基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成課時課件

4.5

基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成一.基因1、概念：基因是決定生物性狀的根本單位?；蚴怯羞z傳效應(yīng)的ＤＮＡ片段。(本質(zhì)〕1條染色體上每個基因是由成百上千個脫氧核苷酸組成很多個基因1個或2個DNA分子2、基因、DNA和染色體三者之間的關(guān)系基因與遺傳信息：基因中脫氧核苷酸的排列順序代表遺傳信息；遺傳信息蘊藏在4種堿基的排列順序中。思考：DNA分子上所有的堿基序列都是遺傳信息嗎？

不是不是所有的DNA都是基因，基因不是連續(xù)在DNA上分布的，而是由堿基序列將不同的基因分隔開的。②.儲存遺傳信息〔堿基排列順序〕.基因的表達：基因可以使遺傳信息以一定的方式反映到蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)上，從而使后代表現(xiàn)出與親代相似的性狀。3、基因的功能：①.傳遞遺傳信息〔復(fù)制〕.③.表達遺傳信息〔轉(zhuǎn)錄、翻譯〕.二、RNA1.組成元素：CHONP2.組成單位：核糖核苷酸〔4種〕組成：磷酸核糖含氮堿基堿基：AUCG3.結(jié)構(gòu)：一般是單鏈4.功能：a.某些生物的遺傳物質(zhì)b.參與蛋白質(zhì)的合成c.少數(shù)有催化作用DNAmRNA蛋白質(zhì)核孔〔2〕密碼子：mRNA上決定1個氨基酸的3個相鄰堿基。UCAUGAUUAmRNA

密碼子

密碼子

密碼子〔1〕功能：遺傳信息傳遞的媒介，翻譯中的模板。5、RNA種類1〕、信使RNA〔單鏈〕：關(guān)于密碼子：〔1〕、種類終止密碼子：、、_____a.種類起始密碼子：〔甲硫氨酸〕〔種〕_______〔纈氨酸〕編碼氨基酸的密碼子______種所有生物的密碼子是的。b.作用：識別反密碼子，決定氨基酸排列順序6164c.與氨基酸對應(yīng)關(guān)系：一種密碼子決定一種氨基酸，但一種氨基酸可以由

不同的密碼子決定。1種或幾種相同AUGGUGUAAUAGUGA〔2〕通用性——自然界中的各種生物共用一套密碼子表。〔3〕連續(xù)性——密碼子是連續(xù)的，中間無其它堿基隔開。〔1〕簡并性——一種氨基酸具有兩個或多個密碼子的現(xiàn)象。d.特點：2、轉(zhuǎn)運RNA〔tRNA〕：種類：61種UAU功能：

轉(zhuǎn)運氨基酸的工具，識別mRNA上的遺傳密碼。形態(tài)結(jié)構(gòu)：三葉草形有臂一端可攜帶氨基酸有環(huán)另一端有三個堿基叫反密碼子有氫鍵與氨基酸對應(yīng)關(guān)系：一種tRNA只能轉(zhuǎn)運一種氨基酸〔特異性〕；一種氨基酸可以由幾種tRNA轉(zhuǎn)運反密碼子1.概念：

tRNA上與mRNA上的密碼子互補配對的3個堿基。2.種類：61種3.作用：識別密碼子，將運載的氨基酸安放到相應(yīng)位置上3、核糖體RNA〔單鏈〕：

與蛋白質(zhì)構(gòu)成核糖體，參與蛋白質(zhì)的合成。判斷1．構(gòu)成基因的堿基總數(shù)與DNA分子的堿基總數(shù)相等。(

)2．基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。(

)3．不同DNA分子攜帶遺傳信息不同的根本原因在于堿基排列順序不同。(

)4．DNA的多樣性主要取決于堿基排列順序的多樣性。(

)√√√×練習(xí)：1、以下對轉(zhuǎn)運RNA的描述，正確的選項是〔〕A.每種轉(zhuǎn)運RNA能識別并轉(zhuǎn)運多種氨基酸B.每種氨基酸只有一種轉(zhuǎn)運RNA能轉(zhuǎn)運它C.轉(zhuǎn)運RNA能識別信使RNA上的密碼子D.轉(zhuǎn)運RNA轉(zhuǎn)運氨基酸到細胞核內(nèi)答案：C2、以下有關(guān)RNA的表達中錯誤的選項是〔〕A．有些生物中的RNA具有催化作用B．轉(zhuǎn)運RNA的堿基組成不僅僅有三個C．信使RNA上有多少個密碼子就有多少個轉(zhuǎn)運RNA與之對應(yīng)D．RNA通常只有一條鏈，它的堿基組成與DNA不完全相同C3、以下有關(guān)RNA的表達錯誤的選項是〔〕

