DNA的轉(zhuǎn)錄和翻譯

會計學1DNA的轉(zhuǎn)錄和翻譯

DNA分子是怎樣控制遺傳性狀的？現(xiàn)代遺傳學認為：生物的性狀是由

控制的性狀是由

物質(zhì)體現(xiàn)的基因蛋白質(zhì)DNA（基因）蛋白質(zhì)（性狀）？一、基因指導蛋白質(zhì)的合成細胞核細胞質(zhì)核糖體上第1頁/共50頁基因?qū)π誀畹目刂苹蚩刂泼复x性狀控制控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因控制性狀控制例如：白化病是由于基因不正常，缺少酪氨酸酶，這個人就不能合成黑色素。毛發(fā)白色，皮膚淡紅色，畏光。第2頁/共50頁①基本單位－核糖核苷酸核糖堿基磷酸A（腺嘌呤）G（鳥嘌呤）C（胞嘧啶）U(尿嘧啶)RNA的結(jié)構(gòu)1、RNA的化學結(jié)構(gòu)｛腺嘌呤A鳥嘌呤G胞嘧啶C尿嘧啶U堿基核糖核苷酸——核糖核酸第3頁/共50頁A

腺嘌呤核糖核苷酸G

鳥嘌呤核糖核苷酸C

胞嘧啶核糖核苷酸U

尿嘧啶核糖核苷酸2、核苷酸的種類第4頁/共50頁3、RNA的結(jié)構(gòu)

RNA成單鏈結(jié)構(gòu)，也沒有堿基互補配對情況。在細胞內(nèi)對遺傳信息的傳遞和蛋白質(zhì)的合成起重要作用。AUGC第5頁/共50頁①信使RNA（mRNA)功能：將DNA的遺傳信息轉(zhuǎn)錄下來，傳遞至細胞質(zhì)中的核糖體上，控制蛋白質(zhì)的合成。②轉(zhuǎn)運RNA（tRNA)種類：多種③核糖體RNA(rRNA)；與核糖體的合成有關(guān)。4、RNA的種類第6頁/共50頁RNA和DNA的區(qū)別項目RNADNA名稱組成基本單位結(jié)構(gòu)存在部位功能核糖核酸脫氧核糖核酸核糖核苷酸脫氧（核糖）核苷酸一般為單鏈一般為雙鏈主要存在于細胞質(zhì)中主要存在于細胞核中C、H、O、N、P

核糖、磷酸、含氮堿基：A、G、C、UC、H、O、N、P

脫氧核糖、磷酸、含氮堿基：A、G、C、T傳遞遺傳信息攜帶遺傳信息第7頁/共50頁二、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄1、轉(zhuǎn)錄：在細胞核內(nèi)，以DNA的一條鏈為模板，按照堿基互補配對的原則合成RNA的過程。第8頁/共50頁TCATGTTTAAG

T

AC

AA

A

T

轉(zhuǎn)錄發(fā)生在細胞核。這是一段展開的DNA.第9頁/共50頁AG

T

AC

AA

A

T

1、解旋并以一條鏈做為模板.TCATGTTTA第10頁/共50頁AG

T

AC

AA

A

T

AGCUGACGGUUU2、在酶的作用下，以4種核糖核苷酸為原料，堿基互補配對RNA聚合酶第11頁/共50頁AG

T

AC

AA

A

T

AGCGACGGUUUU在酶的作用下，以4種核糖核苷酸為原料，堿基互補配對，第12頁/共50頁AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUUUA3、RNA聚合酶移動，將核糖核苷酸連接起來形成RNA單鏈第13頁/共50頁AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGUUGUUARNA核苷酸一個一個連接起來。第14頁/共50頁AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGUGUUAURNA核苷酸一個一個連接起來。第15頁/共50頁AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUAUURNA核苷酸一個一個連接起來。第16頁/共50頁AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUAUUARNA核苷酸一個一個連接起來。第17頁/共50頁AG

T

AC

AA

A

T

GCGCGGUUAUUAURNA核苷酸一個一個連接起來。第18頁/共50頁AG

T

AC

AA

A

T

GGCGGUUAUUAUCRNA核苷酸一個一個連接起來。第19頁/共50頁AG

T

AC

AA

A

T

GGCGGUUAUUAUCRNA核苷酸一個一個連接起來。第20頁/共50頁AG

T

AC

AA

A

T

UCAUGUUUAmRNA細胞質(zhì)基質(zhì)4、完成的信使RNA（mRNA）通過核孔從細胞核中出來，到細胞質(zhì)中。細胞核的核液核孔第21頁/共50頁AG

