遗传信息的传递和表达PPT学习教案

1、会计学1第1页/共43页（一）遗传物质的特点（一）遗传物质的特点1、能贮存数量巨大的遗传信息、能贮存数量巨大的遗传信息；3、能精确地自我复制并遗传给后代；、能精确地自我复制并遗传给后代；一、一、DNA是遗传物质（复习）是遗传物质（复习）2、分子结构具有相对稳定性、分子结构具有相对稳定性;4、若发生改变，能通过复制把变异传给后代。、若发生改变，能通过复制把变异传给后代。（二）、证明（二）、证明DNA是遗传物质的实验是遗传物质的实验1、艾弗里的转化因子实验、艾弗里的转化因子实验证明证明DNA是遗传物质的第一个实验。是遗传物质的第一个实验。 2、噬菌体侵染细菌实验、噬菌体侵染细菌实验证明证明DNA是

2、遗传物质最有说服力的证据。是遗传物质最有说服力的证据。第2页/共43页腺嘌呤脱氧核苷腺嘌呤脱氧核苷酸酸A脱脱氧氧核核糖糖鸟嘌呤脱氧核苷鸟嘌呤脱氧核苷酸酸G脱脱氧氧核核糖糖胞嘧啶脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸C脱脱氧氧核核糖糖脱脱氧氧核核糖糖 胸腺嘧啶脱氧核苷胸腺嘧啶脱氧核苷酸酸T脱氧核苷酸脱氧核苷酸含氮碱基含氮碱基脱氧脱氧核糖核糖磷酸磷酸二、二、DNA分子的双螺旋结分子的双螺旋结构构（一）化学组成（一）化学组成第3页/共43页（二）空间结构（二）空间结构内侧内侧两条多核苷酸链反向平行两条多核苷酸链反向平行磷酸和脱氧核糖交替排列磷酸和脱氧核糖交替排列碱基对以氢键相连碱基对以氢键相连碱基配对原则碱基配

3、对原则 AT，CG2、空间结构、空间结构1、平面结构、平面结构 外侧外侧右旋的双螺旋右旋的双螺旋骨架骨架GCTACGTA多多核核苷苷酸酸链链多多核核苷苷酸酸链链碱基互补配对碱基互补配对第4页/共43页三、基因三、基因携带遗传信息携带遗传信息，并具有，并具有遗传效应遗传效应的的DNADNA片段片段。基因基因DNA染色体染色体遗传信息：遗传信息：基因（基因（DNA）的脱氧核苷酸排列顺序）的脱氧核苷酸排列顺序1、概念、概念第5页/共43页控制合成控制合成蛋白质蛋白质体现体现遗传物质遗传物质（DNADNA）形态形态生理生理行为行为性状性状决定决定2、功能、功能 控制蛋白质的合成控制蛋白质的合成 基因的

4、遗传信息基因的遗传信息 蛋白质的结构蛋白质的结构 性状性状问题：基因是怎样指导蛋白质的合成呢？问题：基因是怎样指导蛋白质的合成呢？第6页/共43页蛋白质的合成蛋白质的合成控制控制以RNA为媒介DNA通过通过转录转录、翻译翻译的过程的过程第7页/共43页碱基与氨基酸之间的对应关系？碱基与氨基酸之间的对应关系？思考：思考：4 4种碱基如何决定蛋白质的种碱基如何决定蛋白质的2020种氨基酸呢？种氨基酸呢？如果如果1 1个碱基决定个碱基决定1 1个氨基酸就只能决定个氨基酸就只能决定_种，即种，即如果如果3 3个碱基决定个碱基决定1 1个氨基酸就可决定个氨基酸就可决定_种，即种，即 如果如果2 2个碱基

5、决定个碱基决定1 1个氨基酸就只能决定个氨基酸就只能决定_种，即种，即4 416166464 DNA:DNA:由由4 4种不同的去氧核苷酸组成种不同的去氧核苷酸组成蛋白质：由蛋白质：由2020种不同的氨基酸组成种不同的氨基酸组成四、密码子四、密码子 第8页/共43页实验验证：实验验证： 19611961年英国的克里克和同事用实验证明一个年英国的克里克和同事用实验证明一个氨基酸是由氨基酸是由mRNAmRNA的的3 3个碱基决定，即个碱基决定，即三联体密码三联体密码子子氨基酸和密码子具体是如何对应的呢？氨基酸和密码子具体是如何对应的呢？信使信使RNARNA上决定一个氨基酸的上决定一个氨基酸的3 3

