質(zhì)。那么，RNA上的堿基序列如何能變成蛋白質(zhì)中氨基酸的種類(lèi)、數(shù)量和排列順序呢？,mRNA如何將信息翻譯成蛋白質(zhì)？,遺傳信息的翻譯,翻譯：游離在細(xì)胞質(zhì)中的

6、氨基酸，以mRNA 為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì) 實(shí)質(zhì)：將mRNA中的堿基序列翻譯為蛋白質(zhì)的氨基酸序列。,思考：,組成蛋白質(zhì)的氨基酸：20種 信使RNA的堿基：4種,4種堿基如何決定蛋白質(zhì)的20種氨基酸呢？,1、如果1個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸，那么， 四種堿基只能決定 多少種 氨基酸？,4種,2、如果2個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸，那么， 四種堿基又能決定 多少種 氨基酸？,16種,3、那么20種氨基酸，至少需要多少個(gè) 堿基來(lái)決定呢？,科學(xué)家們推測(cè)，每3個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸,3個(gè),三個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸，43=64,密碼子：mRNA上決定1個(gè)氨基酸的三個(gè)相鄰的堿基,小練習(xí)：,已知一段mRNA的堿基

7、序列是AUGGAAAGCAUGUCC，你能寫(xiě)出對(duì)應(yīng)的氨基酸序列嗎？,甲硫氨酸谷氨酸絲氨酸甲硫氨酸絲氨酸,1、密碼子有43 =64種，決定氨基酸的密碼子有61種。,2、一種密碼子只能決定一種氨基酸。,3、一種氨基酸可以由一種或幾種密碼子來(lái)決定。,4、起始密碼子、終止密碼子。,遺傳密碼的特性,問(wèn)題：氨基酸是怎樣運(yùn)送到核糖體上的呢？,轉(zhuǎn)運(yùn)RNA(tRNA)的結(jié)構(gòu)示意圖,1、每種tRNA只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸。,2、一種氨基酸可由一種或幾種轉(zhuǎn)運(yùn)RNA來(lái)運(yùn)輸。,氨基酸,3、tRNA有61種。,？,甲硫氨酸,核糖體,mRNA,細(xì)胞質(zhì),兩個(gè)氨基酸分子縮合,脫水縮合,甲硫氨酸,一個(gè)個(gè)氨基酸分子縮合成鏈狀結(jié)構(gòu)

8、,甲硫氨酸,纈氨酸,脫水縮合,tRNA離開(kāi)，再去轉(zhuǎn)運(yùn)下一個(gè)氨基酸,甲硫氨酸,纈氨酸,起始階段：復(fù)合物的形成、起始密碼子（AUG） 延伸階段：tRNA的進(jìn)入、多肽鏈的形成 終止階段：終止密碼子（UAA、UAG、UGA） 釋放多肽鏈,翻譯過(guò)程,遺傳信息的翻譯,場(chǎng)所：,產(chǎn)物：,模板：,原料：,條件：,細(xì)胞質(zhì)（核糖體）,mRNA,蛋白質(zhì),氨基酸,ATP、酶,、轉(zhuǎn)運(yùn)RNA（tRNA）,堿基互補(bǔ)配對(duì)：,GC、CG、UA、AU,遺傳信息流動(dòng)：,運(yùn)載工具：,tRNA,密碼子與反密碼子,（1）密碼子,概念：mRNA上決定一個(gè)氨基酸的3個(gè)相鄰堿基,特點(diǎn),簡(jiǎn)并性：一種氨基酸可以有多個(gè)密碼子,通用性：說(shuō)明所有生物可能

9、有共同的起源或在,若一個(gè)基因在復(fù)制過(guò)程中發(fā)生堿基對(duì)的替換，這種變化是否一定能反映到蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)上？,思考：,生命本質(zhì)上是統(tǒng)一的,不一定。因?yàn)槊艽a子有簡(jiǎn)并性。,種類(lèi),起始密碼子：2種，AUG、GUG，也編碼氨基酸,普通密碼子：59種，只編碼氨基酸,終止密碼子：3種，UAA、UGA、UAG，,不編碼氨基酸，只是終止信號(hào),（2）反密碼子,概念：與mRNA分子中密碼子互補(bǔ)配對(duì)的tRNA上的3個(gè)堿基,特點(diǎn)：反密碼子的三個(gè)堿基與相應(yīng)的DNA模板鏈上對(duì)應(yīng)的堿基,相同，只是DNA鏈上堿基T的位置在tRNA上為U,種類(lèi)：61種，反密碼子與61種決定氨基酸的密碼子對(duì)應(yīng),A,密碼子,精氨酸,氨基酸,轉(zhuǎn)運(yùn)RNA,G,信

10、使RNA,G,G,DNA 雙鏈,根據(jù)在蛋白質(zhì)生物合成中遺傳信息傳遞的規(guī)律，在下面表格數(shù)碼中填入相應(yīng)的字母：,C,C,C,A,A,T,C,G,U,C,G,現(xiàn)在，讓我們來(lái)回憶一下基因表達(dá)的全過(guò)程,轉(zhuǎn)錄,DNA復(fù)制,復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯的比較,以DNA的兩條鏈為模板,4種游離的脫氧核苷酸,DNA解旋酶、 DNA聚合酶,2個(gè)子代雙鏈DNA分子,以DNA的一條鏈為模板,4種游離的核苷酸,RNA聚合酶,1條mRNA單鏈,mRNA,20種氨基酸,酶,蛋白質(zhì),細(xì)胞核,細(xì)胞質(zhì)核糖體,細(xì)胞核,AT GC TA CG,AU TA CG GC,AU UA CG GC,DNA DNA,DNA RNA,RNA 蛋白質(zhì),拓展：,