基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成一輪復(fù)習(xí)ppt課件

1、使得生物體表現(xiàn)出不同的性狀使得生物體表現(xiàn)出不同的性狀u生物體的性狀是經(jīng)過什么表達出來的？生物體的性狀是經(jīng)過什么表達出來的？蛋白質(zhì)是生物體性狀的表達者蛋白質(zhì)是生物體性狀的表達者基因經(jīng)過指點蛋白質(zhì)的合成來控制性狀的基因經(jīng)過指點蛋白質(zhì)的合成來控制性狀的過程叫做基因的表達過程叫做基因的表達u遺傳信息表達的結(jié)果是什么？遺傳信息表達的結(jié)果是什么？遺傳信息是指遺傳信息是指DNA分子中堿基或脫氧核分子中堿基或脫氧核苷酸的陳列順序苷酸的陳列順序u什么叫遺傳信息？什么叫遺傳信息？基因基因蛋白質(zhì)的合成蛋白質(zhì)的合成指點指點_指點蛋白質(zhì)的合成指點蛋白質(zhì)的合成基因是有基因是有_的的_片段；片段； DNA DNA 主要存在

2、于主要存在于_中，而蛋白質(zhì)的合成是在中，而蛋白質(zhì)的合成是在_中進展的中進展的細胞核中的細胞核中的DNADNA如何指點細胞質(zhì)中的蛋白質(zhì)的合成如何指點細胞質(zhì)中的蛋白質(zhì)的合成基因基因遺傳效應(yīng)遺傳效應(yīng)DNADNA細胞核細胞核細胞質(zhì)細胞質(zhì)以以_為媒介為媒介RNARNA為什么為什么RNARNA適宜做適宜做DNADNA的信使呢？的信使呢？一、一、DNADNA與與RNARNA的比較的比較比較工程比較工程DNADNARNARNA全稱全稱脫氧核糖核酸脫氧核糖核酸核糖核酸核糖核酸分布分布主要存在于細胞核中主要存在于細胞核中主要存在于細胞質(zhì)中主要存在于細胞質(zhì)中化學(xué)組成化學(xué)組成根本組成單位根本組成單位堿基堿基五碳糖五碳

3、糖無機酸無機酸嘌呤嘌呤脫氧核糖核苷酸脫氧核糖核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸腺嘌呤腺嘌呤A A、鳥嘌呤、鳥嘌呤G G腺嘌呤腺嘌呤A A、鳥嘌呤、鳥嘌呤G G胞嘧啶胞嘧啶C C、胸腺嘧啶、胸腺嘧啶T T胞嘧啶胞嘧啶C C、尿嘧啶、尿嘧啶U U脫氧核糖脫氧核糖核糖核糖磷酸磷酸磷酸磷酸空間構(gòu)造空間構(gòu)造規(guī)那么的雙螺旋構(gòu)造規(guī)那么的雙螺旋構(gòu)造通常呈單鏈構(gòu)造通常呈單鏈構(gòu)造分類分類通常只需一類通常只需一類mRNAmRNA、tRNAtRNA、rRNArRNA三類三類功能功能主要的遺傳物質(zhì)，只需主要的遺傳物質(zhì)，只需生物體內(nèi)存在生物體內(nèi)存在DNADNA，DNADNA就是遺傳物質(zhì)就是遺傳物質(zhì)嘧啶嘧啶生物體內(nèi)假設(shè)無生物體內(nèi)假

4、設(shè)無DNADNA時，時，RNARNA是遺傳物是遺傳物質(zhì)；假設(shè)存在質(zhì)；假設(shè)存在DNADNA時，時，RNARNA輔助輔助DNADNA完勝完勝利能利能少數(shù)少數(shù)RNARNA具有催化作用，可降低活化具有催化作用，可降低活化能能一樣點：一樣點： 化學(xué)組成成分中都有磷酸及堿基化學(xué)組成成分中都有磷酸及堿基A A、C C、G G 二者都是核酸，核酸中的堿基序列就是遺傳信息二者都是核酸，核酸中的堿基序列就是遺傳信息聯(lián)絡(luò)：聯(lián)絡(luò)：RNARNA是以是以DNADNA的一條鏈為模板轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的，即的一條鏈為模板轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的，即RNARNA的遺傳信息來自的遺傳信息來自DNADNARNA的種類和功能的種類和功能信使信使RNARNA

