基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成講課

1、基因基因控制生物控制生物性狀性狀蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)體現(xiàn)者體現(xiàn)者問題：基因是怎樣指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成呢？問題：基因是怎樣指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成呢？第第1 1節(jié)節(jié) 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成主要在細(xì)胞核主要在細(xì)胞核在細(xì)胞質(zhì)進(jìn)行在細(xì)胞質(zhì)進(jìn)行通過通過RNA 問題：問題：為什么為什么RNA適于作適于作DNA（基因）（基因）的信使？的信使？ RNA是由基本單位是由基本單位核苷酸連接而核苷酸連接而成，跟成，跟DNA一樣能儲存遺傳信息。一樣能儲存遺傳信息。 RNA一般為一般為單鏈單鏈，比，比DNA短，能通過短，能通過核孔，從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中。核孔，從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中。 RNA與與DNA的關(guān)系中，也遵循的

2、關(guān)系中，也遵循“堿基堿基互補(bǔ)配對原則互補(bǔ)配對原則”。因此以。因此以RNA為媒介為媒介可將遺傳信息傳遞到細(xì)胞質(zhì)中?？蓪⑦z傳信息傳遞到細(xì)胞質(zhì)中?；窘M成基本組成單位單位五碳糖五碳糖無機(jī)酸無機(jī)酸堿堿 基基 單雙鏈單雙鏈分子大小分子大小核糖核苷酸核糖核苷酸核核 糖糖磷磷 酸酸 核酸核酸項(xiàng)目項(xiàng)目通常是單鏈結(jié)構(gòu)通常是單鏈結(jié)構(gòu)A、G、C、U脫脫 氧氧 核核 糖糖脫氧核苷酸脫氧核苷酸磷磷 酸酸A、G、C、T通常是規(guī)則的通常是規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)雙螺旋結(jié)構(gòu)RNARNA比較小比較小很大很大DNA與與DNA的比較的比較三種三種RNARNA示意圖示意圖信使信使RNARNA： 遺傳信息傳遞的媒介。遺傳信息傳遞的媒介。核糖體

3、核糖體RNARNA： 與蛋白質(zhì)構(gòu)成核糖體。與蛋白質(zhì)構(gòu)成核糖體。轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)RNARNA： 轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的工具。轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的工具。DNA的遺傳信息是怎樣傳給的遺傳信息是怎樣傳給mRNA的？的？轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄請同學(xué)們閱讀課本請同學(xué)們閱讀課本P63的第四自然段和圖的第四自然段和圖4-4，然，然后完成下列填空。后完成下列填空。（）轉(zhuǎn)錄的定義：（）轉(zhuǎn)錄的定義： （）轉(zhuǎn)錄的場所：（）轉(zhuǎn)錄的場所： （）轉(zhuǎn)錄的模板：（）轉(zhuǎn)錄的模板：（）轉(zhuǎn)錄的原料：（）轉(zhuǎn)錄的原料：（）轉(zhuǎn)錄的條件：（）轉(zhuǎn)錄的條件：（）轉(zhuǎn)錄時的堿基配對（）轉(zhuǎn)錄時的堿基配對:（ 7 7）轉(zhuǎn)錄的結(jié)果：）轉(zhuǎn)錄的結(jié)果：（）轉(zhuǎn)錄的定義：（）轉(zhuǎn)錄的定義： （）轉(zhuǎn)錄的場所

4、：（）轉(zhuǎn)錄的場所： （）轉(zhuǎn)錄的模板：（）轉(zhuǎn)錄的模板：（）轉(zhuǎn)錄的原料：（）轉(zhuǎn)錄的原料：（）轉(zhuǎn)錄的條件：（）轉(zhuǎn)錄的條件：（）轉(zhuǎn)錄時的堿基配對（）轉(zhuǎn)錄時的堿基配對:（ 7 7）轉(zhuǎn)錄的結(jié)果：）轉(zhuǎn)錄的結(jié)果：在細(xì)胞核中以在細(xì)胞核中以DNA的一條鏈為模板的一條鏈為模板,按堿基互補(bǔ)配對原則原則，合成按堿基互補(bǔ)配對原則原則，合成mRNA的過程的過程細(xì)胞核細(xì)胞核DNA的一條鏈的一條鏈四種核糖核苷酸四種核糖核苷酸(A、G、C、U）需要酶和需要酶和ATP堿基互補(bǔ)配對原則堿基互補(bǔ)配對原則（A=U，G=C）mRNADNA細(xì)胞核細(xì)胞核（一）過程：（一）過程：A內(nèi)容內(nèi)容條件條件1、 DNA解旋酶解旋酶1、DNA雙鏈解旋雙鏈解

5、旋2、堿基配對、堿基配對;3、聚合、聚合;3、原料：、原料：核苷酸核苷酸4、RNA聚合酶聚合酶ACUGCUG2、模板：、模板：DNA鏈鏈RNA是是整條整條DNA或者某或者某片段片段解旋？解旋？DNATGCA復(fù)制與轉(zhuǎn)錄的比較復(fù)制與轉(zhuǎn)錄的比較復(fù)制復(fù)制轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄場所場所解旋解旋模板模板原料原料酶酶能量能量堿基配對堿基配對產(chǎn)物產(chǎn)物細(xì)胞核細(xì)胞核細(xì)胞核細(xì)胞核完全解旋完全解旋只解有遺傳效應(yīng)的片段只解有遺傳效應(yīng)的片段DNA的兩條鏈的兩條鏈只有只有DNA的一條鏈的一條鏈4種脫氧核苷酸種脫氧核苷酸4種核糖核苷酸種核糖核苷酸DNA解旋酶、解旋酶、DNA聚合酶聚合酶RNA聚合酶聚合酶ATPATP子代子代DNAmRNAG

