基因指导蛋白质的合成.ppt

1、基 因 指导蛋白质的合成,课前热身,DNA,遗传效应,线性,基因与DNA有何关系?,生物世界多姿多彩,是因为生物的性状的千差万别.而生物的性状是由_决定的,基因,但是,基因不能直接表现性状.,性状是由什么直接表现的?_.,基因和蛋白质是何关系?,蛋白质.,基因 性状,蛋白质,控制(决定),表现,指导合成,提示 基因、蛋白质、性状的关系:,基因是怎样指导(控制)蛋白质的合成的呢？,问题: 我们知道, 真核生物的DNA(基因)主要分布在细胞核里,而蛋白质的合成场所是_(在细胞内的哪个地方、哪个结构上?).,这两者之间还隔着一段距离,DNA如指导? 难道细胞核内的DNA能够来到细胞质里亲自“莅临指导

2、”吗?,细胞质中的核糖体,一.从基因到蛋白质,查书 课文P68 T1-2两段和图4-10.,2.上述RNA是通过_这一过程而合成的,该过程是如何进行的?,0214-0253,观看动画转录,(一)遗传信息的“转录”,思考 1.DNA_(选:能够;不能) 从细胞核里出来(因为它太大了).DNA是通过_(物质名)这个“信使或传令兵”将其“指令”(即其贮存的遗传信息)从细胞核传递到细胞质里的.,RNA,转录,3.“转录”是怎样进行的? (1)概念:以_为模板,按照_原则,合成_的过程. (2)地点(主要):_. (3)原料:_.酶:_. (4)产物:一类成分即RNA,但是有三种物质,即_、_、_(中文

3、名称呢?). (5)意义:将储存在DNA分子的_里的遗传信息传递到了_分子的_里.,mRNA,(6)遗传信息的流动方向：_.,所以RNA能胜任DNA的“信使”这一重任!,碱基顺序,仅DNA的一条链,碱基互补配对,RNA,细胞核,4种核糖核苷酸,RNA聚合酶 等,tRNA,rRNA,碱基顺序,RNA,因RNA的四种碱基是A、G、C、U(尿嘧啶),故转录时DNA模板和新合成的RNA间的碱基互补配对原则是: DNA的A和RNA的_配对，但RNA的A和DNA的_配对，其他不变.,DNA的模板链,mRNA,A,G,C,T,U,C,G,A,转录,U,三种:AT、AU、GC.,(7)“转录”过程中的碱基配对

4、方式有哪几种?,DNA复制时呢?,T,(8)RAN是_链的,相对分子质量也比DNA_,能穿过_而从细胞核进入细胞质.,单,小,核孔,DNA与其转录形成的mRNA之间,在碱基的数量上有何关系?,转录,若DNA有m个碱基,则mRNA有_个碱基.,至多1/2 m,注意: DNA中存在不转录的序列!,反之呢?,(9)转录中的有关计算:,问题: mRNA的碱基顺序里储存着DNA传来的遗传信息,它又是如何控制蛋白质的合成的呢?,科学家的联想: mRNA是由四种核糖核苷酸组成的,而蛋白质分子是由_组成的,氨基酸,那么,mRNA里的核苷酸(碱基)序列和蛋白质里的氨基酸序列是否有何联系呢?,(二)遗传信息的“翻

5、译”,尼伦贝格人等第一个用实验证明了二者之间的特殊关系!,查书 课文P69 TI和”积极思维遗传密码是怎样破译的”.,提示 “多聚U”就是“多聚尿嘧啶核苷酸链”,即:U-U-U-U-U-U-,相当一个只含“U”的mRNA.,思考 1.尼伦贝格的实验过程(解释)? 2.尼伦贝格的实验证明: “多聚U”能够控制把多个_连接成多肽链.,遗传密码,苯丙氨酸(一种氨基酸),即: “多聚U”是苯丙氨酸的_!,3.电报中的“数字”代表的是“文字”,显然,在这两者中. “数字”是“文字”的密码,数字经过专业的译电员的“翻译”而成为普通的文字. 与此类似,尼伦贝格的实验证明,mRNA里的_能代表蛋白质里的_,在

