基因指导蛋白质的合成公开课课件

基因指导蛋白质的合成公开课,1,第4章基因的表达,基因指导蛋白质的合成公开课,2,问题一：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？,问题二：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？,电影侏罗纪公园中恐龙复活的场景,基因指导蛋白质的合成公开课,3,第四章的章图,请同学们阅读章图中的文字和图解，你们看懂了什么，又产生了哪些问题。,基因指导蛋白质的合成公开课,4,基因控制生物性状,基因指导蛋白质合成的过程，叫基因的表达。,问题：基因是怎样指导蛋白质的合成呢？,基因指导蛋白质的合成公开课,5,第1节基因指导蛋白质的合成,基因指导蛋白质的合成公开课,6,1.基因所在的DNA主要存在哪里？2.蛋白质在哪里合成？,DNA,主要在细胞核,蛋白质的合成,在细胞质(核糖体)进行,指导,通过RNA,问题：,2、为什么RNA适于做DNA的信使呢？,1、DNA在细胞核中，而蛋白质合成是在细胞质中进行的，两者如何联系起来的呢？,基因指导蛋白质的合成公开课,7,如何解读DNA的信息呢？,1、RNA与DNA的区别,核糖,脱氧核糖,基因指导蛋白质的合成公开课,8,基因指导蛋白质的合成公开课,9,比较RNA与DNA结构的不同,脱氧核苷酸,核糖核苷酸,脱氧核糖,核糖,ATCG,AUCG,通常双螺旋结构,一般单链结构,细胞核,细胞质,遗传信息的储存、传递、表达,传递,基因指导蛋白质的合成公开课,10,RNA的种类,信使RNAmRNA,核糖体RNArRNA,转运RNAtRNA,2、RNA的类型,基因指导蛋白质的合成公开课,11,信使RNA（mRNA）：转录遗传信息，翻译的模板，即传递遗传信息的作用，每三个碱基为一个密码子。,转运RNA（tRNA）：识别密码子，运输特定氨基酸，呈三叶草型结构。,核糖体RNA（rRNA）：核糖体的组成成分。,2、为什么RNA适于做DNA的信使呢？,基因指导蛋白质的合成公开课,12,RNA遵循“碱基互补配对原则”，以RNA为媒介可将遗传信息传递到细胞质中。,为什么RNA适于作DNA的信使？,RNA由基本单位核苷酸连接而成，也可以储存遗传信息；,RNA能通过核孔，从细胞核转移到细胞质。,基因指导蛋白质的合成公开课,13,4、转录,转录的定义：在细胞核中，以DNA的一条链为模板，合成mRNA的过程。,转录的场所：细胞核。,转录的模板：DNA分子的一条链。,转录的原料：四种核糖核苷酸。,转录的条件：模板、原料、能量、酶。,转录时的碱基配对：,转录的产物：mRNA。,DNA,RNA,A,T,C,G,U,A,G,C,GC、CG、TA、AU,（8）遗传信息传递的方向,基因指导蛋白质的合成公开课,14,转录的过程,游离的核糖核苷酸,基因指导蛋白质的合成公开课,15,基因指导蛋白质的合成公开课,16,基因指导蛋白质的合成公开课,17,基因指导蛋白质的合成公开课,18,基因指导蛋白质的合成公开课,19,基因指导蛋白质的合成公开课,20,基因指导蛋白质的合成公开课,21,基因指导蛋白质的合成公开课,22,基因指导蛋白质的合成公开课,23,基因指导蛋白质的合成公开课,24,基因指导蛋白质的合成公开课,25,mRNA,基因指导蛋白质的合成公开课,26,2.场所：,主要在细胞核,3.过程：4步:解旋、碱基互补配对、连接、释放,4.条件,5.结果：,1、转录的概念：在细胞核中，以DNA的一条链为模板，合成mRNA的过程。