4.1基因指导蛋白质的合成.ppt

1、一、复习回顾,1、一条染色体上有 个DNA，一个DNA分子 上有 个基因，基因是 片段， 基因在染色体上呈 排列。,2、若组成一个基因要1000个碱基，问可以形成 种基因。,3、基因有何作用？,1个或2个,许多,具有遗传效应的DNA片段,线性排列,4500,DNA,基因,脱氧核苷酸,染色体,每条染色体上有一个DNA分子,每个DNA分子上含有许多基因,每个基因含有许多脱氧核苷酸,染色体是DNA的主要载体,基因是有遗传效应的DNA片段,基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表着遗传信息,是主要的遗传物质,是遗传物质的结构和功能单位,第四章 基因的表达,西安三中 李月明,问题一：在现实生活中，我们能不能像电影

2、侏罗纪公园中描述的那样，利用恐龙的DNA，使恐龙复活呢？,问题二：如果能利用恐龙的DNA使恐龙复活，你认为主要要解决什么问题？,电影侏罗纪公园中恐龙复活的场景,基因控制生物性状,基因指导蛋白质合成的过程，叫基因的表达。,1、基因是怎样指导蛋白质的合成呢？,DNA（基因）,蛋白质（性状）,细胞核,细胞质核糖体上,这需要通过另一种核酸RNA,比较RNA与DNA结构的不同,脱氧核苷酸,核糖核苷酸,脱氧核糖,核糖,A T C G,A U C G,双链结构,多为单链结构,细胞核,细胞质,RNA 的种类,信使RNA(mRNA),核糖体RNA(rRNA),转运RNA(tRNA),可以储存遗传信息；单链，比D

3、NA短，易通过核孔。,2、为什么RNA适于作为DNA的信使？,3、DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的呢？,请同学们阅读课本P63的第四自然段和图4-4，然后完成下列填空。 （）转录的定义： （）转录的场所： （）转录的模板： （）转录的原料： （）转录的条件： （）转录时的碱基配对,DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的呢？,DNA双螺旋解旋为平面结构,DNA,游离的核糖核苷酸,以DNA的一条链为模板合成RNA,DNA与RNA的碱基互补配对：AU；GC；CG；TA,组成 RNA 的核糖核苷酸一个个连接起来,形成的 mRNA 链，DNA 上的遗传信息就传递到 mRNA 上,RNA,DNA,细胞质

4、,细胞核,DNA,mRNA在细胞核中合成,细胞质,细胞核,DNA,mRNA通过核孔进入细胞质,转录过程,1 DNA双链解开，碱基暴露。 2 游离的核糖核苷酸随机地与DNA链上的碱基碰撞，当核糖核苷酸与DNA上的碱基互补时，两者以氢键结合。 3 新合成的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA 分子上。 4 合成的mRNA从DNA链上释放。而后，DNA双链恢复。,、DNARNA如何转录，特点是什么？,问题：,2、DNA的两条链都能转录吗？,3、DNA链完全解开吗？,4、在转录过程中碱基如何配对？,转录,是在细胞核内进行的，是以DNA双链中的一条为模板，合成mRNA的过程。,1、时间：,2、场所:,模板

5、:,原料:,3、条件:,4、原则:,5、产物:,6、实质:,个体生长发育的整个过程,主要在细胞核中,DNA的一条链,4种游离的核糖核苷酸,酶、ATP,碱基互补配对原则：A和U C和G T和A G和C,mRNA,思考与讨论,转录与DNA复制有什么共同之处？这对保证遗传信息的准确转录有什么意义？ 转录成的RNA的碱基序列，与作为模板的DNA单链的碱基序列有哪些异同？与该DNA的另一条链的碱基序列有哪些异同？,转录得到的RNA仍是碱基序列，而不是蛋白质。那么，RNA上的碱基序列如何能变成蛋白质中氨基酸的种类、数量和排列顺序呢？,mRNA如何将信息翻译成蛋白质？,遗传信息的翻译,翻译：游离在细胞质中的

