第四章第二节_基因指导蛋白质的合成ppt

1、美国科幻大片美国科幻大片侏罗纪侏罗纪公园公园为我们描绘了这为我们描绘了这样一个精彩的故事：科样一个精彩的故事：科学家利用提取的恐龙学家利用提取的恐龙DNA分子培育出了各种分子培育出了各种各样的恐龙，它们在原各样的恐龙，它们在原野中跳跃飞奔、相互争野中跳跃飞奔、相互争斗，给观众留下了深刻斗，给观众留下了深刻的印象。的印象。利用已灭绝的生物的利用已灭绝的生物的DNA分子，真的能够使分子，真的能够使灭绝的生物复活吗？灭绝的生物复活吗？现代遗传学认为：现代遗传学认为：生物的性状是由生物的性状是由基因基因控制的控制的性状是由性状是由蛋白质蛋白质体现的体现的DNA（基因）（基因）蛋白质（性状）蛋白质（性状

2、）？基因如何指导蛋白质的合成基因如何指导蛋白质的合成第第1节节 基因指导蛋白质的合成基因指导蛋白质的合成问题问题：DNA主要存在主要存在细胞核细胞核中，而蛋白质合成中，而蛋白质合成是在细胞质中是在细胞质中核糖体核糖体上进行的，两者如何联系起上进行的，两者如何联系起来的呢？来的呢？一、遗传信息的转录一、遗传信息的转录1.RNA的结构及分类的结构及分类核糖核糖RNA是由是由4种核糖核苷酸连接而种核糖核苷酸连接而成的，可以储存遗传信息成的，可以储存遗传信息问题问题2 2：为什么：为什么RNA适宜作适宜作DNA的信使？的信使？RNA一般是单链结构，比一般是单链结构，比DNA短，短，能够通过核孔，从细胞

3、核中转移能够通过核孔，从细胞核中转移到细胞质中。到细胞质中。RNA的种类的种类（1）信使）信使RNA（mRNA）作用：将作用：将DNA的遗传信息转化记录的遗传信息转化记录下来，将遗传信息从细胞核传递至下来，将遗传信息从细胞核传递至细胞质的核糖体上，成为蛋白质合细胞质的核糖体上，成为蛋白质合成的模板。成的模板。（2）转运）转运RNA（tRNA）作用：氨基酸的运载工具。作用：氨基酸的运载工具。（3）核糖体）核糖体RNA（rRNA）作用：核糖体的重要组作用：核糖体的重要组成部分。成部分。问题问题3 3：DNA的遗传信息是怎么的遗传信息是怎么传递传递给给mRNA的？的？转录的过程转录的过程1 1、转录

4、的定义：、转录的定义： 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, ,按碱基按碱基互补配对原则，合成互补配对原则，合成RNARNA的过程。的过程。2 2、转录的场所：、转录的场所： 主要在细胞核主要在细胞核3 3、转录的条件：、转录的条件： 模板模板（DNADNA的一条链）的一条链） 原料原料（四种核糖核苷酸）（四种核糖核苷酸） 酶酶（ DNADNA解旋酶解旋酶 RNA RNA 聚合酶等）聚合酶等） 能量能量（ATPATP） 4 4、转录的结果：、转录的结果： 形成形成RNARNA（ DNADNA上的遗传信息传递给了上的遗传信息传递给了mRNAmRNA ）5 5、转录的

5、过程、转录的过程6 6、转录的特点：、转录的特点： 单链转录单链转录 边解旋边转录边解旋边转录 碱基互补配对方式碱基互补配对方式（A-A-U U，G-G-C C ，T-T-A A ，C-C-G G ）解旋解旋-配对配对-连接连接-释放释放二、遗传信息的翻译二、遗传信息的翻译问题问题4：转录得到的转录得到的RNA仍是碱基序列，而不是仍是碱基序列，而不是蛋白质。那么，蛋白质。那么，RNA上的碱基序列如何变出蛋上的碱基序列如何变出蛋白质呢？白质呢？问题问题5：碱基碱基和和氨基酸氨基酸之间的对应关系是怎样的？之间的对应关系是怎样的？翻译翻译三个碱基决定一个氨基酸，三个碱基决定一个氨基酸，U U A G

6、 ACA U C密码子密码子密码子密码子：密码子：mRNA上决定一个氨基酸的三个上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。相邻的碱基。密码子总数是密码子总数是 种，种，但决定氨基酸的密码子是但决定氨基酸的密码子是 种。种。所有生物的密码子是所有生物的密码子是 的。的。61616464一种密码子决定一种氨基酸，一种密码子决定一种氨基酸，但一种氨基酸可以由但一种氨基酸可以由 不同的不同的密码子决定。密码子决定。 1 1种或多种种或多种相同相同问题问题6：mRNA进入细胞质后，就与进入细胞质后，就与核糖核糖体体结合起来，形成合成蛋白质的生产线，结合起来，形成合成蛋白质的生产线，那游离在细胞质中的那游离在细胞

