基因指导蛋白质的合成用

1、基因控制生物体的性状指导合成蛋白质直接体现者基因指导蛋白质合成的过程，叫基因的表达。基因是怎样指导蛋白质合成的呢？第一页，共六十页。几个问题？1、遗传物质存在于细胞的什么部位？2、生物的性状或生命的主要功能由什么物质承担？3、蛋白质的合成在细胞的什么部位？4、那细胞核内的遗传物质DNA如何操控细胞质中的蛋白质合成从而控制生物的性状特征的呢？第二页，共六十页。1、DNA（基因）主要存在于哪里？2、蛋白质在何处合成？第三页，共六十页。DNA主要存在于细胞核中蛋白质的合成在细胞质中的核糖体上进行指导通过RNA作为信使第四页，共六十页。1. RNA的功能当某种生物只含RNA不含DNA时，它作遗传物质储

2、存遗传信息；当含有DNA时，RNA主要是传递遗传信息.DNA的基本单位RNA的基本单位磷酸基团碱基脱氧核糖磷酸基团碱基核糖AACCGG2. 比较RNA与DNA的不同 TU一. RNA的功能、结构和分类第五页，共六十页。一、DNA和RNA的区别第六页，共六十页。项目核酸种类DNARNA结 构组成的基本单位碱基嘌呤嘧啶五 碳 糖无 机 酸规则的双螺旋结构（大）通常呈单链结构（小）脱氧核糖核苷酸核糖核苷酸腺嘌呤（A）、 鸟嘌呤（G）腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）胞嘌呤（C）、尿嘧啶（U）脱氧核糖 核糖磷酸磷酸(导航：P51)第七页，共六十页。RNA是由基本单位核苷酸连接而成，

3、跟DNA一样能储存遗传信息。RNA一般为单链，比DNA短，能通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。RNA与DNA的关系中，也遵循“碱基互补配对原则”。因此以RNA为媒介可将遗传信息传递到细胞质中。为什么mRNA适于作DNA的信使？因为它是遗传信息的传递者，所以叫做信使RNA。它是DNA的信使。mRNA为什么叫做信使RNA？它是谁的信使？3. 信使RNA（mRNA）第八页，共六十页。4.RNA的种类信使RNA(mRNA)核糖体RNA(rRNA)转运RNA(tRNA)将DNA的遗传信息转录下来，以遗传密码的形式传递至细胞质的核糖体上，成为蛋白质合成的模板。氨基酸的运载工具。（一种转运RNA只能识别和转

4、运一种氨基酸）核糖体的组成部分第九页，共六十页。二.基因控制蛋白质的合成：转录翻译第十页，共六十页。（一）转录： 在细胞核中，以DNA一条链为模板合成RNA的过程叫转录 。第十一页，共六十页。TCATGATT AAG T AC AA A T 转录发生在细胞核. 这是一段展开的DNA.细胞质细胞核的核液转录的过程：第十二页，共六十页。AG T AC AA A T AGCUGACGGUUU只有一条链做为模板.转录的过程：第十三页，共六十页。AG T AC AA A T AGCUGACGGUUU下方为一个个的RNA核苷酸。RNA 聚合酶转录的过程：第十四页，共六十页。AG T AC AA A T A

5、GCGACGGUUUURNA聚合酶将RNA核苷酸连接起来，以碱基互补配对为原则。转录的过程：第十五页，共六十页。AG T AC AA A T AGCGACGGUUUURNA聚合酶沿着DNA移动。转录的过程：第十六页，共六十页。AG T AC AA A T GCGACGGUUUUARNA聚合酶沿着DNA移动。转录的过程：第十七页，共六十页。AG T AC AA A T GCGACGUUGUUARNA核苷酸一个一个连接起来。转录的过程：第十八页，共六十页。AG T AC AA A T GCGACGUGUUAURNA核苷酸一个一个连接起来。转录的过程：第十九页，共六十页。AG T AC AA A T

