基因指导蛋白质的合成(chendf)

1、第四章第四章 基因的表达基因的表达四会中学四会中学 陈达丰陈达丰基因基因肤色肤色眼皮单双眼皮单双血型血型有遗传效应的有遗传效应的DNA片段片段控制生物性状控制生物性状在染色体上呈在染色体上呈线性排列线性排列DNA基因基因控制生物控制生物性状性状蛋白质蛋白质体体现现者者DNA主要在主要在细胞核细胞核蛋白质的合成蛋白质的合成在细胞在细胞质进行质进行指导指导通过通过RNA传传递遗传信息递遗传信息问题：为什么问题：为什么RNA适于作适于作DNA的信使？的信使？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？RNA和和DNA的比较的比较DNARNA基本单位五碳糖含N碱基单双链？分

2、子大小脱氧核苷酸脱氧核苷酸脱氧核糖脱氧核糖A、T、G、C双链双链核糖核苷酸核糖核苷酸核糖核糖A、U、G、C单链单链很大很大比较小比较小问题：问题：DNA的遗传信息是怎样传给的遗传信息是怎样传给RNA的呢？的呢？1.1.遗传信息的转录：遗传信息的转录： 在细胞核中，以在细胞核中，以DNADNA的一条链为模板，的一条链为模板，按照碱基互补配对的原则合成按照碱基互补配对的原则合成RNARNA的过程，的过程，叫做叫做转录转录。TCATG T TT ADNA的平面结构图AG T AC A A A T 解旋解旋RNA 聚合酶聚合酶AG T AC A A A T AGCUGACGGUUUAG T AC A

3、A A T AGCUGACGGUUURNA 聚合酶聚合酶RNA 聚合酶聚合酶AG T AC A A A T AGCGACGGUUU URNA 聚合酶聚合酶AG T AC A A A T GCGACGGUUU 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

4、A A T GGCGGU UAU UA U CmRNA通过转录，通过转录，DNADNA上的遗传信息（碱基上的遗传信息（碱基排列顺序）就转移到了排列顺序）就转移到了RNARNA上。上。转录细胞核细胞核游离的核糖核苷酸游离的核糖核苷酸DNA的一条链的一条链mRNAATP、RNA聚合酶聚合酶GC、CG、TA、DNAmRNARNA适合作为适合作为DNA信使的原因信使的原因:1、它的基本单位也是核苷酸，也能够储存遗、它的基本单位也是核苷酸，也能够储存遗传信息，碱基序列就是遗传信息；传信息，碱基序列就是遗传信息；2、RNA是以是以DNA的一条链作为模版转录产的一条链作为模版转录产生的，即生的，即RNA的遗

5、传信息来自的遗传信息来自DNA；3、RNA是单链，分子较小，能通过核孔，是单链，分子较小，能通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。从细胞核转移到细胞质中。信使信使RNA，也叫，也叫m；转运，也叫转运，也叫t；核糖体，也叫核糖体，也叫r。RNA有三种：有三种：练习：练习：1、 mRNA上有上有25的腺嘌呤，的腺嘌呤，35的尿嘧啶，的尿嘧啶，则转录该则转录该mRNA的的DNA分子上腺嘌呤占分子上腺嘌呤占DNA碱基总数的（碱基总数的（ ）A 50 B 25 C 30 D 35C2 2、烟草、烟草花叶病毒中，所含的核苷酸种、烟草、烟草花叶病毒中，所含的核苷酸种类和碱基种类各有多少？类和碱基种类各有多少？烟

6、草中的核苷酸种类有烟草中的核苷酸种类有8 8种，碱基种类有种，碱基种类有5 5种。种。烟草花叶病毒中所含的核苷酸种类有烟草花叶病毒中所含的核苷酸种类有4 4种，碱种，碱基种类有基种类有4 4种。种。 游离在细胞质中的各种氨基酸游离在细胞质中的各种氨基酸就以就以mRNAmRNA为模板合成具有一定氨为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。叫做基酸顺序的蛋白质的过程。叫做翻译翻译。2、遗传信息的翻译、遗传信息的翻译翻 译细胞质（核糖体）细胞质（核糖体）mRNA肽链肽链 氨基酸氨基酸ATP、酶、酶、转运、转运RNARNA（tRNAtRNA）GC、CG、mRNA肽链肽链 实质：把核酸的碱基数目、排列

7、顺序转化实质：把核酸的碱基数目、排列顺序转化为蛋白质的氨基酸数目和排列顺序。为蛋白质的氨基酸数目和排列顺序。 肽链的氨基酸种类、数量和排列顺序受哪些因肽链的氨基酸种类、数量和排列顺序受哪些因素决定素决定?mRNA：蛋白质：蛋白质：决定决定决定?种?种4种20种讨论：一个氨基酸的编码密码子密码子密码子三个碱基决定一个氨基酸，三个碱基决定一个氨基酸，4 43 3=64=64密码子：密码子：mRNA上决上决定一个氨基定一个氨基酸的三个相酸的三个相邻的碱基。邻的碱基。U U A G AUA U C密码子表遗传密码的特性：遗传密码的特性： 1、通用性：地球上、通用性：地球上几乎所有的生物共用一几乎所有的

8、生物共用一套密码子表。套密码子表。 2、专一性：一种密码子只能决定一种氨基、专一性：一种密码子只能决定一种氨基酸。酸。 3、简并性：有的氨基酸有两种以上的密码、简并性：有的氨基酸有两种以上的密码子的情况子的情况 。在一定程度上在一定程度上能防止由于碱基能防止由于碱基的改变而导致的遗传信息的改变的改变而导致的遗传信息的改变。问题：氨基酸是怎样运送到核糖体上的呢？问题：氨基酸是怎样运送到核糖体上的呢？转运转运RNA(tRNA)A U G G AUA U C？甲硫氨酸CUA反密码子核糖体核糖体 核糖体核糖体UCAUG A UUAA A U 亮氨酸亮氨酸AC U 天门冬天门冬酰氨酰氨mRNA mRNA

