第四章第1节基因指导蛋白质合成

DNAmRNA细胞质mRNA蛋白质细胞核核糖体媒介？基因：在DNA上含有遗传信息蛋白质：体现具体生命现象核孔？第一页，共59页。一、RNA（核糖核酸）含Ｎ碱基AGCU1、RNA的化学元素组成：CHONP2、RNA的组成物质：①_______②__________③_______________磷酸核糖含Ｎ碱基核糖磷酸3、RNA的基本组成单位:核糖核苷酸第二页，共59页。腺嘌呤核糖核苷酸鸟嘌呤核糖核苷酸胞嘧啶核糖核苷酸尿嘧啶核糖核苷酸四种核糖核苷酸A脱氧核糖磷酸G脱氧核糖磷酸脱氧核糖C磷酸U脱氧核糖磷酸第三页，共59页。4、RNA的空间结构：一般为单链A核糖PC核糖PU核糖PPG核糖AAGGCUU第四页，共59页。一般DNA由

条核苷酸链组成而RNA由

条核苷酸链组成21第五页，共59页。5、RNA的种类名称结构特点功能mRNA（）单链

tRNA（）三叶草形rRNA（）单链信使RNA转运RNA核糖体RNA携带遗传信息，作为翻译时的模板运输氨基酸，识别密码子与蛋白质结合在一起，构成核糖体第六页，共59页。比较项目DNARNA基本单位五碳糖含氮碱基

结构存在部位补充：DNA、RNA的区别脱氧核苷酸核糖核苷酸脱氧核糖核糖AGCTAGCU双螺旋结构单链结构主要在细胞核（线、叶）细胞质第七页，共59页。TCATGATTAAG

T

AC

TA

A

T

DNA的平面结构图第八页，共59页。AG

T

AC

TA

A

T

AGCUGACGGUUU二、转录（以DNA的一条链为模板，合成RNA的过程）产物：mRNAtRNArRNA解旋第九页，共59页。AG

T

AC

TA

A

T

AGCUGACGGUUURNA聚合酶第十页，共59页。AG

T

AC

TA

A

T

AGCGACGGUUUU第十一页，共59页。AG

T

AC

TA

A

T

AGCGACGGUUUU第十二页，共59页。AG

T

AC

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A

T

GCGACGGUUUUA第十三页，共59页。AG

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AC

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A

T

GCGACGUUGUUA第十四页，共59页。AG

T

AC

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A

T

GCGACGUGUUAA第十五页，共59页。AG

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AC

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A

T

GCGACGGUUAAU第十六页，共59页。AG

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AC

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A

T

GCGACGGUUAAUA第十七页，共59页。AG

T

AC

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A

T

GCGCGGUUAAUAU第十八页，共59页。AG

T

AC

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A

T

GGCGGUUAAUAUC第十九页，共59页。AG

T

AC

TA

A

T

GGCGGUUAAUAUCmRNA第二十页，共59页。2、转录的要点由细胞提供_______，DNA分子在__________作用下，解开部分片段的双螺旋，以解开双螺旋的DNA片段的_______条链为模板，以四种游离的______________为原料，按照_____________原则（G—C,C—G,T—A,A—U)合成RNA。能量RNA聚合酶一核糖核苷酸碱基互补配对第二十一页，共59页。3、转录的要点总结

时间场所模板酶原料能量产物遗传信息的传递生物体生长发育的任一时刻主要在细胞核DNA的一条母链RNA聚合酶

游离的4种核糖核苷酸ATPRNADNA→RNA注意点：转录的基本单位是________.基因第二十二页，共59页。UCAUGAUUAmRNA细胞质AG

T

AC

TA

A

T

细胞核核孔1.翻译: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。二.遗传信息的翻译第二十三页，共59页。翻译过程核糖体20种氨基酸mRNAtRNA碱基互补配对原则多肽链场所：原料：模板：转运工具：原则：产物：第二十四页，共59页。

通常一个mRNA同时结合多个核糖体，进行多个肽链的合成。370C，细菌内合成肽链速度是15个/秒。第二十五页，共59页。碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的？思考：1954年，美籍俄裔理论物理学伽莫夫,应用排列组合计算来研究遗传密码。DNA中的4种核苷酸，每次取3个来进行组合，其组合种数是：mRNA分子中的4种碱基如何决定蛋白质分子中的20种氨基酸？伽莫夫于是提出遗传密码的三联体（triplet）假说。当时，伽莫夫很得意，他将20称为“生物学上的神奇数字”。

1个碱基决定1个氨基酸41=42个碱基决定1个氨基酸42=163个碱基决定1个氨基酸43=64第二十六页，共59页。1961年，克里克在烟草花叶病毒的实验中发现，这种病毒的外壳蛋白的每个亚基蛋白质约由400个氨基酸组成，而每个亚基又是受一分子mRNA编码支配。每一分子mRNA约由1200个核苷酸组成。第二十七页，共59页。美国科学家尼伦伯格与美籍印裔科学家霍拉纳1961年，尼伦伯格先合成了一条全部由尿嘧啶核苷酸（U）组成的多苷酸链，即UUU……。然后将这种多聚U加入到含有20种氨基酸以及有关酶的缓冲液中，结果只产生了一种由苯丙氨酸组成的多肽链。这是一个惊人的发现：与苯丙氨酸对应的遗传密码是UUU。这是世界上解读出的第一个遗传密码子。第二十八页，共59页。

a、一种氨基酸可以和多个密码子相对应b、一个密码子只和一种氨基酸相对应

c、三个终止密码子：UAA、UAG、UGA，不编码任何氨基酸，代表多肽链合成的终止通用性第二十九页，共59页。尼伦伯格科拉纳霍利1968年诺贝尔生理学或医学奖获奖第三十页，共59页。AG