7、质中的氨基酸氨基酸，是怎样运送，是怎样运送到该生产线的呢到该生产线的呢搬运工搬运工U U A G ACA U C核糖体核糖体U U A G ACA U CA A U亮氨酸亮氨酸反密码子反密码子反密码子：在反密码子：在tRNA上能够与上能够与mRNA互补配互补配对的对的3个碱基。个碱基。每种每种tRNA只能识别并转运只能识别并转运一种特定的氨基酸一种特定的氨基酸!决定氨基酸的密码子有决定氨基酸的密码子有61种种,所以所以tRNA 有有61种种密码子与反密码子密码子与反密码子A A U亮氨酸亮氨酸AC U天冬氨酸天冬氨酸AUG异亮氨酸异亮氨酸mRNAmRNAtRNAtRNA氨基酸氨基酸核糖体核糖体

8、遗传信息的翻译过程：遗传信息的翻译过程：mRNA与核糖体结合，携带起始氨基酸的与核糖体结合，携带起始氨基酸的tRNA进进入位点入位点1下一个下一个tRNA以同样方式进入位点以同样方式进入位点2 两个氨基酸形成肽键而转移到占据位点两个氨基酸形成肽键而转移到占据位点2的的tRNA上上核糖体移动并读取下一个密码子，直至出现核糖体移动并读取下一个密码子，直至出现终止密码子终止密码子二、翻译二、翻译1、概念：、概念：2、场所：、场所：3、模板：、模板：4、原料：、原料：5、产物：、产物：7、配对原则：、配对原则：6、运载工具：、运载工具：游离在细胞质中的各种氨基酸，以游离在细胞质中的各种氨基酸，以 mR

9、NA为模板，合成具有一定氨基酸顺为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程序的蛋白质的过程核糖体核糖体mRNA20种游离的氨基酸种游离的氨基酸多肽链多肽链tRNAA-U，U-A，C-G，G-C项目项目DNADNA复制复制转录转录翻译翻译场所场所细胞核（主要）细胞核（主要）细胞核（主要）细胞核（主要）核糖体核糖体模板模板DNA双链双链DNA单链单链mRNA原料原料四种脱氧核苷酸四种脱氧核苷酸四种核糖核苷酸四种核糖核苷酸20种氨基酸种氨基酸能量能量ATP酶酶DNA解旋酶、解旋酶、DNA聚合酶等聚合酶等DNA解旋酶、解旋酶、RNA聚合酶等聚合酶等各种酶各种酶碱基配对碱基配对AT TACG GCAU

10、 TACG GCAU UACG GC产物产物DNARNA蛋白质（多肽）蛋白质（多肽）信息传递信息传递DNADNADNAmRNAmRNA蛋白质蛋白质列表比较列表比较DNA复制、转录和翻译复制、转录和翻译DNA(DNA(基因基因) )蛋白质蛋白质RNARNA转录转录翻译翻译基基因因指指导导蛋蛋白白质质合合成成的的过过程程DNADNA的平面结构图的平面结构图AG T AC A A A T TCATG A TT A以以DNADNA的一条链为模板合成的一条链为模板合成RNARNADNADNA游离的核糖核苷酸游离的核糖核苷酸AG T AC A A A T UUGGACUGCUGAAG T AC A A A

11、 T AGCUGACGGUUU DNADNA与与RNARNA的碱基互补配对：的碱基互补配对：AUAU；TCTC；CGCG；TATARNA RNA 聚合酶聚合酶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AG T AC A A A T GCGACGGUUU UAAG T AC A A A T GCGACGUGU UAUAG T AC A A A T GCGACGGU UAU UAG T AC A A A T GGCGGU UAU UA U CAG T AC A A A T GGCGGU UAU UA U C形成的

12、形成的 mRNA mRNA 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RNARNADNADNAUCAUG A UUAA A U亮氨酸亮氨酸AC U天门冬天门冬氨酸氨酸核糖体核糖体UCAUG A UUAA A U亮氨酸亮氨酸AC U天门冬天门冬氨酸氨酸UCAUG A UUAA A U亮氨酸亮氨酸AC U天门冬天门冬氨酸氨酸AUG异亮氨酸异亮氨酸UCAUG A UUAA A U亮氨酸亮氨酸AC U天门冬天门冬氨酸氨酸AUG异亮氨酸异亮氨酸UCAUG A UUAA A U亮氨酸亮氨酸AC U天门冬天门冬氨酸氨酸AUG异亮氨酸异亮氨酸肽键肽键UCAUG A UUAA A U亮氨酸亮氨酸AC U天门冬天门冬氨酸氨酸AUG异亮氨酸异亮氨酸UCAUG A UUAA A UAC UAUG亮氨酸亮氨酸天门冬天门冬氨酸氨酸异亮氨酸异亮氨酸A AC CU