6、这两者中,_是_的密码,这就是叫“遗传密码”.,碱基,氨基酸,碱基,氨基酸,4.但是, mRNA里的碱基只有4种,而生物细胞里氨基酸有_种,显然,在mRNA中,如果一个碱基决定一种氨基酸，那么4种碱基只能决定_种氨基酸.,你认为,要组合出20种氨基酸，在mRNA中,至少需要几个碱基编码一个氨基酸？_.,什么叫遗传密码?-,41 = 4,20,3个,查书 课文P70的第1第2段及“表41”. 思考回答 1.什么叫“遗传密码子”? _ 2.查密码子:AUG、GUC各是哪一氨基酸的密码子? 2.尝试分析遗传密码子的特点? 在64种密码子中: (1)有_个是氨基酸的密码子,而其中的AUG还同时是真核生

7、物唯一的_密码子.另外3个不是氨基酸的密码子,而是_密码子. (2)一种氨基酸一定只有一个密码子吗?_ (3)一种密码子一定只能编码一种氨基酸吗?_,在mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基.,61,起始,终止,有的是多个,是,遗传密码的特点： (1)通用性：地球上几乎所有的生物共用这一套密码子表. (2)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(为什么?) (3)终止密码和起始密码: 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. AUG也是起始密码子.,注意的“简并性”重要意义!

8、,3.小结,甲硫氨酸,谷氨酸,丙氨酸,半胱氨酸,脯氨酸,丝氨酸,赖氨酸,脯氨酸,例.已知一段mRNA的碱基序列是AUGGAAGCAUGUCCGAGCAAGCCGUAA, 你能写出对应的氨基酸序列吗?,方法: 查“遗传密码子”表,问题 mRNA上的遗传密码是怎样被“翻译”为蛋白质的呢?,查书 课文P70的第2段-P72的第4段及图414.,思考回答 1.这里的“翻译”的含义?_. 2.“翻译”的场所是:_.联系“脱水缩合反应”? 3.“翻译”的过程可分为:_三阶段. 了解每一阶段的事件. 核糖体移动吗?_ 遗传信息的流动方向?_. 4.tRNA的结构和作用? tRNA和mRNA如何准确“对接”?

9、 5.计算: 若mRNA上有30个碱基,则可翻译出多少个氨基酸?,观看动画-“转录“和“翻译” 对照课文,(1)认识各部分结构,(2)说出各阶段的事件.,？,甲硫氨酸,核糖体,提示 tRNA的结构和功能,1.反密码子?,指在tRNA的一端的三个碱基.在翻译时,它和_的密码子进行_,故名.,mRNA,碱基互补配对,？,甲硫氨酸,核糖体,2.tRNA的作用?,运输氨基酸,3.一种tRNA只能转运_种氨基酸; 但一种氨基酸有_种tRNA.,4.理论上, tRNA的种类应有_种(联系密码子和反密码子).,1,多,61,4.小结:翻译,场所：,产物：,模板：,原料：,条件：,细胞质（核糖体）,mRNA,

10、蛋白质,氨基酸,ATP、酶,、（tRNA）,碱基互补配对(在_分子和_分子之间进行)：,GC、CG、UA、AU,遗传信息流动：,概念:,以_为“模板”合成_.,mRNA,蛋白质,mRNA tRNA,5.在翻译过程中，一条mRNA上可同时结合_个核糖体，可同时合成_条多肽链.,多,多,(1)转录中的碱基数: mRNA分子中的(A+U) = DNA分子的一条链中的_.,(A+T),6.“转录”、“翻译”中的有关计算:,转录,翻译,DNA mRNA 蛋白质,是“至多”!,转录,翻译,DNA(基因)中的碱基 mRNA中的碱基 蛋白质中的氨基酸,2.如图,若某蛋白质由 n 个氨基酸组成,则: 翻译该蛋白