5、： 遺傳信息傳送的媒遺傳信息傳送的媒介介核糖體核糖體RNARNA： rRNA rRNA與蛋白質(zhì)構(gòu)成大小亞基與蛋白質(zhì)構(gòu)成大小亞基組裝成核糖體，與核仁有關(guān)組裝成核糖體，與核仁有關(guān)轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)運RNARNA：氨基酸的運載工具。一種氨基酸的運載工具。一種tRNAtRNA只能識別和轉(zhuǎn)運一種氨只能識別和轉(zhuǎn)運一種氨基酸基酸RNA病毒中病毒中RNA可作為遺傳物質(zhì)儲存遺傳信息可作為遺傳物質(zhì)儲存遺傳信息少數(shù)酶為少數(shù)酶為RNA有催化作用，能降低活化能有催化作用，能降低活化能三種三種RNARNA的比較的比較mRNAmRNAtRNAtRNArRNArRNA分布部位分布部位常與核糖體結(jié)合常與核糖體結(jié)合細胞質(zhì)中細胞質(zhì)中與蛋白質(zhì)結(jié)

6、合與蛋白質(zhì)結(jié)合構(gòu)成核糖體構(gòu)成核糖體功能功能翻譯時作模板翻譯時作模板翻譯時作搬運氨翻譯時作搬運氨基酸的工具基酸的工具翻譯時核糖翻譯時核糖體為場所體為場所構(gòu)造構(gòu)造單鏈單鏈單鏈，常有部分單鏈，常有部分堿基配對構(gòu)成三堿基配對構(gòu)成三葉草構(gòu)造葉草構(gòu)造單鏈單鏈共同點共同點都是轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物根本單位一樣都與翻譯過程有關(guān)都是轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物根本單位一樣都與翻譯過程有關(guān)RNA適于作DNA信使的緣由：RNA是由核苷酸銜接而成，跟DNA一樣能攜帶遺傳信息。 RNA普通是_鏈，而且比 DNA 短，因此可以經(jīng)過_，從_轉(zhuǎn)移到_中。RNA上的堿基能與DNA上的堿基互補配對。RNA為單鏈構(gòu)造，不穩(wěn)定，易降解，使得完成使命的RNA能迅速分解

7、，保證生命活動的有序進展核孔核孔細胞核細胞核細胞質(zhì)細胞質(zhì)單單在在_內(nèi)，以內(nèi)，以DNADNA的的_鏈為鏈為模板合成模板合成_的過程的過程二、二、DNA的轉(zhuǎn)錄的轉(zhuǎn)錄細胞核細胞核一條一條RNAu概念概念:u過程過程:u特點特點: 邊解旋邊轉(zhuǎn)錄邊解旋邊轉(zhuǎn)錄AGCGACGUUDNADNATC C AG T G C A DNA雙鏈解開雙鏈解開, 雙鏈的堿基得以暴露雙鏈的堿基得以暴露, 以一條鏈為模板以一條鏈為模板GCGACGUUARNARNADNADNARNARNA聚合酶聚合酶轉(zhuǎn)錄的過程轉(zhuǎn)錄的過程TC C AG T G C A A按堿基互補配對原那么按堿基互補配對原那么(A-U T-A G-C C-G)進