,小结,DNA的一条链,游离的四种核糖核苷酸,ATP,DNA解旋酶、RNA聚合酶等,形成一条mRNA,一、遗传信息的转录,基因指导蛋白质的合成公开课,27,细胞质,细胞核,mRNA通过核孔进入细胞质,核孔,基因指导蛋白质的合成公开课,28,遗传信息的转录,基因指导蛋白质的合成公开课,29,思考与讨论：1、转录与DNA复制有什么共同之处？这对保证遗传信息的准确转录有什么意义？2、转录成的RNA的碱基序列，与作为模板的DNA单链的碱基序列有哪些异同？与该DNA的另一条链的碱基序列有哪些异同？,基因指导蛋白质的合成公开课,30,小结：,基因指导蛋白质的合成公开课,31,课堂练习：,1构成人体的核酸有两种，构成核酸的基本单位核苷酸有多少种？碱基有多少种？A2种4种B4种4种C5种5种D8种5种,D,2细胞内与遗传有关的物质，从复杂到简单的结构层次是ADNA染色体脱氧核苷酸基因B染色体脱氧核苷酸DNA基因CDNA染色体基因脱氧核苷酸D染色体DNA基因脱氧核苷酸,D,基因指导蛋白质的合成公开课,32,3下列哪一组物质是RNA的组成成分A脱氧核糖核酸和磷酸B脱氧核糖、碱基和磷酸C核糖、碱基和磷酸D核糖、嘧啶和核酸4DNA分子的解旋发生在过程中A复制B转录C翻译D复制和转录,C,D,5果蝇的遗传物质由种核苷酸组成A2B4C5D8,B,基因指导蛋白质的合成公开课,33,6一个DNA分子可以转录出多少种多少个mRNAA一种一个B一种多个C多种多个D无数种无数个,C,7烟草、烟草花叶病毒、T2噬菌体中含有的物质，下列叙述正确的是A核酸的种类依次是2、1、2B核苷酸的种类依次是8、5、4C五碳糖的种类依次是2、2、1D含N碱基的种类依次是5、4、4,D,基因指导蛋白质的合成公开课,34,8mRNA上有25的腺嘌呤，35的尿嘧啶，则转录该mRNA的DNA分子上腺嘌呤占碱基总数的,A50%B25%C30%D35%,C,基因指导蛋白质的合成公开课,35,遗传信息的翻译,1、概念：,游离在细胞质中的各种氨基酸，就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。,问题：转录得到的RNA仍是碱基序列，而不是蛋白质。那么，RNA上的碱基序列如何能变成蛋白质中氨基酸的种类、数量和排列顺序呢？,基因指导蛋白质的合成公开课,36,mRNA：,碱基的数量,排列顺序,种类,蛋白质：,氨基酸的数量,排列顺序,种类,决定,决定,决定,?种,?种,4种,20种,讨论：至少要多少个碱基的不同排列顺序才能够决定20种不同的氨基酸？,一个碱基决定一个氨基酸，41=4,二个碱基决定一个氨基酸，42=16,三个碱基决定一个氨基酸，43=64,2、碱基与氨基酸的对应关系,基因指导蛋白质的合成公开课,37,3、密码子,密码子：mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基,基因指导蛋白质的合成公开课,38,密码子总数是种，但决定氨基酸的密码子是种。所有生物的密码子是的。,61,64,一种密码子决定一种氨基酸，但一种氨基酸可以由不同的密码子决定。,1种或多种,相同,P65思考与讨论2.3,基因指导蛋白质的合成公开课,39,P65思考与讨论1.,.AUGGAAGCAUGUCCGAGCAAGCCG.,甲硫氨酸,谷氨酸,丙氨酸,基因指导蛋白质的合成公开课,40,遗传密码共64个，能决定氨基酸的遗传密码只有61个。有3个终止密码子，没有对应的氨基酸。（起始密码子）,一个密码子决定一个特定的氨基酸。,简并性：色氨酸及甲硫氨酸各只有一个密码。多数氨基酸有二个以上的密码子。在一定程度上能防止由于碱基的改变而导致的遗传信息的改变。,4、遗传密码的特性,通用性：地球上几乎所有的生物共用一套密码子表。,基因指导蛋白质的合成公开课,41,问题：mRNA如何将信息翻译成蛋白质？