A.主要有mRNA，tRNA和rRNA三類

B.胞質(zhì)中只有mRNA和tRNA

C.tRNA是細胞內(nèi)分子量最小的一種RNA

D.rRNA可與蛋白質(zhì)結(jié)合

E.RNA并不全是單鏈結(jié)構(gòu)

B4、如下圖為真核細胞蛋白質(zhì)合成過程中必需的兩種物質(zhì)(甲、乙)，以下有關(guān)表達中正確的選項是

〔〕

A．遺傳信息沒有位于甲上，甲上能編碼蛋白質(zhì)的密碼子有64種B．乙由三個核苷酸組成C．顯然，甲、乙的合成均需要RNA聚合酶的參與D．乙可能可以轉(zhuǎn)運多種氨基酸C小結(jié)：DNA與RNA的比較比較工程DNARNA全稱脫氧核糖核酸核糖核酸分布主要存在于細胞核中主要存在于細胞質(zhì)中化學(xué)組成根本組成單位堿基五碳糖無機酸嘌呤脫氧核糖核苷酸核糖核苷酸腺嘌呤A、鳥嘌呤G腺嘌呤A、鳥嘌呤G胞嘧啶C、胸腺嘧啶T胞嘧啶C、尿嘧啶U脫氧核糖核糖磷酸磷酸空間結(jié)構(gòu)規(guī)那么的雙螺旋結(jié)構(gòu)通常呈單鏈結(jié)構(gòu)分類通常只有一類mRNA、tRNA、rRNA三類功能主要的遺傳物質(zhì)，只要生物體內(nèi)存在DNA，DNA就是遺傳物質(zhì)嘧啶①生物體內(nèi)假設(shè)無DNA時，RNA是遺傳物質(zhì)；假設(shè)存在DNA時，RNA輔助DNA完成功能②少數(shù)RNA具有催化作用相同點：

①化學(xué)組成成分中都有磷酸及堿基A、C、G②二者都是核酸，核酸中的堿基序列就是遺傳信息聯(lián)系：RNA是以DNA的一條鏈為模板轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的，即RNA的遺傳信息來自DNA1.RNA是由根本單位核苷酸連接而成，跟DNA一樣能儲存遺傳信息；2.RNA一般為單鏈，比DNA短，能通過核孔，從細胞核轉(zhuǎn)移到細胞質(zhì)中；3.RNA轉(zhuǎn)錄過程嚴格遵循“堿基互補配對原那么〞。延伸思考：為什么mRNA適于作DNA的信使？三、基因控制蛋白質(zhì)合成的過程(一〕轉(zhuǎn)錄〔見教材P77圖4-12〕轉(zhuǎn)錄方向解旋合成復(fù)旋〔1〕DNA的兩條鏈都能轉(zhuǎn)錄嗎？〔2〕DNA鏈完全解開嗎？是從一端解開嗎？〔3〕在轉(zhuǎn)錄過程中堿基互補配對原那么有什么特殊情況？A—U、T—A、G—C、C—G……A－T－T－C－A－G－A－T－G…………T－A－A－G－T－C－T－A－C……DNAa鏈b鏈……A－U－U－C－A－G－A－U－G……假設(shè)以b鏈為模板，那么轉(zhuǎn)錄出的RNA堿基排列為(4)解旋的DNA鏈在結(jié)束后會發(fā)生怎樣的變化？〔5〕如何判斷轉(zhuǎn)錄的方向?不完全解開的，只解開要轉(zhuǎn)錄的局部。不是，只有一條鏈轉(zhuǎn)錄RNA聚合酶的位置指明箭頭的方向恢復(fù)到初始狀態(tài)概念：地點：模板：原料：條件：原那么：產(chǎn)物：過程：主要在細胞核，另外還有線粒體、葉綠體DNA的一條鏈4種核糖核苷酸RNA

堿基互補配對A—;T—;G—;C—UACG解旋酶、RNA聚合酶、ATP、PH小結(jié)在細胞核內(nèi)以DNA的一條鏈為模板按照堿基互補配對原那么合成RNA的過程。解旋----配對----連接------釋放、DNA恢復(fù)(二)翻譯P80教材圖4-16指游離在細胞質(zhì)中的各種氨基酸，以mRNA為模板合成具有一定氨基酸序列的蛋白質(zhì)的過程。6.原那么：堿基互補配對原那么〔A—UG—C〕2.場所：細胞質(zhì)的核糖體上3.條件：模板—原料—能量—酶——運載工具—4.過程：起始階段—延伸階段—終止階段5.產(chǎn)物：多肽mRNA20種氨基酸ATP多種蛋白質(zhì)合成酶tRNA翻譯