T

AC

AA

A

T

UCAUGUUUAmRNA信使RNA（mRNA）通過核孔從細胞核中出來，到細胞質(zhì)中。細胞質(zhì)基質(zhì)細胞核的核液第22頁/共50頁轉(zhuǎn)錄小結(jié)場所:模板:原料:條件:產(chǎn)物:特點:原則:細胞核DNA上基因的一條鏈(有義鏈)四種核糖核苷酸(A、G、C、U）需要酶和ATP單鏈mRNA邊解旋邊轉(zhuǎn)錄堿基互補配對原則（A-U,T-A;G-C,C-G）第23頁/共50頁轉(zhuǎn)錄和DNA復制都是以DNA為模板并按堿基互補配對原則進行的，堿基互補配對原則能夠保證遺傳信息準確無誤地傳遞下去，從而保證了遺傳地穩(wěn)定性。1、轉(zhuǎn)錄與DNA復制有什么共同之處？這對保證遺傳信息的準確轉(zhuǎn)錄有什么意義？2、轉(zhuǎn)錄成的RNA的堿基序列，與作為模板的DNA單鏈的堿基序列有那些異同？與該DNA的另一條鏈的堿基序列有那些異同？轉(zhuǎn)錄的RNA堿基序列堿基序列和模板DNA單鏈的建基序列互補配對，與DNA的另一條鏈的堿基序列相同（但DNA單鏈上的T換成U）。思考和討論第24頁/共50頁三、遺傳信息的翻譯1、定義：在細胞質(zhì)的核糖體上,以游離在細胞質(zhì)中的各種氨基酸原料，以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程。

第25頁/共50頁一個堿基決定一個氨基酸只能決定4種：41＝4，不行二個堿基決定一個氨基酸只能決定16種：42＝16，不行三個堿基決定一個氨基酸只能決定64種：43＝64，足足有余*RNA上的四種堿基AGCU，如何決定20種氨基酸？第26頁/共50頁

密碼子UCAUGAUUAmRNA

密碼子

密碼子2、遺傳密碼：

遺傳學上把mRNA中把決定一個氨基酸的相鄰的三個堿基成為密碼子。把mRNA上的堿基排列順序，叫做“遺傳密碼”。第27頁/共50頁a、一種氨基酸可以和多個密碼子相對應

b、一個密碼子只和一種氨基酸相對應

c、三個終止密碼：UAA、UAG、UGAd、氨基酸的種類；20種密碼子的種類：64種第28頁/共50頁對應的氨基酸序列為：甲硫氨酸－谷氨酸－丙氨酸－半胱氨酸－脯氨酸－絲氨酸－賴氨酸－脯氨酸1、已知一段mRNA的堿基序列是AUGGAAGCAUGCCGCAAGCCG,你能寫出對應的氨基酸序列？反推可以嗎?2、地球上幾乎所有的生物體都共用上述密碼子表。根據(jù)這一事實說明什么？

說明地球上所有的生物都有著或遠或近的親緣關(guān)系，或者生物都具有共同的遺傳語言，或者生命在本質(zhì)上是統(tǒng)一的。思考和討論：第29頁/共50頁ACU

天冬

氨酸反密碼子AUG異亮

氨酸反密碼子

轉(zhuǎn)運RNA(tRNA)：分子結(jié)構(gòu)呈三葉草形，其“葉柄”端能與一個特定的氨基酸結(jié)合，“葉片”端有三個特殊的堿基稱為“反密碼子”，能與mRNA上的“密碼子”相識別。反密碼子的種類：61種。第30頁/共50頁UCAUGAUUAAAU亮氨酸ACU天冬氨酸核糖體5、mRNA

與核糖體結(jié)合。細胞質(zhì)第31頁/共50頁UCAUGAUUAAAU亮氨酸ACU天冬氨酸轉(zhuǎn)運RNA上的反密碼子與信使RNA上的密碼子相結(jié)合。第32頁/共50頁UCAUGAUUAAAU亮氨酸ACU天冬氨酸AUG異亮氨酸轉(zhuǎn)運RNA上的反密碼子與信使RNA上的密碼子相結(jié)合。第33頁/共50頁UCAUGAUUAAAU亮氨酸ACU天門冬氨酸AUG異亮氨酸兩個相鄰的氨基酸縮合反應，形成肽鍵。肽鍵第34頁/共50頁UCAUGAUUAAAU亮氨酸ACU天冬氨酸AUG異亮氨酸核糖體

