基因指導蛋白質的合成曾傳凱

基因指導蛋白質的合成曾傳凱第1頁/共35頁DNA分子是怎樣控制遺傳性狀的？現代遺傳學認為：生物的性狀是由

控制的性狀是由

物質體現的基因蛋白質DNA（基因）蛋白質（性狀）？第2頁/共35頁問題一：在現實生活中，我們能不能像電影《侏羅紀公園》中描述的那樣，利用恐龍的DNA，使恐龍復活呢？

問題二：如果能利用恐龍的DNA使恐龍復活，你認為主要要解決什么問題？

電影《侏羅紀公園》片段第3頁/共35頁基因如何指導蛋白質的合成遺傳信息的轉錄遺傳信息的翻譯第4頁/共35頁問題１：DNA主要存在細胞核中，而蛋白質合成是在細胞質中進行的，兩者如何聯系起來的呢？一遺傳信息的轉錄第5頁/共35頁(一)RNA的結構、分類和作用當細胞中只有RNA時，它是遺傳物質；當細胞中含有DNA時，RNA主要是負責DNA遺傳信息的翻譯和轉錄。DNARNA脫氧核糖核糖第6頁/共35頁比較RNA與DNA結構的不同

比較項目DNARNA基本單位五碳糖含氮堿基結構主要存在部位脫氧核苷酸核糖核苷酸脫氧核糖核糖ATCGAUCG雙鏈結構多為單鏈結構細胞核細胞質第7頁/共35頁RNA的種類信使RNA(mRNA)核糖體RNA(rRNA)轉運RNA(tRNA)將DNA的遺傳信息轉錄下來，以遺傳密碼的形式傳遞至細胞質的核糖體上，成為蛋白質合成的模板。氨基酸的運載工具。（一種轉運RNA只能識別和轉運一種氨基酸。核糖體的組成部分第8頁/共35頁RNA是由基本單位——核苷酸連接而成，跟DNA一樣能儲存遺傳信息。RNA一般為單鏈，比DNA短，能通過核孔，從細胞核轉移到細胞質中。RNA與DNA的關系中，也遵循“堿基互補配對原則”。因此以RNA為媒介可將遺傳信息傳遞到細胞質中。為什么mRNA適于作DNA的信使？因為它是遺傳信息的傳遞者，所以叫做信使RNA。它是DNA的信使。mRNA為什么叫做信使RNA？它是誰的信使？第9頁/共35頁(二)轉錄的具體過程問題2：DNA的遺傳信息是怎樣傳給mRNA的呢？第10頁/共35頁(一)轉錄在_______內，以DNA的______為______，按照____________的原則合成_____的過程。細胞核一條鏈模板堿基互補配對RNA第11頁/共35頁（1）DNA的兩條鏈都能轉錄嗎？（2）DNA鏈完全解開嗎？（3）在轉錄過程中堿基互補配對原則有什么特殊情況？A—U、T—A、G—C、C—G思考:轉錄與DNA復制有什么異同點?第12頁/共35頁轉錄與DNA分子復制的區(qū)別

復制

轉錄時間場所原料模板條件配對原則特點產物意義有絲分裂間期和減數第一次分裂間期生長發(fā)育過程主要在細胞核，少部分在線粒體和葉綠體T—A、G—CA—U、C—G邊解旋邊復制、半保留復制邊解旋邊轉錄兩個雙鏈DNA分子一條單鏈mRNA復制遺傳信息，使遺傳信息從親代傳給子代傳遞遺傳信息，為翻譯做準備四種脫氧核苷酸四種核糖核苷酸DNA的兩條鏈DNA中的一條鏈模板、原料、ATP、酶第13頁/共35頁（１）轉錄的定義：（２）轉錄的場所：（３）轉錄的模板：（４）轉錄的原料：（５）轉錄的條件：（６）轉錄時的堿基配對:（7）轉錄的結果：在細胞核中以DNA的一條鏈為模板,按堿基互補配對原則原則，合成mRNA的過程細胞核DNA的一條鏈四種核糖核苷酸(A、G、C、U）需要酶和ATP堿基互補配對原則（A=U，G=C）mRNA第14頁/共35頁鞏固練習2、構成人體的核酸有兩種,構成核酸的基本單位---核苷酸有多少種?堿基有多少種?()

A.2種4種B.4種4種

C.5種5種D.8種5種3、下列哪一組物質是RNA的組成成分()A.脫氧核糖核酸和磷酸

B.脫氧核糖﹑堿基和磷酸

C.核糖﹑堿基和磷酸

D.核糖﹑嘧啶和核酸DC1、DNA的復制和轉錄有何異同之處？第15頁/共35頁3DNA分子的解旋發(fā)生在___過程中()

A復制B轉錄

C翻譯D復制和轉錄4一個DNA分子轉錄出多少種多少個mRNA()

