DNA的復(fù)制和蛋白質(zhì)的合成

1、2、DNA分子復(fù)制過程的特點(diǎn)是分子復(fù)制過程的特點(diǎn)是 第二節(jié)第二節(jié) DNA復(fù)制和蛋白質(zhì)合成復(fù)制和蛋白質(zhì)合成 概念：以概念：以DNA分子作分子作模板模板，合成，合成相同相同的的DNA分子的過程分子的過程a.復(fù)制過程復(fù)制過程邊邊解旋解旋邊邊復(fù)制復(fù)制條件：條件：模板：模板：原料：原料：原則：原則：結(jié)果：結(jié)果：DNA解旋酶、解旋酶、DNA聚合酶、聚合酶、ATPDNA分子解旋后的分子解旋后的每一條每一條多多核苷酸鏈核苷酸鏈母鏈母鏈細(xì)胞內(nèi)游離的脫氧核苷酸細(xì)胞內(nèi)游離的脫氧核苷酸堿基互補(bǔ)配對(duì)原則堿基互補(bǔ)配對(duì)原則保證了保證了DNA準(zhǔn)確的自我復(fù)制準(zhǔn)確的自我復(fù)制1個(gè)個(gè)DNA分子分子2個(gè)個(gè)DNA分子分子形成形成新新的的

2、DNA分子分子b.DNA分子復(fù)制過程的特點(diǎn)是分子復(fù)制過程的特點(diǎn)是邊解旋邊復(fù)制邊解旋邊復(fù)制半保留復(fù)制半保留復(fù)制提示：是否是提示：是否是解旋徹底完成解旋徹底完成后，才開始復(fù)后，才開始復(fù)制的呢？制的呢？提示：每一個(gè)新的提示：每一個(gè)新的DNA分子同原來的分子同原來的DNA分子有什么聯(lián)分子有什么聯(lián)系？系？2、復(fù)制、復(fù)制意義意義 DNA分子進(jìn)行自我復(fù)制，是生分子進(jìn)行自我復(fù)制，是生物遺傳特性能保持相對(duì)穩(wěn)定的基礎(chǔ)。物遺傳特性能保持相對(duì)穩(wěn)定的基礎(chǔ)。 子代和親代的相似，是因?yàn)橛H子代和親代的相似，是因?yàn)橛H代把自己的代把自己的DNA分子復(fù)制了一份傳分子復(fù)制了一份傳遞給子代的緣故。遞給子代的緣故。有絲分裂和減數(shù)第一次分

3、裂的間期有絲分裂和減數(shù)第一次分裂的間期1、復(fù)制、復(fù)制時(shí)間時(shí)間游離的脫氧游離的脫氧核苷酸核苷酸酶酶一條母鏈和一條母鏈和一條子鏈構(gòu)一條子鏈構(gòu)成新的成新的DNA雙螺旋雙螺旋根據(jù)半保留復(fù)制和堿基互補(bǔ)配對(duì)原則根據(jù)半保留復(fù)制和堿基互補(bǔ)配對(duì)原則與復(fù)制有關(guān)的計(jì)算與復(fù)制有關(guān)的計(jì)算一個(gè)一個(gè)DNA連續(xù)復(fù)制連續(xù)復(fù)制n次后，共有多少個(gè)次后，共有多少個(gè)DNA？多少條脫氧核苷酸鏈？多少條脫氧核苷酸鏈？母鏈多少條？子鏈多少條？母鏈多少條？子鏈多少條？DNA分子數(shù)分子數(shù)=2n脫氧核苷酸鏈數(shù)脫氧核苷酸鏈數(shù)=2n+1母鏈數(shù)母鏈數(shù)=子鏈數(shù)子鏈數(shù)=22n+1 2 解析：所用知識(shí)為解析：所用知識(shí)為“半保留復(fù)制半保留復(fù)制”和和“堿基互補(bǔ)配

4、對(duì)原則堿基互補(bǔ)配對(duì)原則”，并圖示，并圖示分析。分析。ATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGAT連續(xù)第一次復(fù)制連續(xù)第一次復(fù)制連續(xù)第二次復(fù)制連續(xù)第二次復(fù)制連續(xù)第連續(xù)第n次復(fù)制次復(fù)制解：解：答：答：一個(gè)一個(gè)DNA連續(xù)復(fù)制連續(xù)復(fù)制n次后，共有次后，共有2n個(gè)個(gè)DNA，2n+1條脫氧核苷酸鏈，母條脫氧核苷酸鏈，母鏈鏈2條，子鏈條，子鏈2n+1 2條條,含母鏈的含母鏈的DNA分子分子2個(gè)。個(gè)。2、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄圖二 G 1、DNA的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)基因基因蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)的合成的合成控制控制以以RNARNA為媒介為媒介生物的生物的