,5、翻译的过程,转运RNA(tRNA),基因指导蛋白质的合成公开课,42,tRNA“搬运工”,游离在细胞质中的氨基酸，是怎样运送到合成蛋白质的“生产线-核糖体”上？,一共有多少种tRNA?,反密码子,与密码子相互配对,转运的氨基酸由配对的密码子决定,每种tRNA只能识别并转运一种特定的氨基酸!,决定氨基酸的密码子有61种,所以tRNA有61种,基因指导蛋白质的合成公开课,43,密码子与反密码子,亮氨酸,天冬氨酸,一种tRNA只能携带一种氨基酸?,一种氨基酸只能由一种tRNA携带?,异亮氨酸,基因指导蛋白质的合成公开课,44,？,甲硫氨酸,核糖体,tRNA作用,基因指导蛋白质的合成公开课,45,细胞质,细胞质中的mRNA,基因指导蛋白质的合成公开课,46,核糖体,mRNA与核糖体结合,基因指导蛋白质的合成公开课,47,tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子互补配对.,基因指导蛋白质的合成公开课,48,tRNA将氨基酸转运到mRNA上的相应位置,基因指导蛋白质的合成公开课,49,两个氨基酸分子缩合,缩合,基因指导蛋白质的合成公开课,50,亮氨酸,核糖体随着mRNA滑动.另一个tRNA上的碱基与mRNA上的密码子配对.,基因指导蛋白质的合成公开课,51,亮氨酸,一个个氨基酸分子缩合成链状结构,基因指导蛋白质的合成公开课,52,亮氨酸,天门冬酰氨,tRNA离开，再去转运新的氨基酸,基因指导蛋白质的合成公开课,53,亮氨酸,天门冬酰氨,异亮氨酸,以mRNA为模板形成了有一定氨基酸顺序的蛋白质,基因指导蛋白质的合成公开课,54,小结：,场所：,产物：,模板：,原料：,条件：,细胞质（核糖体）,mRNA,蛋白质,氨基酸,ATP、酶,、转运RNA（tRNA）,碱基互补配对：,GC、CG、UA、AU,遗传信息流动：,基因指导蛋白质的合成公开课,55,ACUGGAUCU,mRNA,tRNA,UGACCUAGA,苏氨酸甘氨酸丝氨酸,转录,翻译,蛋白质,密码子,ACUGGAUCU,DNA,ACTGGATCTTGACCTAGA,肽键肽键,基因指导蛋白质的合成公开课,56,基因指导蛋白质的合成公开课,57,基因指导蛋白质的合成公开课,58,复制、转录和翻译的比较,基因指导蛋白质的合成公开课,59,基因指导蛋白质的合成公开课,60,课堂练习：,1DNA复制、转录、翻译分别形成ADNA、RNA、蛋白质BRNA、DNA、多肽CRNA、DNA、核糖体DRNA、DNA、蛋白质,A,2遗传密码位于A蛋白质分子上BDNA分子上CRNA分子上D信使RNA分子上,D,基因指导蛋白质的合成公开课,61,3.某基因中含有1200个碱基，则由它控制合成的一条肽链的最多含有肽键的个数是()A198个B199个C200个D201个,B,基因中碱基数：mRNA中碱基数：蛋白质中氨基酸数6：3：1,基因指导蛋白质的合成公开课,62,4若某肽链的第一个氨基酸的密码子为AUG，那么控制这个氨基酸的DNA模板链上相应的三个碱基的顺序应为AUACBAUGCATGDTAC,D,D,5一个转运RNA的3个碱基为CGA，此RNA运载的氨基酸是A酪氨酸（UAC）B谷氨酸（GAG）C精氨酸（CGA）D丙氨酸（GCU）,基因指导蛋白质的合成公开课,63,6一条多肽链中有氨基酸1000个，则作为合成该多肽的模板信使RNA和用来转录信使RNA的DNA分子分别至少要有碱基多少个A3000个和3000个B1000个和2000个C3000个和6000个D2000个和4000个,C,基因中碱基数：mRNA中碱基数：蛋白质中氨基酸数6：3：1