8、展進展GCGACGUA URNARNADNADNA轉(zhuǎn)錄的過程轉(zhuǎn)錄的過程TC C AG T G C A CGACGUA UGRNARNADNADNA轉(zhuǎn)錄的過程轉(zhuǎn)錄的過程TC C AG T G C A CGAUCA UGRNARNADNADNA轉(zhuǎn)錄的過程轉(zhuǎn)錄的過程TC C AG T G C A GCA UGARNARNADNADNA轉(zhuǎn)錄的過程轉(zhuǎn)錄的過程TC C AG T G C A CGUGCA UGA CRNARNADNADNA 轉(zhuǎn)錄的過程轉(zhuǎn)錄的過程TC C AG T G C A GUGCA UGA CURNARNADNADNA轉(zhuǎn)錄的過程轉(zhuǎn)錄的過程TC C AG T G C A GGCA UGA

9、 CU GRNARNADNADNA轉(zhuǎn)錄的過程轉(zhuǎn)錄的過程TC C AG T G C A GTC C AG T G C A CA UGA CU G GRNARNADNADNA轉(zhuǎn)錄的過程轉(zhuǎn)錄的過程TC C AG T G C A CA UGA CU G G構(gòu)成構(gòu)成mRNAmRNA鏈，鏈，DNADNA上的遺傳信息就傳送到上的遺傳信息就傳送到mRNAmRNA上上RNARNADNADNA轉(zhuǎn)錄的過程轉(zhuǎn)錄的過程按照堿基配對原那么，按照堿基配對原那么，1、寫出以、寫出以b鏈為模板轉(zhuǎn)錄構(gòu)成的鏈為模板轉(zhuǎn)錄構(gòu)成的mRNA堿基序列，堿基序列，2、寫出、寫出b鏈對應(yīng)的鏈對應(yīng)的a鏈的堿基序列。鏈的堿基序列。DNA雙鏈雙鏈片段

10、片段a鏈鏈b鏈鏈C G A A C C T C A C G C信使信使RNA比較比較mRNA和和b鏈，以及鏈，以及mRNA和和a鏈的堿基序列的差別鏈的堿基序列的差別G C T T G G A G T G C GG C U U G G A G U G C G游離在游離在_中的各種中的各種_，以，以_為模板合為模板合成具有一定成具有一定_順序的順序的_的過程的過程 三、翻譯三、翻譯細胞質(zhì)細胞質(zhì)氨基酸氨基酸mRNA氨基酸氨基酸蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)概念：概念：遺傳密碼的特性：遺傳密碼的特性：1、共、共64個密碼子，其中有個密碼子，其中有3個終止密碼子，沒有對應(yīng)的氨個終止密碼子，沒有對應(yīng)的氨基酸。能決議氨基酸的

11、遺傳密碼子只需基酸。能決議氨基酸的遺傳密碼子只需61個個2、通用性：地球上幾乎一切的生物都共用一套、通用性：地球上幾乎一切的生物都共用一套密碼子，這一現(xiàn)實闡明地球上的一切生物都有著密碼子，這一現(xiàn)實闡明地球上的一切生物都有著或遠或近的親緣關(guān)系，或者生物都具有一樣的遺或遠或近的親緣關(guān)系，或者生物都具有一樣的遺傳言語，或者生命在本質(zhì)上是一致。傳言語，或者生命在本質(zhì)上是一致。3、簡并性：、簡并性： 一種氨基酸可以由多種密碼子編碼，一種氨基酸可以由多種密碼子編碼，從密碼的簡并性我們能認識到，假設(shè)密碼子中從密碼的簡并性我們能認識到，假設(shè)密碼子中的一個堿基發(fā)生變化，能夠影響到組成蛋白質(zhì)的一個堿基發(fā)生變化，能

12、夠影響到組成蛋白質(zhì)中氨基酸的種類，也有能夠不發(fā)生變化中氨基酸的種類，也有能夠不發(fā)生變化GAUGAC都決議天冬氨酸，這就保證了都決議天冬氨酸，這就保證了生物遺傳的相對穩(wěn)定性；當某種氨基酸運用頻生物遺傳的相對穩(wěn)定性；當某種氨基酸運用頻率高時，幾種不同的密碼子都編碼一種氨基酸，率高時，幾種不同的密碼子都編碼一種氨基酸，可以保證翻譯的速度可以保證翻譯的速度核糖體核糖體細胞質(zhì)中細胞質(zhì)中翻譯翻譯游離在細胞質(zhì)中的各種氨基酸，以游離在細胞質(zhì)中的各種氨基酸，以mRNA為為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)，這一模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)，這一過程叫做過程叫做 mRNA的堿基序列的堿基序列蛋白質(zhì)的氨基酸序