A一種一個B一種多個

C多種多個D無數種無數個DC第16頁/共35頁類別項目

復制

轉錄場所解旋模板原料酶能量堿基配對產物細胞核只解有遺傳效應的片段只有DNA的一條鏈四種核糖核苷酸DNA解旋酶、RNA聚合酶ATPA-UG-CT-AC-GmRNA細胞核完全解旋DNA的兩條鏈四種脫氧核苷酸DNA解旋酶、DNA聚合酶ATPA-TC-GT-AG-C子代DNA第17頁/共35頁

轉錄得到的RNA仍是堿基序列，而不是蛋白質。那么，RNA上的堿基序列如何能變成蛋白質中氨基酸的種類、數量和排列順序呢？mRNA如何將信息翻譯成蛋白質？mRNA通過核孔進入細胞質中，開始它新的歷程——翻譯。二、遺傳信息的翻譯第18頁/共35頁

遺傳學上把以信使RNA為模板，合成具有一定氨基酸順序的蛋白質的過程叫做翻譯。

堿基與氨基酸之間的對應關系思考與討論DNA和RNA都只含有4種堿基，而組成生物體蛋白質的氨基酸有20種。這4種堿基是怎樣決定蛋白質的20種氨基酸的？翻譯:第19頁/共35頁4種堿基只能決定4種氨基酸，41=4。二個堿基編碼一個氨基酸最多只能編碼16種，42=16。三個堿基決定一個氨基酸只能決定64種，43=64，足夠有余。如果一個氨基酸的編碼至少需要多少個堿基，才足以組合出構成蛋白質的20種氨基酸？如果2個堿基編碼一個氨基酸，最多能編碼多少種氨基酸？如果1個堿基決定1個氨基酸，4種堿基能決定多少種氨基酸第20頁/共35頁

密碼子

密碼子

密碼子UCAUGAUUAmRNA

密碼子：mRNA上決定氨基酸的三個相鄰的堿基。密碼子第21頁/共35頁第22頁/共35頁tRNA——“搬運工”

游離在細胞質中的氨基酸，是怎樣運送到合成蛋白質的“生產線----核糖體”上？ACU

天門冬酰氨一共有多少種tRNA?反密碼子與密碼子相互配對,轉運的氨基酸由配對的密碼子決定每種tRNA只能識別并轉運一種特定的氨基酸!決定氨基酸的密碼子有61種,所以tRNA

有61種第23頁/共35頁密碼子與反密碼子AAU亮氨酸ACU天冬氨酸一種tRNA只能攜帶一種氨基酸?一種氨基酸只能由一種tRNA攜帶?AUG異亮氨酸第24頁/共35頁2.地球上幾乎所有的生物都共用一套密碼子，這一事實說明地球上的所有生物都有著或遠或近的親緣關系，或者生物都具有相同的遺傳語言，或者生命在本質上是統(tǒng)一。3.從密碼的簡并性我們能認識到；如果密碼子中的一個堿基發(fā)生變化，可能影響到蛋白質氨基酸的種類，也有可能蛋白質氨基酸的種類不發(fā)生變化（GAU→GAC都決定天冬氨酸），這就保證了生物遺傳的相對穩(wěn)定性，又使生物出現變異，從而促進生物的發(fā)展進化。思考與討論第25頁/共35頁DNA(基因)蛋白質RNA轉錄翻譯基因指導蛋白質合成的過程第26頁/共35頁翻譯的具體過程：1.翻譯的場所：2.翻譯時的模板：3.翻譯的原料：4.翻譯的條件:5.翻譯的工具:6.翻譯的產物:核糖體mRNA游離的氨基酸t(yī)RNA肽鏈酶，ATP、模板、原料第27頁/共35頁從基因的表達過程可以看出：DNA（基因）中脫氧核苷酸的排列順序決定了信使RNA中

的排列順序，進而決定

的排列順序，最終決定了

的結構和功能特異性。核糖核苷酸/密碼子氨基酸蛋白質第28頁/共35頁階段項目轉錄翻譯定義場所模板遺傳信息傳遞的方向原料產物實質在細胞核中，以DNA的一條鏈為模板合成mRNA的過程。以信使RNA為模板，合成具有一定氨基酸順序的蛋白質的過程細胞核細胞質的核糖體DNA的一條鏈信使RNADNA→mRNAmRNA→蛋白質含A、U、C、G的4種核糖核苷酸合成蛋白質的20種氨基酸信使RNA有一定氨基酸排列順序的多肽，進一步加工為蛋白質是遺傳信息的轉錄是遺傳信息的表達第29頁/共35頁DNA雙鏈TT信使RNAU轉運RNAG氨基酸AAACUAGC組氨酸第30頁/共35頁1.翻譯的起始碼有:個，終止碼有:個2.決定氨基酸的密碼子種。3.翻譯時的堿基配對：4.肽鏈由各相鄰的氨基酸通過

連接形成。5.