基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成動畫

基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成動畫第1頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四課程學(xué)習(xí)目標：1.概述基因表達的轉(zhuǎn)錄和翻譯的概念和過程。2.比較轉(zhuǎn)錄和翻譯的異同。3.掌握基因堿基、RNA堿基和氨基酸的對應(yīng)關(guān)系。課程重點：理解基因表達的轉(zhuǎn)錄和翻譯的概念和過程。第2頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四DNA蛋白質(zhì)合成（細胞核）（細胞質(zhì)）核孔RNA？？第3頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四

一、RNA的結(jié)構(gòu)、分類和作用細胞中含有DNA時，RNA主要是負責(zé)DNA的遺傳信息的翻譯。DNA的基本單位RNA的基本單位脫氧核糖核糖第4頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四1、RNA的化學(xué)組成、空間結(jié)構(gòu)及種類：基本單位：核糖核苷酸分子組成：堿基（AUCG）五碳糖（核糖）磷酸空間結(jié)構(gòu)：單鏈結(jié)構(gòu)種類：mRNA——信使RNAtRNA——轉(zhuǎn)運RNArRNA——核糖體RNA第5頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四RNA的種類信使RNA——mRNA核糖體RNA——rRNA轉(zhuǎn)運RNA——tRNA2、RNA的類型第6頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四RNA的種類信使RNA——mRNA核糖體RNA——rRNA轉(zhuǎn)運RNA——tRNA2、RNA的類型第7頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四1、概念：2、場所：3、模板：7、原料：8、產(chǎn)物：9、配對原則：在細胞核中，以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程細胞核（主要）DNA的一條鏈4種游離的核糖核苷酸RNA（主要是mRNA)A-U，C-G，G-C，T-A二、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯（一）轉(zhuǎn)錄：5酶：

6.能量解旋酶、RNA聚合酶ATP第8頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四TCATGTTTAAG

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DNA的平面結(jié)構(gòu)圖第9頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四AG

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AGCUGACGGUUUDNA游離的核糖核苷酸以DNA的一條鏈為模板合成RNA第10頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四AG

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AGCUGACGGUUU

DNA與RNA的堿基互補配對：A——U；T——C；C——G；T—ARNA聚合酶第11頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四AG

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AGCGACGGUUUU第12頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四AG

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AGCGACGGUUUU第13頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四AG

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GCGACGGUUUUA第14頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四AG

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GCGACGUUGUUA第15頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四AG

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GCGACGUGUUAU第16頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四AG

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GCGACGGUUAUU第17頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四AG

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GCGACGGUUAUUA第18頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四AG

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GCGCGGUUAUUAU第19頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四AG

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GGCGGUUAUUAUC第20頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四AG

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GGCGGUUAUUAUC第21頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四AG

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GGCGGUUAUUAUC形成的

mRNA鏈，DNA上的遺傳信息就傳遞到mRNA上RNADNA第22頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四AG

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UCAUGuUUAmRNA

核孔DNAmRNA在細胞核中合成第23頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四AG

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UCAUGUUUAmRNA

細胞質(zhì)