13、列蛋白質(zhì)的氨基酸序列合成蛋白質(zhì)的合成蛋白質(zhì)的“消費線消費線GAGUC A UGCmRNA問題：氨基酸是怎樣運送到核糖體上的呢？問題：氨基酸是怎樣運送到核糖體上的呢？tRNA“搬運工搬運工tRNA和氨基酸轉(zhuǎn)運有何對應(yīng)關(guān)系？和氨基酸轉(zhuǎn)運有何對應(yīng)關(guān)系？每種每種tRNA只能識別并轉(zhuǎn)運一種氨基酸只能識別并轉(zhuǎn)運一種氨基酸每種氨基酸可由一種或幾種每種氨基酸可由一種或幾種tRNA轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)運UUAC GCmRNAA A U亮氨酸亮氨酸t(yī)RNA和和mRNA都參與了蛋白質(zhì)的合成過程，但氨基酸都參與了蛋白質(zhì)的合成過程，但氨基酸的種類和順序是由的種類和順序是由_決議的。決議的。mRNAAG T AC A A A T UC

14、AUG U UUA細胞質(zhì)細胞質(zhì)細胞核細胞核DNADNA的的一條鏈一條鏈mRNAmRNA經(jīng)過經(jīng)過_進入到細胞質(zhì)中，與進入到細胞質(zhì)中，與_結(jié)結(jié)合，構(gòu)成合，構(gòu)成2 2個個tRNAtRNA的結(jié)合位點。的結(jié)合位點。核孔核孔核糖體核糖體mRNA 核糖體核糖體U A C甲硫氨酸甲硫氨酸GG U組氨酸組氨酸AGGUC A CGUmRNACAC色氨酸色氨酸t(yī)RNA識別并轉(zhuǎn)運特定的氨基酸識別并轉(zhuǎn)運特定的氨基酸AGGUC A CGUmRNAU A C甲硫氨酸甲硫氨酸攜帶甲硫氨酸的攜帶甲硫氨酸的tRNAtRNA經(jīng)過堿基互補配對，進入經(jīng)過堿基互補配對，進入位點位點1 1。GG U組氨酸CAC色氨酸色氨酸AGGUC A

15、CGUmRNAGG U組氨酸組氨酸CAC色氨酸色氨酸U A C甲硫氨酸甲硫氨酸兩個氨基酸分子脫水縮合構(gòu)成二肽兩個氨基酸分子脫水縮合構(gòu)成二肽攜帶組氨酸的攜帶組氨酸的tRNA經(jīng)過堿基互補配對進入位點經(jīng)過堿基互補配對進入位點2，甲硫氨酸經(jīng)過與組氨酸脫水縮合構(gòu)成肽鍵而轉(zhuǎn)移甲硫氨酸經(jīng)過與組氨酸脫水縮合構(gòu)成肽鍵而轉(zhuǎn)移到占據(jù)位點到占據(jù)位點2的的tRNA上。上。 AGGUC A CGUmRNA甲硫氨酸甲硫氨酸CAC色氨酸色氨酸組氨酸組氨酸核糖體沿核糖體沿mRNA挪動挪動, 讀取下一個密碼子。原占據(jù)位點讀取下一個密碼子。原占據(jù)位點1的的tRNA分開核糖體分開核糖體, 占據(jù)位點占據(jù)位點2的的tRNA進入位點進入位