核糖體核糖體核糖體CGACUGGGAUACGGCAAAUCAGUCUCCGGAUmRNAUACCGAGGACUG多肽鏈終止信號起始信號注意：〔1〕mRNA與核糖體結(jié)合,結(jié)合部位會形成2個tRNA的結(jié)合位點?！?〕翻譯的起點由起始密碼子決定，翻譯的終點是識別到終止密碼子?！?〕核糖體移動，mRNA不移動5、一個mRNA可同時結(jié)合多個核糖體，合成多條相同的肽鏈。這樣，提高翻譯效率，但不能縮短每條肽鏈的合成時間?！睬杏洠翰皇嵌鄠€核糖體共同完成一條多肽鏈的合成〕

翻譯方向：根據(jù)是多肽鏈的長短，長的翻譯在前。6、產(chǎn)物：合成的僅是多肽鏈。7、遺傳信息傳遞方向：__________________mRNA蛋白質(zhì)1.以下圖為人體內(nèi)蛋白質(zhì)合成的一個過程。據(jù)圖分析并答復(fù)以下問題：

〔1〕圖中所合成肽鏈的原料是_____〔2〕圖中所示屬于基因控制蛋白質(zhì)合成過程中的步驟，該步驟發(fā)生在細胞的________局部?！?〕圖中〔Ⅰ〕是________。按從左到右次序讀出〔Ⅱ〕________內(nèi)mRNA區(qū)段所對應(yīng)的DNA堿基的排列順序________?！?〕該過程不可能發(fā)生在〔〕A.神經(jīng)細胞

B.肝細胞C.成熟的紅細胞

D.脂肪細胞氨基酸

翻譯細胞質(zhì)〔或核糖體〕tRNA〔轉(zhuǎn)運RNA〕核糖體

TGATTCGAA

C轉(zhuǎn)錄和翻譯的比較項目轉(zhuǎn)錄翻譯場所

主要是細胞質(zhì)的模板原料4種

20種其他條件酶（RNA聚合酶等）和ATP酶、ATP和（搬運工具）堿基配對方式DNAmRNAA————AC——GG——CmRNA

tRNAA————AC——GG——C細胞核核糖核苷酸核糖體mRNA氨基酸t(yī)RNAUTUUDNA的一條鏈真核生物先轉(zhuǎn)錄后翻譯原核生物轉(zhuǎn)錄、翻譯同時進行DNA堿基數(shù)︰mRNA堿基數(shù)︰氨基酸數(shù)〓6:3:1基因表達中相關(guān)堿基數(shù)量計算基因mRN

A蛋白質(zhì)631蛋白質(zhì)中的氨基酸數(shù)控制該蛋白質(zhì)合成的基因中的堿基的最小值翻譯出該蛋白質(zhì)的mRNA中的堿基的最小值DNA堿基數(shù)︰mRNA堿基數(shù)︰氨基酸數(shù)〓6:3:11、一條多肽鏈上有氨基酸300個，那么作為合成該多肽鏈模板的信使RNA分子和轉(zhuǎn)錄信使RNA的DNA分子至少要有堿基多少個？A.300；600B.900；1800C.900；900D.600；9002、一個蛋白質(zhì)由2條肽鏈組成，連接氨基酸的肽鍵共有198個，翻譯該蛋白質(zhì)的mRNA中有A和G共200個，那么該mRNA中的C和U不能少于：A．200個B．400個C．600個D．800個復(fù)制四、中心法那么DNARNA蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄翻譯復(fù)制DNA轉(zhuǎn)錄復(fù)制逆轉(zhuǎn)錄RNA蛋白質(zhì)翻譯RNA蛋白質(zhì)翻譯RNA復(fù)制以DNA為遺傳物質(zhì)的生物(細胞、噬菌體等〕以RNA為遺傳物質(zhì)〔逆轉(zhuǎn)錄〕的病毒，如：HIV和ROSE肉瘤病毒以RNA為遺傳物質(zhì)〔非逆轉(zhuǎn)錄〕病毒生物如：煙草花葉病毒五、基因?qū)π誀畹目刂仆緩?、間接途徑：基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，從而控制生物的性狀。如；酪氨酸酶與白化病。

食物中的蛋白質(zhì)