6、 GCGACGGUUAUURNA核苷酸一个一个连接起来。转录的过程：第二十页，共六十页。AG T AC AA A T GCGACGGUUAUUARNA核苷酸一个一个连接起来。转录的过程：第二十一页，共六十页。AG T AC AA A T GCGCGGUUAUUAURNA核苷酸一个一个连接起来。转录的过程：第二十二页，共六十页。AG T AC AA A T GGCGGUUAUUAUCRNA核苷酸一个一个连接起来。转录的过程：第二十三页，共六十页。AG T AC AA A T GGCGGUUAUUAUCRNA核苷酸一个一个连接起来。转录的过程：第二十四页，共六十页。AG T AC AA A T U

7、CAUGAUUAmRNA细胞质信使RNA（mRNA） 通过核孔从细胞核中出来，到细胞质中。细胞核的核液核孔转录的过程：第二十五页，共六十页。转录：场所：产物：模板：原料：条件：碱基互补配对：细胞核4种核糖核苷酸DNA的一条链一条mRNAATP、酶（解旋酶、RNA聚合酶）GC、CG、TA、AU遗传信息流动：DNA mRNADNA上的遗传信息就传递到mRNA上意义：第二十六页，共六十页。AG T AC TA A T DNA的一条链UUAGAUAUC思考：与DNA复制的异同点？mRNA第二十七页，共六十页。巩固练习2、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?( ) A

8、.2种 4种 B.4种 4种 C.5种 5种 D.8种 5种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1、DNA的复制和转录有何异同之处？第二十八页，共六十页。3.DNA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4.一个DNA分子转录出多少种多少个mRNA( ) A.一种一个 B.一种多个 C.多种多个 D.无数种无数个第二十九页，共六十页。类别项目复制转录场所解旋模板原料酶能量碱基配对产物细胞核只解有遗传效应的片段只有DNA的一条链四种核糖核苷酸DNA解旋酶、 RNA聚合

9、酶ATPA-U G-C T-A C-GmRNA细胞核完全解旋DNA的两条链四种脱氧核苷酸DNA解旋酶、DNA聚合酶ATPA-T C-G T-A G-C子代DNA第三十页，共六十页。（二）翻译： 游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程，叫翻译。第三十一页，共六十页。思考：基因中的碱基如何控制氨基酸的种类？信使上只有四种碱基，如何决定20种氨基酸？第三十二页，共六十页。如果3个碱基决定1个氨基酸就可以决定_种， 即 如果2个碱基决定1个氨基酸就只能决定_种， 即41664如果1个碱基决定1个氨基酸就只能决定_种， 即 第三十三页，共六十页。mRNA：碱基的

10、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：一个氨基酸的编码至少需要多少个碱基才能够决定20种不同的氨基酸？UUAGAUAUCmRNA密码子密码子密码子三个碱基决定一个氨基酸，43=64第三十四页，共六十页。密码子： 遗传学上把信使RNA（mRNA）上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基叫做一个密码子。UCAUGAUUAmRNA（模板） 密码子 密码子 密码子第三十五页，共六十页。第一个字 母 第二个字母第三个字母UCAGU苯丙氨酸苯丙氨酸亮 氨 酸亮 氨 酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸 酪氨酸酪氨酸终止终止半胱氨酸半胱氨酸终止色氨酸UCAGC亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮

11、氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸组氨酸组氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸UCAGA异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸甲硫氨酸(起始)苏氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸天门冬酰胺天门冬酰胺赖 氨 酸赖 氨 酸丝氨酸丝氨酸精氨酸精氨酸UCAGG缬氨酸缬氨酸缬氨酸缬氨酸(起始)丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸天门冬氨酸天门冬氨酸谷 氨 酸谷 氨 酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸U C A G第三十六页，共六十页。遗传密码的特性：1、有3个终止密码，没有对应的氨基酸，所以，在64个遗传密码中，能决定氨基酸的遗传密码子只有61个。2、有两个密码子既能编码蛋白质，又能代表翻译的开始，叫起始密码。3、通用性：地球上几乎所有的生物共用

12、一套密码子表。4、简并性：一种氨基酸有两种以上的密码子的情况 。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。第三十七页，共六十页。运载工具：转运 RNA（tRNA)ACU天冬氨酸AUG 异亮氨酸 反密码子注意：一种tRNA只能携带一种氨基酸问题：氨基酸是怎样运送到核糖体上的呢？第三十八页，共六十页。AUGGAUUAAmRNA？甲硫氨酸CUA反密码子核糖体思考：tRNA有多少种？起始密码终止密码61种第三十九页，共六十页。AAU亮氨酸ACU天门冬氨酸AUG异亮氨酸转运 RNA氨基酸第四十页，共六十页。AAU亮氨酸ACU天门冬氨酸AUG异亮氨酸氨基酸与转运RNA结合，这个过程要消化能量