5、性狀性狀決定決定細(xì)胞核細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)a、RNA的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)RNA的基本組成單位的基本組成單位核糖核苷酸核糖核苷酸磷酸磷酸核糖核糖含氮堿基含氮堿基A腺嘌呤腺嘌呤G鳥嘌呤鳥嘌呤胞嘧啶胞嘧啶C尿嘧啶尿嘧啶U核糖核苷酸的組成和結(jié)構(gòu)核糖核苷酸的組成和結(jié)構(gòu)核糖核苷酸的種類核糖核苷酸的種類腺嘌呤腺嘌呤核糖核苷酸核糖核苷酸鳥嘌呤鳥嘌呤核糖核苷酸核糖核苷酸尿嘧啶尿嘧啶核糖核苷酸核糖核苷酸AGUC胞嘧啶胞嘧啶核糖核苷酸核糖核苷酸RNA是單鏈?zhǔn)菃捂溄Y(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)AGUCGC 與蛋白質(zhì)合成有關(guān)的與蛋白質(zhì)合成有關(guān)的RNA:RNA:mRNA(mRNA(信使信使) )tRNA(tRNA(轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移) )rRNA(rRNA(核糖

6、體核糖體: : 核糖體的主要化學(xué)成分核糖體的主要化學(xué)成分) )DNADNA和和RNARNA的異同點(diǎn)的異同點(diǎn)名稱名稱基本組成基本組成 堿基堿基核苷酸種類核苷酸種類空間結(jié)空間結(jié)構(gòu)構(gòu)脫氧核糖脫氧核糖核酸核酸（DNA）核糖核酸核糖核酸（RNA）磷酸、磷酸、含氮堿基、含氮堿基、脫氧核糖脫氧核糖磷酸、磷酸、含氮堿基、含氮堿基、核糖核糖ATCGAUCG腺嘌呤脫氧核苷酸腺嘌呤脫氧核苷酸胸腺嘧啶脫氧核苷酸胸腺嘧啶脫氧核苷酸胞嘧啶脫氧核苷酸胞嘧啶脫氧核苷酸鳥嘌呤脫氧核苷酸鳥嘌呤脫氧核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸尿嘧啶核糖核苷酸尿嘧啶核糖核苷酸胞嘧啶核糖核苷酸胞嘧啶核糖核苷酸鳥嘌呤核糖核苷酸鳥嘌呤核糖核苷酸

7、雙螺旋雙螺旋結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)單鏈單鏈結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)1 1、核酸的基本組成單位、核酸的基本組成單位_2、DNA的基本組成單位的基本組成單位_3 3、RNARNA的基本組成單位的基本組成單位_4 4、組成核酸的核苷酸的種類和堿、組成核酸的核苷酸的種類和堿基種類分別是基種類分別是_種和種和 種。種。 轉(zhuǎn)錄過程轉(zhuǎn)錄過程: 邊解旋邊解旋邊轉(zhuǎn)錄邊轉(zhuǎn)錄形成形成mRNA條件：條件：模板：模板：原料：原料：原則：原則：結(jié)果：結(jié)果：RNA聚合酶、聚合酶、DNA解旋酶、解旋酶、ATP以以DNA的一條鏈為模板的一條鏈為模板4種核糖核苷酸種核糖核苷酸A-U、G-C、T-A、C-G堿基互補(bǔ)配對(duì)原則堿基互補(bǔ)配對(duì)原則一條單鏈一條單鏈mRN

8、Ab、轉(zhuǎn)錄、轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄的意義轉(zhuǎn)錄的意義把把DNA蘊(yùn)含的遺傳信息正確地傳遞到蘊(yùn)含的遺傳信息正確地傳遞到RNA分子中分子中 轉(zhuǎn)錄的概念：轉(zhuǎn)錄的概念：在細(xì)胞核中，以在細(xì)胞核中，以DNA分子中的一條鏈分子中的一條鏈為模板，按照為模板，按照堿基互補(bǔ)配對(duì)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，合成原則，合成mRNA（信使（信使RNA）的過程。）的過程。c、遺傳信息的翻譯、遺傳信息的翻譯 2 .翻譯翻譯密碼子：密碼子：遺傳學(xué)上把遺傳學(xué)上把信使信使RNA（mRNA）上上決定一個(gè)氨基酸的決定一個(gè)氨基酸的3個(gè)相鄰的堿基叫做一個(gè)相鄰的堿基叫做一個(gè)密碼子。個(gè)密碼子。UCAUG A UUAmRNA（模板）（模板） 密碼子密碼子 密碼子密碼子