6、个相邻的碱基个相邻的碱基密码子密码子: :UCAUG A UUAmRNAmRNA密码子密码子密码子密码子密码密码子子第9页/共43页 第第1个字母个字母 第第2个字母个字母 第第3个字母个字母 密码子密码子苯丙氨酸 U U U UUU？ 精氨酸 A G G AGG知道氨基酸能推知密码子，知道密码子能推知氨知道氨基酸能推知密码子，知道密码子能推知氨基酸吗？基酸吗？第10页/共43页第11页/共43页 终止密码子：终止密码子： 种（不决定氨基酸）种（不决定氨基酸）密码子种类密码子种类 起始密码子：起始密码子： （甲硫氨酸）（甲硫氨酸）（ 种）种） _（缬氨酸）（缬氨酸） 编码氨基酸的密码子编码氨基

7、酸的密码子_种种61616464AUGAUGGUGUG G3 3第12页/共43页DNA复制后，其遗传信息必须反映到蛋白质分复制后，其遗传信息必须反映到蛋白质分子结构上，才能使后代表现出与亲代相似的性状子结构上，才能使后代表现出与亲代相似的性状DNA的复制是在细胞核里完成的，而蛋白质的的复制是在细胞核里完成的，而蛋白质的合成是在细胞质（核糖体）完成的。合成是在细胞质（核糖体）完成的。遗传信息如何从细胞核进入细胞质呢？遗传信息如何从细胞核进入细胞质呢？第13页/共43页第14页/共43页三种三种RNA示意图示意图信使信使RNARNA： 遗传信息传递的媒介遗传信息传递的媒介。核糖体核糖体RNARN

8、A： 与蛋白质构成核糖体。与蛋白质构成核糖体。转运转运RNARNA： 转运氨基酸的工具转运氨基酸的工具。第15页/共43页2、RNA一般为单链，比一般为单链，比DNA短，能通过核孔，从细胞核转短，能通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。移到细胞质中。3、RNA与与DNA的关系中，也遵循的关系中，也遵循“碱基互补配对原则碱基互补配对原则”。第16页/共43页一、转录一、转录1、场所、场所 细胞核细胞核（1）模板）模板 DNA分子中的一条多核苷酸链分子中的一条多核苷酸链游离的核糖核苷酸游离的核糖核苷酸3、原则、原则 碱基配对原则碱基配对原则以以DNA分子中的一条多核苷酸链为模板合成分子中的一条多核苷酸

9、链为模板合成 mRNA的过程。的过程。DNA蕴含的遗传信息传递到蕴含的遗传信息传递到mRNA分子中。分子中。4、结果、结果2、条件、条件（2）原料）原料（3）能）能量量ATP（4）酶）酶第17页/共43页DNAACGTGTTT ATG C AC AA A T 有义链有义链5、过程、过程解旋解旋第18页/共43页RNA聚合酶聚合酶GCUUAU游离的核糖核苷酸游离的核糖核苷酸有义链有义链TG C AC AA A T UUCGGAmRNA基因的基因的起始位起始位点点基因的基因的终止位点终止位点第19页/共43页以以DNADNA的一条链为模板合成的一条链为模板合成RNARNADNADNA游离的核糖核苷

10、酸游离的核糖核苷酸AG T AC A A A T UUGGACUGCUGA第20页/共43页AG T AC A A A T AGCUGACGGUUUAU；GC；CG； TA。RNA RNA 聚合酶聚合酶第21页/共43页AG T AC A A A T AGCGACGGUUUU 组成组成 RNA 的核糖核苷酸一个个连接起来的核糖核苷酸一个个连接起来第22页/共43页AG T AC A A A T GCGACGGUUU UA第23页/共43页AG T AC A A A T GCGACGUGU UAU第24页/共43页AG T AC A A A T GCGACGGU UAU U第25页/共43页AG