沿著

mRNA移動。又一個轉(zhuǎn)運RNA（tRNA）連接到密碼子上。第一個

tRNA釋放到細胞質(zhì)中。第35頁/共50頁UCAUGAUUA亮氨酸ACU天冬氨酸AUG異亮氨酸后一氨基酸通過縮合反應與前一個氨基酸連接起來。肽鍵第36頁/共50頁UCAUGAUUA亮氨酸ACU天冬氨酸AUG異亮氨酸一條肽鏈形成.第37頁/共50頁UCAUGAUUAAUG亮氨酸天冬氨酸異亮氨酸mRNA和肽鏈被釋放到細胞質(zhì)中。第38頁/共50頁翻譯小結(jié)場所:模板:原料:條件:產(chǎn)物:原則:細胞質(zhì)的核糖體上以信使RNA為模板二十種氨基酸需要酶和ATP多個多肽或蛋白質(zhì)密碼子與反密碼子配對,既堿基互補配對原則（A=U，G=C）第39頁/共50頁蛋白質(zhì)是生物性狀的體現(xiàn)者，基因通過控制蛋白質(zhì)的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？2、生物表現(xiàn)出多樣性的根本原因和直接原因是什么？直接原因：蛋白質(zhì)的種類及其多樣，體現(xiàn)了不同的性狀。根本原因：DNA分子上的脫氧核苷酸的排列順序不同。思考和討論第40頁/共50頁3真核細胞中復制、轉(zhuǎn)錄、翻譯的比較DNA復制轉(zhuǎn)錄翻譯時間場所模板原料酶能量原則特點產(chǎn)物遺傳信息遺傳密碼生物性狀細胞分裂間期細胞核DNA的兩條鏈均為模板四種脫氧核苷酸DNA聚合酶等ATPA-T、G-C半保留復制邊解旋邊復制2個子代DNA分子生長發(fā)育過程細胞核基因的一條鏈為模板四種核糖核苷酸RNA聚合酶等ATPA-U、T-AG-C，C-G邊解旋邊轉(zhuǎn)錄1個信使RNA生長發(fā)育過程細胞質(zhì)mRNA為模板二十種氨基酸特定的酶等ATPmRNA與tRNA配對

A-U,G-C多個特定氨基酸順序的蛋白質(zhì)第41頁/共50頁DNA的堿基數(shù)：mRNA的堿基數(shù)：蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)＝6n:3n:n。4、DNA的堿基數(shù)、mRNA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？說明：因為基因中存在又終止密碼子等片段，實際上基因（DNA）上所含有的堿基數(shù)要大于6n,或氨基酸數(shù)目小于n。因此一般題目中帶有“至少”或“最多”字樣。nDNA3n3n3n轉(zhuǎn)錄翻譯第42頁/共50頁小結(jié)：基因指導蛋白質(zhì)的合成1、RNA和DNA的區(qū)別一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄2、為什么RNA適于作為DNA的信使？二、遺傳信息的翻譯3、RNA的種類4、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄過程。2、遺傳密碼1、翻譯的定義3、反密碼子4、翻譯的過程DNA上的基因mRNA的蛋白質(zhì)的氨基酸序列遺傳信息遺傳密碼生物性狀轉(zhuǎn)錄翻譯第43頁/共50頁1、組成人的核酸的堿基和核苷酸各共有（）A、5、5B、5、8C、8、5D、4、42、組成噬菌體的核酸的堿基和核苷酸各共有（）A、5、5B、5、8C、8、5D、4、4練習：第44頁/共50頁3、已知一段mRNA上有12個A和G，該mRNA上共有30個堿基，那么轉(zhuǎn)錄成mRNA的這一段DNA分子中應有C和T（）A、12B、18C、24D、304、一個雙鏈DNA分子中堿基A占30%，其轉(zhuǎn)錄成的mRNA上的U為35%，則mRNA上的堿基A為（）A、30%B、35%C、40%D、25%第45頁/共50頁5、某一多肽鏈共有100個氨基酸，則控制合成該肽鏈的基因中的堿基數(shù)至少有A、600B、300C、297D、594

基因堿基：mRNA堿基：氨基酸數(shù)目（雙鏈）（單鏈）

1個密碼子1個氨基酸

631第46頁/共50頁6、根據(jù)蛋白