9、密碼子密碼子遺傳密碼：遺傳密碼：mRNA分子內(nèi)的堿基序列分子內(nèi)的堿基序列 a、一種一種氨基酸可以氨基酸可以和和多個(gè)多個(gè)密碼子相對(duì)應(yīng)密碼子相對(duì)應(yīng) b、一個(gè)一個(gè)密碼子只和密碼子只和一種一種氨基酸相對(duì)應(yīng)氨基酸相對(duì)應(yīng) c、三個(gè)終止密碼：、三個(gè)終止密碼： UAA、UAG、UGAd 、起始密碼子：起始密碼子： AUG、GUG遺傳密碼表遺傳密碼表 運(yùn)載工具運(yùn)載工具：轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn) RNARNA（tRNA)tRNA)AC U天冬氨天冬氨酸酸AUG 異亮異亮氨酸氨酸 反密碼子反密碼子注意注意：一種：一種tRNA只能攜帶一種氨基酸只能攜帶一種氨基酸t(yī)RNA運(yùn)載工具運(yùn)載工具：轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn) RNARNA（tRNA)tRNA)A

10、C U天冬氨天冬氨酸酸AUG 異亮異亮氨酸氨酸 反密碼子反密碼子注意注意：一種：一種tRNA只能攜帶一種氨基酸只能攜帶一種氨基酸密碼子密碼子核糖體核糖體mRNAtRNA翻譯翻譯條件：條件：模板：模板：原料：原料：轉(zhuǎn)運(yùn)工具轉(zhuǎn)運(yùn)工具:原則：原則：結(jié)果：結(jié)果：酶、酶、ATP以信使以信使RNA為模板為模板20種氨基酸種氨基酸AU、GC堿基互補(bǔ)配對(duì)原則堿基互補(bǔ)配對(duì)原則蛋白質(zhì)（多肽鏈）蛋白質(zhì)（多肽鏈）tRNAc、遺傳信息的翻譯、遺傳信息的翻譯 翻譯的概念：在細(xì)胞質(zhì)的核糖體中,以mRNAmRNA為模板為模板, ,合成具有一定氨基酸順序一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程叫做翻譯。翻譯。翻譯過程翻譯過程tRNAmRN

11、ADNA 在轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中在轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中,基因中的堿基基因中的堿基數(shù)數(shù)(指雙鏈指雙鏈)、RNA分子中的堿基數(shù)、蛋白分子中的堿基數(shù)、蛋白質(zhì)分子中的氨基酸數(shù)之比為質(zhì)分子中的氨基酸數(shù)之比為6：3：1C、中心法則及其發(fā)展、中心法則及其發(fā)展信息傳遞信息傳遞DNA轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄細(xì)胞核細(xì)胞核mRNA翻譯翻譯細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)遺傳信息的傳遞只有這種模式嗎？遺傳信息的傳遞只有這種模式嗎？中心法中心法則則RNADNA轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄翻譯翻譯蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)逆轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄基因?qū)π誀畹目刂苹驅(qū)π誀畹目刂瓶刂泼傅暮铣蓙黹g接控制代謝過程而控制性狀控制酶的合成來間接控制代謝過程而控制性狀控制蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)而直接影響性狀控制蛋白

12、質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)而直接影響性狀復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯比較：復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯比較：條件：條件：模板：模板：原料：原料：原則：原則：結(jié)果：結(jié)果：DNA雙鏈雙鏈CTC G AmRNAA UtRNAC G A氨基酸氨基酸亮氨酸亮氨酸C U AGG A UG A TC AG C TC G AG C U精氨酸精氨酸G C UG C TC G A丙氨酸丙氨酸 T AG A TC U A天冬氨酸天冬氨酸亮氨酸亮氨酸:CUA圖圖 例例解解旋旋酶酶聚合酶聚合酶ADNA解旋酶解旋酶DNA聚合酶聚合酶脫氧核苷酸脫氧核苷酸解解旋旋酶酶AGCTCTCGGAGCC GDNA復(fù)制解解旋旋酶酶GCTCCTGGAGCC GDNA復(fù)制A解解

13、旋旋酶酶GCTCCTGGAGCC GDNA復(fù)制A解解旋旋酶酶CTGAGAGCTCGCC G解解旋旋酶酶TCGAGAGCTCGCC G解解旋旋酶酶TCGAGAGCTCGCC G解解旋旋酶酶TCGAGAGCTCGCC GTCGAGAGCTCGCCG解解旋旋酶酶TCGAGAGCTCGCCG解解旋旋酶酶TCGAGAGCTCGCCG解解旋旋酶酶TCGAGAGCTCGCCG解解旋旋酶酶聚合酶聚合酶A聚合酶聚合酶TCGAGAGCTCGCCG解解旋旋酶酶A聚合酶聚合酶TCGAGAGCTCGCCG解解旋旋酶酶GA解解旋旋酶酶TCGAGAGCTCGCCG聚合酶聚合酶GA解解旋旋酶酶TCGAGAGCTCGCCG聚合