T

AC

TA

A

T

UCAUGAUUAmRNA细胞质细胞核第三十一页，共59页。UCAUGAUUAmRNA密码子密码子密码子1、密码子：______上连续相邻的___个含氮碱基可以决定一个氨基酸，这样的三个含氮碱基构成一个密码子。三、翻译（以mRNA作为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程）mRNA三第三十二页，共59页。2、密码子表第三十三页，共59页。___个密码子___个决定20种氨基酸___个终止密码子（）（）（）64613UAAUAGUGA密码子的特点简并性（一种氨基酸可以和多个密码子相对应）通用性（几乎所有的生物共用一套密码子表）第三十四页，共59页。AUGGCUGGAmRNA？甲硫氨酸CUA反密码子核糖体第三十五页，共59页。UCAUGAUUAAAU

亮氨酸ACU

天门冬酰氨

核糖体mRNA与核糖体结合.第三十六页，共59页。UCAUGAUUAAAU

亮氨酸ACU

天门冬酰氨

tRNA上的反密码子与

mRNA上的密码子互补配对.第三十七页，共59页。UCAUGAUUAAAU

亮氨酸ACU

天门冬酰氨AUG

异亮氨酸

tRNA

将氨基酸转运到

mRNA上的相应位置.第三十八页，共59页。UCAUGAUUAAAU

亮氨酸ACU

天门冬酰氨AUG

异亮氨酸

两个氨基酸分子缩合缩合第三十九页，共59页。UCAUGAUUAAAU

亮氨酸ACU

天门冬酰氨AUG

异亮氨酸

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.

第四十页，共59页。UCAUGAUUAAAU

亮氨酸ACU

天门冬酰氨AUG

异亮氨酸

一个个氨基酸分子缩合成链状结构第四十一页，共59页。UCAUGAUUAAAU

亮氨酸ACU

天门冬酰氨AUG

异亮氨酸

tRNA离开，再去转运新的氨基酸第四十二页，共59页。UCAUGAUUAAAUACUAUG

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.第四十三页，共59页。蛋白质的合成第四十四页，共59页。第四十五页，共59页。第四十六页，共59页。思考：哪些生理过程遵循碱基互补配对原则？（4种）

DNA复制、RNA复制、转录、翻译哪些生理过程可以产生水？（5种）蛋白质合成、有氧呼吸、光合作用、糖的合成、核酸的合成、ATP的合成第四十七页，共59页。A—C—U—G—G—A—U—C—UmRNAtRNAU–G–AC–C–UA–G–A苏氨酸——甘氨酸——丝氨酸转录翻译蛋白质密码子ACUGGAUCUDNA双链A—C—T—G—G—A—T—C—TT—G—A—C—C—T—A—G—A肽键肽键第四十八页，共59页。DNATACAAAGCAATTmRNAAUGUUUCGUUAAtRNAUACAAAGCAAUU

多肽甲硫苯丙精氨终氨酸氨酸酸止起始第四十九页，共59页。1、遗传学上将某种分子上决定一个氨基酸的三个相邻碱基称为“密码子”，这种分子是：

A．肽链B．DNAC．信使RNAD．转运RNA2、DNA的复制、转录、翻译分别发生在：A．细胞核、核糖体、核糖体

B．细胞核、细胞核、核糖体

C．核糖体、核糖体、细胞核

D．核糖体、细胞核、细胞核CB第五十页，共59页。3、基因控制蛋白质合成的过程包括：

A．转录和翻译

B．贮存和复制

C．传递和表达

D．传递和贮存A第五十一页，共59页。4、一段mRNA有30个碱基，其中A＋G有12个，则转录成mRNA的一段DNA分子中应有()个C+TA.12B.18C.24D.30D20第五十二页，共59页。5、一条肽链含999个肽键，则此蛋白质含(

)个氨基酸，最多()种氨基酸，合成此蛋白质的mRNA共含碱基(

)个，基因中最少含有脱氧核糖数为(

)个

基因碱基数：mRNA碱基：氨基酸数10002030006000286

3

1第五十三页，共59页。6．tRNA与mRNA碱基互补配对现象可出现在真核细胞的A．细胞核中B．核糖体上

C．核膜上

D．核孔处B第五十四页，共59页。7.一段原核生物的mRNA通过翻译可合成一条含有11个肽键的多肽，则此mRNA分子至少含有的碱基个数及合成这段多肽需要的tRNA个数，依次为A．3311B．3612C．1236D．1136B第五十五页，共59页。DNA双链CTCGA信使RNAAU转运RNA氨基酸亮氨酸8、根据碱基互补配对原则和中心法则，完成表格（假定“转录”和“翻译”是从左向右进行的）。供选的氨基酸及其密码如下：CUA—亮氨酸，CGA—精氨酸，GAU—天门冬氨酸GATCUAGAUCAGTAGATCUA天冬氨酸GCTCGAGCU精氨酸第五十六页，共59页。9.某生物基因单链的一段是┅G–C–A–G–A–C–A–A–A┅，若以此链为模板，经转录翻译形成的多肽链上所对应的氨基酸顺序是（）①苯丙氨酸UUU；②天