11、 T AC A A A T GGCGGU UAU UA U C第26页/共43页AG T AC A A A T GGCGGU UAU UA U C形成的形成的mRNAmRNA链，链，DNADNA上的遗传信息就传递到上的遗传信息就传递到mRNAmRNA上。上。RNARNADNADNA第27页/共43页AG T AC A A A T UCAUG A UUAmRNA 细胞质细胞质 细胞核细胞核mRNAmRNA通过核孔进入细胞质通过核孔进入细胞质UCAUG A UUAmRNA！第28页/共43页转录解说：转录解说：第29页/共43页转录小结细胞核细胞核核糖核苷酸核糖核苷酸DNA的一条链的一条链mRNA

12、ATP、酶、酶GC、CG、TA、DNAmRNA第30页/共43页游离在细胞质中的各种氨基酸就以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为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。叫做翻译。的过程。叫做翻译。二、遗传信息的翻译二、遗传信息的翻译第31页/共43页2、场所、场所 核糖体核糖体游离的氨基酸游离的氨基酸mRNA1、结果、结果 合成具有一定氨基酸序列的蛋白质合成具有一定氨基酸序列的蛋白质。3、条件、条件（2）原料）原料（1）模板）模板（3）能量）能量 ATPtRNA（5）运载工）运载工具具（4）酶）酶在细胞质中进行，以在细胞质中进行，以mRNA为模板，以

13、为模板，以tRNA为运载工具，使氨基酸在核糖体内按为运载工具，使氨基酸在核糖体内按照一定的顺序排列起来，合成蛋白质的过程照一定的顺序排列起来，合成蛋白质的过程。翻译翻译第32页/共43页A A UAC U亮氨亮氨酸酸天冬氨酸天冬氨酸翻译的执行者翻译的执行者-转运转运RNA（tRNA）第33页/共43页tRNA第34页/共43页 核糖体核糖体ACGUGAUUAmRNA甲硫甲硫氨酸氨酸ACU天冬氨酸天冬氨酸AUG异亮氨酸异亮氨酸UAC5、过程、过程第35页/共43页 核糖体核糖体ACGUGAUUAmRNAUAC甲硫甲硫氨酸氨酸ACU天冬氨酸天冬氨酸AUG异亮氨酸异亮氨酸脱水缩合脱水缩合脱水缩合脱水

14、缩合第36页/共43页第37页/共43页翻译小结翻译小结定义：游离在细胞质中的各种氨基酸，以定义：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNAmRNA为模板合为模板合 成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。原料：原料：_多种氨基酸多种氨基酸场所：场所：_过程：过程：_细胞质中的核糖体细胞质中的核糖体起始、延伸、终止起始、延伸、终止模板：模板：_产物：产物：_遗传信息传递方向：遗传信息传递方向：_mRNAmRNA多肽链多肽链mRNAmRNA多肽链多肽链第38页/共43页第39页/共43页DNA（基因（基因）RNA转录转录蛋白质（性状）蛋白质（性状）翻译翻译复制复制把遗

15、传信息从把遗传信息从DNA传递给传递给RNA，再由，再由RNA决定蛋白质决定蛋白质合成，以及遗传信息由合成，以及遗传信息由DNA复制传递给复制传递给DNA的规律。的规律。正确地表明了在细胞的生命活动中，核酸和正确地表明了在细胞的生命活动中，核酸和蛋白质这两类生物大分子的联系和分工。蛋白质这两类生物大分子的联系和分工。 （一）意义（一）意义核酸核酸蛋白质蛋白质储存和传递遗传信息储存和传递遗传信息指导和控制蛋白质合成指导和控制蛋白质合成细胞结构的基本成分细胞结构的基本成分参与调节新陈代谢参与调节新陈代谢2、联系、联系1、分工、分工基因控制蛋白质合成基因控制蛋白质合成中心法则及其发展中心法则及其发展第40页/共43页（二）发展（二）发展以以RNA为模板，合成为模板，合成DNA的过程。的过程。逆转录逆转录DNA（基因（基因）RNA转录转录蛋白质（性状蛋白质（性状）翻译翻译复制复制复制复制逆转逆转录录第41页/共43页 DNA功能功能 项目项目复制遗传信息复制遗传信息表达遗传信息表达遗传信息 转录转录 翻译翻译 场所场所 模板模板 原料原料产物