6、C、CG、TA、GC、CG、TA、 A T按照堿基配對原則，1、寫出以b鏈為模板轉(zhuǎn)錄形成的mRNA堿基序列，2、寫出b鏈對應(yīng)的a鏈的堿基序列。DNA雙鏈雙鏈片段片段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鏈的堿基序列的差異。鏈的堿基序列的差異。G C T T G G A G T G C GG C U U G G A G U G C GAGAGTCTG CT C CC AG A G T GAGUC A UGCmRNA轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄DNA核糖體核糖體細(xì)胞質(zhì)中細(xì)胞質(zhì)中翻譯翻譯游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸，以游離在細(xì)胞質(zhì)中的各

7、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)，這模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)，這一過程叫做一過程叫做 。mRNA的堿基序列的堿基序列蛋白質(zhì)的氨基酸序列蛋白質(zhì)的氨基酸序列合成蛋白質(zhì)的合成蛋白質(zhì)的“生產(chǎn)線生產(chǎn)線”GAGUC A UGCmRNAmRNA的堿基與氨基酸之間的對應(yīng)關(guān)系？的堿基與氨基酸之間的對應(yīng)關(guān)系？a) 如果如果1個堿基決定個堿基決定1個氨基酸，個氨基酸，4種堿基能種堿基能決定多少種氨基酸？決定多少種氨基酸？b)如果如果2個堿基編碼一個氨基酸，最多能編個堿基編碼一個氨基酸，最多能編碼多少種氨基酸？碼多少種氨基酸？c)一個氨基酸的編碼至少需要多少個堿基，一個氨基酸的編碼

8、至少需要多少個堿基，才足以組合出構(gòu)成蛋白質(zhì)的才足以組合出構(gòu)成蛋白質(zhì)的20種氨基酸？種氨基酸？4種種16種種3個個4種種20種種? ? 密碼子密碼子 密碼子密碼子 密碼子密碼子mRNAmRNA上三個相鄰的堿基決定上三個相鄰的堿基決定1 1個氨基酸個氨基酸GAGUC A UGCmRNAP 65A U GG A AG C AU G UC C GA G CA A GC C G甲硫甲硫谷谷丙丙半胱半胱脯脯絲絲賴賴脯脯遺傳密碼的特性：遺傳密碼的特性：1、共共64個遺傳密碼，個遺傳密碼，其中有其中有3個終止密個終止密碼碼，沒有對應(yīng)的氨，沒有對應(yīng)的氨基酸。基酸。能決定氨基能決定氨基酸的遺傳密碼子只酸的遺傳密碼

9、子只有有61個個。2、通用性、通用性：地球上：地球上幾乎所有的生物共幾乎所有的生物共用一套密碼子表。用一套密碼子表。3、簡并性、簡并性：一種氨基酸有兩種以上的密碼子的情況：一種氨基酸有兩種以上的密碼子的情況 。在一定程度上能防止由于堿基的改變而導(dǎo)致的遺傳信息的改變。在一定程度上能防止由于堿基的改變而導(dǎo)致的遺傳信息的改變。問題：氨基酸是怎樣運(yùn)送到核糖體上的呢？問題：氨基酸是怎樣運(yùn)送到核糖體上的呢？（用于和決定氨基酸的（用于和決定氨基酸的密碼子互補(bǔ)配對）密碼子互補(bǔ)配對）tRNA“搬運(yùn)工搬運(yùn)工”1、細(xì)胞中的、細(xì)胞中的tRNA有多少種？有多少種？61種種2、tRNA和氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)有何對應(yīng)和氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)有何

10、對應(yīng)關(guān)系？關(guān)系？每種每種tRNA只能識別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸。只能識別并轉(zhuǎn)運(yùn)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(yùn)。轉(zhuǎn)運(yùn)。CACGUAGCUGGUmRNAAGCC A U纈氨酸纈氨酸組氨酸組氨酸精氨酸精氨酸纈氨酸纈氨酸CAC組氨酸組氨酸GUA精氨酸精氨酸GCU核糖體核糖體合成蛋白質(zhì)的合成蛋白質(zhì)的“生產(chǎn)線生產(chǎn)線”GAGUC A UGCmRNA細(xì)胞質(zhì)中細(xì)胞質(zhì)中DNA的轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程的轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程階段階段項(xiàng)目項(xiàng)目轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄翻譯翻譯定義定義場所場所模板模板遺傳信息傳遺傳信息傳遞的方向遞的方向原料原料產(chǎn)物產(chǎn)物實(shí)質(zhì)實(shí)質(zhì)在細(xì)胞核中，以在細(xì)胞核中，以DNADNA的一的一條鏈為

11、模板合成條鏈為模板合成mRNAmRNA的過的過程。程。以信使以信使RNARNA為模板，合成具為模板，合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程的過程細(xì)胞核細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)的核糖體細(xì)胞質(zhì)的核糖體DNADNA的一條鏈的一條鏈信使信使RNARNADNAmRNADNAmRNAmRNAmRNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)含含A A、U U、C C、G G的的4 4種核種核糖核苷酸糖核苷酸合成蛋白質(zhì)的合成蛋白質(zhì)的2020種氨基種氨基酸酸信使信使RNARNA有一定氨基酸排列順序的多肽，有一定氨基酸排列順序的多肽，進(jìn)一步加工為蛋白質(zhì)進(jìn)一步加工為蛋白質(zhì)是遺傳信息的轉(zhuǎn)錄是遺傳信息的轉(zhuǎn)錄是遺傳信息的表達(dá)是遺傳信息的表達(dá)結(jié)論結(jié)論:C