9、 与核糖体结合与核糖体结合. .UCAUG A UUAA A U 亮氨酸亮氨酸AC U 天门冬天门冬酰氨酰氨 tRNAtRNA 上的反密码子与上的反密码子与 mRNAmRNA上的密码子互补配对上的密码子互补配对 .UCAUG A UUAA A U 亮氨酸亮氨酸AC U 天门冬天门冬酰氨酰氨AUG 异亮氨酸异亮氨酸 tRNAtRNA 将氨基酸转运到将氨基酸转运到 mRNAmRNA上的上的 相应位置相应位置 . .UCAUG A UUAA A U 亮氨酸亮氨酸AC U 天门冬天门冬酰氨酰氨AUG 异亮氨酸异亮氨酸 两个氨基酸分子缩合两个氨基酸分子缩合缩合缩合UCAUG A UUAA A U 亮氨酸

10、亮氨酸AC U 天门冬天门冬酰氨酰氨AUG 异亮氨酸异亮氨酸 核糖体随着核糖体随着 mRNAmRNA滑动滑动. . 另一个另一个 tRNAtRNA 上的碱基与上的碱基与mRNAmRNA上的上的 密码子配对密码子配对. . UCAUG A UUA 亮氨酸亮氨酸AC U 天门冬天门冬酰氨酰氨AUG 异亮氨酸异亮氨酸 一个个氨基酸分子缩合成链状结构一个个氨基酸分子缩合成链状结构UCAUG A UUA 亮氨酸亮氨酸AC U 天门冬天门冬酰氨酰氨AUG 异亮氨酸异亮氨酸 t tRNARNA离开，再去转运新的氨基酸离开，再去转运新的氨基酸UCAUG A UUA 亮氨酸亮氨酸 天门冬天门冬酰氨酰氨 异亮氨酸

11、异亮氨酸以以mRNAmRNA为模板形成了有一定氨基酸顺序的蛋白质为模板形成了有一定氨基酸顺序的蛋白质 . . 现在，让我们来回忆一下基因表达的全过程现在，让我们来回忆一下基因表达的全过程DNADNAAAmRNAmRNAA AtRNAtRNAC氨基酸氨基酸T TC CG GT TU UG GU UA A1 1、填表：、填表：甲硫氨酸甲硫氨酸胰岛素是含有胰岛素是含有5151个氨基酸的蛋白质，控制个氨基酸的蛋白质，控制合成胰岛素的基因，最少含有脱氧核苷酸（合成胰岛素的基因，最少含有脱氧核苷酸（）个。）个。胰岛素是含有胰岛素是含有5151个氨基酸的蛋白质，在合个氨基酸的蛋白质，在合成胰岛素的过程中，最

12、多有（）个成胰岛素的过程中，最多有（）个tRNAtRNA分分子参与了转运。子参与了转运。生物细胞内能将特定的氨基酸转运到核糖生物细胞内能将特定的氨基酸转运到核糖体上去形成蛋白质的体上去形成蛋白质的tRNAtRNA有（）种。有（）种。306306515161612. 2. 某基因中含有某基因中含有12001200个碱基，则由它控制个碱基，则由它控制合成的一条肽链的最多含有肽键的个数是合成的一条肽链的最多含有肽键的个数是 ( ( ) ) A198个个 B199个个 C200个个 D201个个B基因控制蛋白质合成的过程DNADNA的遗传信息的遗传信息mRNAmRNA的遗传信息的遗传信息蛋白质的氨基酸

13、排列顺序蛋白质的氨基酸排列顺序数量数量n3n6n4 4、控制合成一种多肽的、控制合成一种多肽的DNADNA有一片段如下图所示有一片段如下图所示如果以如果以链为模板转录，该多肽有氨基酸链为模板转录，该多肽有氨基酸个，氨基酸依次为个，氨基酸依次为。如。如果第一个碱基对改变为上下，第一个氨基果第一个碱基对改变为上下，第一个氨基酸将变为酸将变为；如果第一个碱基对丢失，肽；如果第一个碱基对丢失，肽链的氨基酸将依次为链的氨基酸将依次为；如果在第一个碱基对前增加一个上下碱基如果在第一个碱基对前增加一个上下碱基对，肽链的氨基酸将依次为对，肽链的氨基酸将依次为组，丝，酪，脯，苏，丙组，丝，酪，脯，苏，丙酪氨酸酪

14、氨酸苏，亮，苏，精，亮，脯苏，亮，苏，精，亮，脯丙，亮丙，亮在生物细胞内，以在生物细胞内，以DNADNA为模板合成了为模板合成了RNARNA，然后又以信使然后又以信使RNARNA为模板合成蛋白质。这样，遗为模板合成蛋白质。这样，遗传信息就由传信息就由DNADNA开始，通过开始，通过RNARNA传递到了蛋白质，传递到了蛋白质，最后由蛋白质决定生物的各种性状。最后由蛋白质决定生物的各种性状。转录转录翻译翻译DNADNA是生物性状的最终决定者，是生是生物性状的最终决定者，是生物遗传的控制中心。物遗传的控制中心。转录转录翻译翻译DNADNA是生物性状的最终决定者，是生物遗是生物性状的最终决定者，是生物遗传的控制中心。而传的控制中心。而DNADNA本身，又是由上一代细本身，又是由上一代细胞的胞的DNADNA决定的！决定的！DNADN