6、氨基酸，以mRNA 为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质 实质：将mRNA中的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列。,思考：,组成蛋白质的氨基酸：20种 信使RNA的碱基：4种,4种碱基如何决定蛋白质的20种氨基酸呢？,1、如果1个碱基决定一个氨基酸，那么， 四种碱基只能决定 多少种 氨基酸？,4种,2、如果2个碱基决定一个氨基酸，那么， 四种碱基又能决定 多少种 氨基酸？,16种,3、那么20种氨基酸，至少需要多少个 碱基来决定呢？,科学家们推测，每3个碱基决定一个氨基酸,3个,三个碱基决定一个氨基酸，43=64,密码子：mRNA上决定1个氨基酸的三个相邻的碱基,小练习：,已知一段mRNA的碱基

7、序列是AUGGAAAGCAUGUCC，你能写出对应的氨基酸序列吗？,甲硫氨酸谷氨酸丝氨酸甲硫氨酸丝氨酸,1、密码子有43 =64种，决定氨基酸的密码子有61种。,2、一种密码子只能决定一种氨基酸。,3、一种氨基酸可以由一种或几种密码子来决定。,4、起始密码子、终止密码子。,遗传密码的特性,问题：氨基酸是怎样运送到核糖体上的呢？,转运RNA(tRNA)的结构示意图,1、每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。,2、一种氨基酸可由一种或几种转运RNA来运输。,氨基酸,3、tRNA有61种。,？,甲硫氨酸,核糖体,mRNA,细胞质,两个氨基酸分子缩合,脱水缩合,甲硫氨酸,一个个氨基酸分子缩合成链状结构

8、,甲硫氨酸,纈氨酸,脱水缩合,tRNA离开，再去转运下一个氨基酸,甲硫氨酸,纈氨酸,起始阶段：复合物的形成、起始密码子（AUG） 延伸阶段：tRNA的进入、多肽链的形成 终止阶段：终止密码子（UAA、UAG、UGA） 释放多肽链,翻译过程,遗传信息的翻译,场所：,产物：,模板：,原料：,条件：,细胞质（核糖体）,mRNA,蛋白质,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：,运载工具：,tRNA,密码子与反密码子,（1）密码子,概念：mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基,特点,简并性：一种氨基酸可以有多个密码子,通用性：说明所有生物可能

9、有共同的起源或在,若一个基因在复制过程中发生碱基对的替换，这种变化是否一定能反映到蛋白质结构上？,思考：,生命本质上是统一的,不一定。因为密码子有简并性。,种类,起始密码子：2种，AUG、GUG，也编码氨基酸,普通密码子：59种，只编码氨基酸,终止密码子：3种，UAA、UGA、UAG，,不编码氨基酸，只是终止信号,（2）反密码子,概念：与mRNA分子中密码子互补配对的tRNA上的3个碱基,特点：反密码子的三个碱基与相应的DNA模板链上对应的碱基,相同，只是DNA链上碱基T的位置在tRNA上为U,种类：61种，反密码子与61种决定氨基酸的密码子对应,A,密码子,精氨酸,氨基酸,转运RNA,G,信

10、使RNA,G,G,DNA 双链,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,现在，让我们来回忆一下基因表达的全过程,转录,DNA复制,复制、转录、翻译的比较,以DNA的两条链为模板,4种游离的脱氧核苷酸,DNA解旋酶、 DNA聚合酶,2个子代双链DNA分子,以DNA的一条链为模板,4种游离的核苷酸,RNA聚合酶,1条mRNA单链,mRNA,20种氨基酸,酶,蛋白质,细胞核,细胞质核糖体,细胞核,AT GC TA CG,AU TA CG GC,AU UA CG GC,DNA DNA,DNA RNA,RNA 蛋白质,拓展：,