13、.第四十一页，共六十页。AAU亮氨酸ACU天门冬氨酸AUG异亮氨酸氨基酸与转运RNA结全，这个过程要消化能量.第四十二页，共六十页。AAU亮氨酸ACU天门冬氨酸AUG异亮氨酸反密码子第四十三页，共六十页。UCAUGAUUAmRNA细胞质翻译的过程：第四十四页，共六十页。UCAUGAUUAAAU亮氨酸ACU天门冬氨酸核糖体mRNA 与核糖体结合。翻译的过程：第四十五页，共六十页。UCAUGAUUAAAU亮氨酸ACU天门冬氨酸转运RNA上的反密码子与信使RNA上的密码子相结合。翻译的过程：第四十六页，共六十页。UCAUGAUUAAAU亮氨酸ACU天门冬氨酸AUG异亮氨酸转运RNA上的反密码子与信使

14、RNA上的密码子相结合。翻译的过程：第四十七页，共六十页。UCAUGAUUAAAU亮氨酸ACU天门冬氨酸AUG异亮氨酸两个相邻的氨基酸缩合反应，形成肽键。肽键翻译的过程：第四十八页，共六十页。UCAUGAUUAAAU亮氨酸ACU天门冬氨酸AUG异亮氨酸核糖体 沿着 mRNA移动。又一个转运RNA（ tRNA）连接到密码子上。 第一个 tRNA 释放到细胞质中。翻译的过程：第四十九页，共六十页。UCAUGAUUAAAU亮氨酸ACU天门冬氨酸AUG异亮氨酸后一氨基酸通过缩合反应与前一个氨基酸连接起来。翻译的过程：第五十页，共六十页。UCAUGAUUAAAU亮氨酸ACU天门冬氨酸AUG异亮氨酸一条肽

15、链形成. 翻译的过程：第五十一页，共六十页。UCAUGAUUAAAUACUAUG亮氨酸天门冬氨酸异亮氨酸mRNA 和肽链被释放到细胞质中。翻译的过程：第五十二页，共六十页。翻译: 场所：产物：模板：原料：条件：细胞质（核糖体）mRNA蛋白质（多肽）20种氨基酸ATP、酶、转运RNA（tRNA）碱基互补配对：GC、CG、UA、AU遗传信息流动：mRNA蛋白质第五十三页，共六十页。第五十四页，共六十页。三、有关计算1、基因的碱基数、mRNA的碱基数、蛋白质的氨基酸数的关系：1链2链C2G2G1C1A2T1T2A16DNAmRNA 3链C3U3A3G33多肽1肽链数肽键数（失去的水分子数）蛋白质的氨

16、基酸数tRNA个数 1/3mRNA的碱基数1/6基因的碱基数第五十五页，共六十页。2、DNA与mRNA之间的等量关系（G1C1） =（ G2 + C2 ） （ G3 + C3 ）（A1T1） =（ A2 + T2 ） （ A 3+ T3 ）1链中mRNA中2链中总（ A + T ）=总（ G + C ）=第五十六页，共六十页。例题：一条多肽链中有氨基酸1000个，则作为合成该多肽模板的信使RNA分子和用来转录信使RNA的DNA分子分别至少要有碱基（ ）A、3000个和3000个 B、1000个和2000个C、2000个和4000个 D、3000个和6000个解析：信使RNA碱基数为10003=3000个 DNA分子碱基数为30002=6000个，选D第五十七页，共六十页。基因中的碱基、RNA中的碱基和蛋白质中氨基酸的数量关系计算的规律：关键是碱基互补配对原则，同时注意RNA与DNA中有一个嘧啶不同。（1）转录形成的RNA分子中碱基数目是基因中碱基数目的1/2。基因模板上的A+T与RNA分子中的U+A相等。（2）翻译过程中，信使RNA中每三个碱基决定一个氨基酸，所以经翻译合成的蛋白质分子中的氨基酸数