細胞核mRNA通過核孔進入細胞質(zhì)第24頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四UCAUGAUUAmRNA細胞質(zhì)第25頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四（二）翻譯1、概念：2、場所：3、模板：4、原料：5、產(chǎn)物：7、配對原則：6、運載工具：游離在細胞質(zhì)中的各種氨基酸，以mRNA為模板，合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程核糖體mRNA20種游離的氨基酸蛋白質(zhì)（或多肽鏈）tRNAA-U，U-A，C-G，G-C第26頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四4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(gòu)成蛋白質(zhì)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27頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四實驗驗證：1961年英國的克里克和同事用實驗證明一個氨基酸是由mRNA的3個堿基決定，即三聯(lián)體密碼子信使RNA上決定一個氨基酸的3個相鄰的堿基密碼子:決定氨基酸的密碼子共有多少種？氨基酸有多少種?UCAUGAUUAmRNA密碼子密碼子密碼子第28頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四第29頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四密碼子概念：特點：種類起始密碼子：普通密碼子：終止密碼子：3種，UAA、UGA、UAG,不編碼氨基酸，只是終止信號mRNA上決定一個氨基酸的3個相鄰堿基一種氨基酸可以有多個密碼子2種，AUG、GUG，也編碼氨基酸59種，只編碼氨基酸第30頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四、反密碼子概念：種類：與mRNA分子中密碼子互補配對的tRNA上的3個堿基61種，反密碼子與61種決定氨基酸的密碼子對應(yīng)第31頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四遺傳信息、密碼子與反密碼子AUG異亮氨酸UCAUGAUUAmRNA密碼子密碼子密碼子第32頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四翻譯第33頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四UCAUGAUUAAAU亮氨酸ACU天門冬氨酸核糖體第34頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四UCAUGAUUAACU天門冬氨酸亮氨酸AAU第35頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四UCAUGAUUAACU天門冬氨酸異亮氨酸UAG亮氨酸AAU第36頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四UCAUGAUUAACU天門冬氨酸肽鍵異亮氨酸UAG亮氨酸AAU第37頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四UCAUGAUUAAAU亮氨酸ACU天門冬氨酸AUG異亮氨酸第38頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四UCAUGAUUAAAU亮氨酸ACU天門冬氨酸AUG異亮氨酸肽鍵第39頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四UCAUGAUUAAAU亮氨酸ACU天門冬氨酸AUG異亮氨酸第40頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四UCAUGAUUAAAUACU亮氨酸天門冬氨酸異亮氨酸AGU第41頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四10、基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)過程（翻譯）第42頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四第43頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四時間場所模板原料酶產(chǎn)物堿基配對復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯個體生長發(fā)育的整個過程細胞質(zhì)的核糖體DNA的一條鏈

mRNA4種脫氧核苷酸20種氨基酸多肽（蛋白質(zhì)）有絲分裂和減數(shù)第一次分裂前的間期主要在細胞核主要在細胞核DNA的兩條鏈4種核糖核苷酸解旋酶、DNA聚合酶解旋酶、RNA聚合酶酶2個雙鏈DNA一個單鏈RNA（3種）A-T、T-A、C-G、G-CA-U、U-A、C-G、G-CA-U、T-A、C-G、G-C

DNA分子的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯的比較第44頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四基因表達中相關(guān)數(shù)量計算1、轉(zhuǎn)錄時，組成基因的兩條鏈只有一條鏈能轉(zhuǎn)錄,另一條鏈則不能轉(zhuǎn)錄。因此，轉(zhuǎn)錄形成的RNA分子中堿基數(shù)目是基因中堿基數(shù)目1/2。2、翻譯過程中，信使RNA中每3個堿基決定一個氨基酸,所以經(jīng)翻譯合成的蛋白質(zhì)分子中的氨基酸數(shù)目是信使RNA堿基數(shù)目的1/3。蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目=mRNA上密碼子數(shù)=tRNA數(shù)目=1/3mRNA堿基數(shù)目=1/6DNA堿基數(shù)目。綜上可知，第45頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四基因控制蛋白質(zhì)合成的過程DNA的遺傳信息mRNA的遺傳信息蛋白質(zhì)的氨基酸排列順序轉(zhuǎn)錄翻譯氨基酸數(shù)量：n密碼子數(shù)n，堿基數(shù)量：

3n堿基數(shù)量：6n第46頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四鞏固練習(xí)：1、DNA分子上的某個基因片段含有1800對堿基，由它控制合成的蛋白質(zhì)分子最多含有的氨基酸數(shù)為（

）

A．1800B.900C．600D．3002、DNA分子結(jié)構(gòu)中沒有（）

A．鳥嘌呤（G）B．胞嘧啶（C）

C．胸腺嘧啶（T）D．尿嘧啶（U）3、在遺傳信息的傳遞過程中，以DNA的一條鏈為模板合成信使RNA的過程稱為（）

A．逆轉(zhuǎn)錄B．轉(zhuǎn)錄C．復(fù)制D．翻譯CDB第47頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四4、下列過程中，不出現(xiàn)堿基互補配對的是()A.DNA分子的復(fù)制

B．目的基因與運載體結(jié)合

C．以mRNA為模板合成蛋白質(zhì)

D.RNA通過核孔轉(zhuǎn)移到細胞質(zhì)中

5、與DNA相比，RNA所特有的成分是