14、酶聚合酶GAC解解旋旋酶酶TCGAGAGCTCGCCG聚合酶聚合酶GAC解解旋旋酶酶TCGAGAGCTCGCCG聚合酶聚合酶GACTCGAGAGCTCGCCG解解旋旋酶酶聚合酶聚合酶GACTCGAGAGCTCGCCG解解旋旋酶酶聚合酶聚合酶GACTTCGAGAGCTCGCCG解解旋旋酶酶聚合酶聚合酶GACTTCGAGAGCTCGCCG解解旋旋酶酶聚合酶聚合酶GACTTCGAGAGCTCGCCG解解旋旋酶酶聚合酶聚合酶GACTTCGAGAGCTCGCCG解解旋旋酶酶聚合酶聚合酶GACTCTCGAGAGCTCGCCG解解旋旋酶酶聚合酶聚合酶GACTCTCGAGAGCTCGCCG解解旋旋酶酶聚合酶聚

15、合酶GACTCTCGAGAGCTCGCCG解解旋旋酶酶聚合酶聚合酶GACTCTCGAGAGCTCGCCG解解旋旋酶酶聚合酶聚合酶GACTCCTCGAGAGCTCGCCG解解旋旋酶酶聚合酶聚合酶GACTCCTCGAGAGCTCGCCG解解旋旋酶酶聚合酶聚合酶GACTCCTCGAGAGCTCGCCG解解旋旋酶酶聚合酶聚合酶C聚合酶聚合酶GACTCCTCGAGAGCTCGCCGG聚合酶GACTCC聚合酶聚合酶CTCGAGAGCTCGCCGCG聚合酶聚合酶GACTCC聚合酶聚合酶CG聚合酶聚合酶TCGAGAGCTCGCCGGGACTCC聚合酶聚合酶CG聚合酶聚合酶TCGAGAGCTCGCCGGGACT

16、CC聚合酶聚合酶CG聚合酶聚合酶TCGAGAGCTCGCCGGGGACTCC聚合酶聚合酶CG聚合酶聚合酶TCGAGCGAGCTCGCGGACTCCGCGCGTCGAGGCAGCTCGGACTCC聚合酶聚合酶GCGCGGCCTCGAGAGCTGCAGCTC聚合酶聚合酶GCGACGGCCTCGAGAGCTGCAGCTC聚合酶聚合酶GCGACGGCCTCGAGAGCTGCAGCTCG聚合酶聚合酶GCGA聚合酶聚合酶CGGCCTCGAGAGCTGCCAGCTCGAGG聚合酶聚合酶CGGCCTCGAGAGCTGCCAGCTCGAGGC聚合酶聚合酶CGGCCTCGAGAGCTGCCAGCTCGAGGC聚合

17、酶聚合酶CGGCCTCGAGAGCTGCCAGCTCGAGGCT聚合酶聚合酶CGGCCTCGAGAGCTGCCAGCTCGAGGCT聚合酶聚合酶CGGCCTCGAGAGCTGCCAGCTCGAGGCT聚合酶聚合酶CGGCCTCGAGAGCTGCCAGCTCGAGGCT聚合酶聚合酶CGGCCTCGAGAGCTGCCAGCTCGAGGCT聚合酶聚合酶CGGCCTCGAGAGCTGCCAGCTCGAGGCT聚合酶聚合酶CGGCCTCGAGAGCTGCCAGCTCGAGGCT聚合酶聚合酶CGGCCTCGAGAGCTGCCAGCTCGAGGCTAGACATAAAGCGTGGGGCCCACTCGTTTCTAT脫氧核苷酸的排列方式脫氧核苷酸的排列方式DNA分子多樣性的原因分子多樣性的原因基因基因酶酶RNARNA酶酶RNA酶酶轉(zhuǎn)錄方向轉(zhuǎn)錄方向DNA分子分子中的一條中的一條多核苷酸多核苷酸游離核糖游離核糖核苷酸核苷酸運(yùn)載工具運(yùn)載工具：轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn) RNARNA（tRNA)tRNA)ACU天冬氨天冬氨酸酸AUG 異亮異亮氨酸氨酸 反密碼子反密碼子注意注意：一種：一種tRNA只能攜帶一種氨基酸