11、质的mRNA中的碱基数为_; 决定该蛋白质的基因里的碱基数为_.,至少3n个,至少6n个,原因:基因里有不转录的碱基序列; mRNA中含有的终止密码子不能翻译为氨基酸.,三者从下向上是“至少”,从上向下是“至多”,n个氨基酸,至少3n个,至少6n个,A因为中含有碱基U，所以其上有密码子 B和过程均发生了碱基互补配对 C甲图表示转录过程，乙图表示翻译过程 D若过程合成160个氨基酸，则mRNA上共有480个核苷酸,B,例.下图是基因指导多肽合成图,据图分析正确的是:,基因通过控制蛋白质的合成而控制性状.,但是由于该蛋白质作用的不同.基因对性状的控制又分为 “直接”控制和“间接”控制:,2.间接控

12、制: 通过控制“功能蛋白”-酶的合成来控制代谢过程，从而间接控制生物性状. (实例:白化病),1.直接控制: 通过控制蛋白质分子的结构来直接影响性状. (实例:镰刀型贫血病),二.基因控制性状的两条途径:,DNA蛋白质性状三者的关系:,DNA的多样性,蛋白质的多样性,生物界的多样性,决定,导致,根本原因,直接原因/物质基础,表现形式,快速浏览 课本P72知识海洋-“中心法则及其发展” 简要回答:,从DNA的复制和基因指导蛋白质合成的过程可知,储存在DNA(基因)中的遗传信息的传递过程是: _ _ _.,三.什么是“中心法则”?,在遗传学中,科学家用所谓的“中心法则”来表示遗传上述信息的传递过程

13、./,1.写出经典的“中心法则”的表达式(克里克提出的)? 式子中的各个“”含义? 2. “中心法则”的发展现状?,(1)是: (2)是: (3)是: (4)是:,转录,DNA复制,翻译,逆转录(特需_酶),1.经典的“中心法则”的表达式:,逆转录,2.遗传学的“中心法则”的发展现状:,转录,DNA,RNA,翻译,蛋白质,逆转录,3.中心法则揭示的是: _,遗传信息的流动方向,多了两个“”,四.人类基因组计划. -查阅课文P73. 1.概念: 2.主要内容: 完成人类的_条染色体上的全部基因的测序(核苷酸序列即碱基排列顺序). 3.四个图: 4.意义:,24条:22条常染色体+X+Y,练手,“

14、脱水缩合反应”中的计算公式:,肽键数 = 脱去的H2O数 = 氨基酸数 肽链数,蛋白质(多肽)的分子量 = 形成该蛋白质的所有氨基酸的分子量之和 脱去的H2O的分子量之和,1、 mRNA上有25的腺嘌呤，35的尿嘧啶，则转录该mRNA的DNA分子上腺嘌呤占碱基总数的（ ） A 50 B 25 C 30 D 35,C,方法?,A,密码子,精氨酸,氨基酸,转运RNA,G,信使RNA,G,G,DNA 双链,2、根据在蛋白质生物合成中遗传信息传递的规律，在下面表格数码中填入相应的字母：,C,C,C,A,A,T,C,G,U,C,G,二、转录与翻译的比较:,特定的酶,ATP等,细胞质的核糖体,mRNA,2

15、0种氨基酸,A-U U-A G-C C-G,多肽或蛋白质,mRNA 蛋白质,1.”学习与评价” P88 例1.（画图）,练习,2. 某基因中含有1200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 ( ) A198个 B199个 C200个 D201个,B,基因中碱基数：mRNA中碱基数：蛋白质中氨基酸数 6 ： 3 ： 1,练习：,1、 mRNA上有25的腺嘌呤，35的尿嘧啶，则转录该mRNA的DNA分子上腺嘌呤占碱基总数的（ ） A 50 B 25 C 30 D 35,C,2、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？,烟草中的核苷酸种类有8种，碱基种类有5种。,烟草花叶病毒中所含的核苷酸种类有4种，碱基种类有4种。,2、遗传信息的翻译