16、點1。一個新。一個新的攜帶氨基酸的的攜帶氨基酸的tRNA進入位點進入位點2 , 繼續(xù)肽鏈的合成。繼續(xù)肽鏈的合成。 U A CAGGUC A CGUmRNAGG U甲硫氨酸甲硫氨酸CAC色氨酸色氨酸脫水縮合構(gòu)成三肽脫水縮合構(gòu)成三肽隨著核糖體的挪動，合成的肽鏈也越來越長，直到遇到終止隨著核糖體的挪動，合成的肽鏈也越來越長，直到遇到終止密碼子才停頓翻譯密碼子才停頓翻譯組氨酸組氨酸多肽鏈合成后多肽鏈合成后, 就從核糖體與就從核糖體與mRNA的復(fù)合物上脫離的復(fù)合物上脫離, 再經(jīng)過盤曲再經(jīng)過盤曲折疊構(gòu)成一定的空間構(gòu)造折疊構(gòu)成一定的空間構(gòu)造, 最終構(gòu)成具有一定功能的蛋白質(zhì)分子最終構(gòu)成具有一定功能的蛋白質(zhì)分子

17、翻譯是一個快速的過程，一個翻譯是一個快速的過程，一個mRNAmRNA分子上可以結(jié)合多分子上可以結(jié)合多個核糖體，同時進展多條一樣肽鏈的合成個核糖體，同時進展多條一樣肽鏈的合成翻譯的特點翻譯的特點P123 比較轉(zhuǎn)錄完成后再翻譯比較轉(zhuǎn)錄完成后再翻譯 、邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯、邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯DNADNA的根本功能的根本功能2. 在個體發(fā)育中，經(jīng)過轉(zhuǎn)錄和翻譯使遺傳信息得以表達在個體發(fā)育中，經(jīng)過轉(zhuǎn)錄和翻譯使遺傳信息得以表達1. 經(jīng)過復(fù)制，在后代中傳送遺傳信息。經(jīng)過復(fù)制，在后代中傳送遺傳信息。DNADNA中的一條鏈中的一條鏈信使信使RNARNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄翻譯翻譯堿基配對堿基配對UAUG U UUAUG U U

18、TATG T TATAC A ADNADNAmRNAmRNAA A U亮氨酸亮氨酸(UUA)(UUA)1個密碼子個密碼子 mRNA上決議氨基酸的三個相鄰的堿基上決議氨基酸的三個相鄰的堿基進入核糖體進入核糖體堿基配對堿基配對C A A纈氨酸纈氨酸(GUU)(GUU)轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)運RNARNA時間時間場所場所模板模板原料原料條件條件產(chǎn)物產(chǎn)物模板去向模板去向特點特點堿基配對堿基配對遺傳信息傳送遺傳信息傳送意義意義復(fù)制復(fù)制轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄翻譯翻譯個體生長發(fā)育的整個過程個體生長發(fā)育的整個過程細胞質(zhì)的核糖體細胞質(zhì)的核糖體DNADNA的一條鏈的一條鏈 mRNA mRNA4 4種脫氧核苷酸種脫氧核苷酸2020種氨基酸種氨基

19、酸多肽鏈多肽鏈細胞分裂有絲分裂和減細胞分裂有絲分裂和減數(shù)第一次分裂的間期數(shù)第一次分裂的間期主要在細胞核主要在細胞核主要在細胞核主要在細胞核DNADNA的兩條鏈的兩條鏈4 4種核糖核苷酸種核糖核苷酸酶酶DNADNA解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合酶等、聚合酶等、ATPATP酶酶RNARNA聚合酶等、聚合酶等、ATPATP酶、酶、ATPATP、tRNAtRNA2 2 個雙鏈個雙鏈DNADNA一個單鏈一個單鏈RNARNA3 3種種分別進入分別進入2 2個子代個子代DNADNA分子分子恢復(fù)原樣，與非模板鏈恢復(fù)原樣，與非模板鏈重新繞成雙螺旋構(gòu)造重新繞成雙螺旋構(gòu)造分解成單個核苷酸分解成單個核苷酸半保管，邊

20、解旋邊復(fù)制半保管，邊解旋邊復(fù)制邊解旋邊轉(zhuǎn)錄邊解旋邊轉(zhuǎn)錄一個一個 mRNA mRNA 上結(jié)合多個上結(jié)合多個核糖體，依次合成多條核糖體，依次合成多條一樣肽鏈一樣肽鏈A-TA-T、T-AT-A、C-GC-G、G-CG-CA-UA-U、U-AU-A、C-GC-G、G-CG-CA-UA-U、T-AT-A、C-GC-G、G-CG-CDNADNA mRNA mRNADNADNADNADNA mRNA mRNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)使遺傳信息從使遺傳信息從親代傳給子代親代傳給子代表達遺傳信息，使生物表現(xiàn)出各種性狀表達遺傳信息，使生物表現(xiàn)出各種性狀五、五、DNADNA分子的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯的比較分子的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯的比

21、較 蛋白質(zhì)是生物性狀的表達者，基因經(jīng)過控制蛋白質(zhì)的蛋白質(zhì)是生物性狀的表達者，基因經(jīng)過控制蛋白質(zhì)的合成從而控制了生物的性狀。合成從而控制了生物的性狀。1、基因控制蛋白質(zhì)合成的最終結(jié)果是什么？、基因控制蛋白質(zhì)合成的最終結(jié)果是什么？2、生物表現(xiàn)出多樣性的直接緣由和根本緣由是什么？、生物表現(xiàn)出多樣性的直接緣由和根本緣由是什么？直接緣由：蛋白質(zhì)的種類及其構(gòu)造多樣性，表達了不同的性狀。直接緣由：蛋白質(zhì)的種類及其構(gòu)造多樣性，表達了不同的性狀。根本緣由：根本緣由：DNADNA分子上的脫氧核苷酸的陳列順序不同。分子上的脫氧核苷酸的陳列順序不同。思索和討論思索和討論 DNADNA的堿基數(shù)：的堿基數(shù)：mRNAmRN

22、A的堿基數(shù)：蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)的堿基數(shù)：蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)6n:3n:n6n:3n:n。3、DNA的堿基數(shù)、的堿基數(shù)、mRNA的堿基數(shù)、蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)的堿基數(shù)、蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)三者之家有何數(shù)量關(guān)系？三者之家有何數(shù)量關(guān)系？ (不思索終止密碼子不思索終止密碼子) 闡明：由于基因中存在終止密碼子等片段，實踐上基因闡明：由于基因中存在終止密碼子等片段，實踐上基因DNADNA上所含有的堿基數(shù)要大于上所含有的堿基數(shù)要大于6n,6n,或氨基酸數(shù)目小于或氨基酸數(shù)目小于n n。因此普通標題中帶有。因此普通標題中帶有“至少或至少或“最多字樣。最多字樣。nDNA3n3n3n轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄翻譯翻譯網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建DNADNA

23、基因基因轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄信使信使RNARNA蛋白質(zhì)性狀蛋白質(zhì)性狀遺傳信息遺傳信息脫氧核苷酸脫氧核苷酸序列序列遺傳密碼遺傳密碼核糖核苷酸核糖核苷酸序列序列氨基酸的氨基酸的序列序列翻譯翻譯轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移RNARNA6a6a個堿基個堿基3a3a對對三個堿基決議三個堿基決議一個氨基酸一個氨基酸3a3a個堿基個堿基a a個氨基酸個氨基酸6：3：1B個個1/2 B個個1/6 B個個一條鏈作模板一條鏈作模板堿基互補配對堿基互補配對例例1 1：一條信使：一條信使RNARNA有有3030個堿基，其中個堿基，其中A A和和G G有有1212個，那么個，那么轉(zhuǎn)錄成該信使轉(zhuǎn)錄成該信使RNARNA的一段的一段DNADNA分子中應(yīng)有分子中應(yīng)有C C和和T T的個數(shù)以及的個數(shù)以及翻譯合成一條多肽鏈脫去的水分子數(shù)分別是翻