基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成.pptx

第1頁 第一節(jié)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成 一 關(guān)于基因 1 DNA分子上包含若干基因 是有遺傳效應(yīng)的DNA片段 基因 2 基因在染色體上呈 3 基因是控制生物性狀的結(jié)構(gòu)和功能的基本單位 DNA 線性排列 1 基因 DNA和染色體的關(guān)系 染色體 1 染色體主要由DNA和蛋白質(zhì)組成 一般情況下 每個染色體含有一個DNA分子 2 染色體是基因的主要載體 一從基因到蛋白質(zhì) 染色體是所有生物基因 遺傳物質(zhì)的載體 3 基因的基本單位是脫氧核苷酸 4 基因上堿基對的排列順序代表遺傳信息 2染色體 DNA 基因 脫氧核苷酸的關(guān)系 脫氧核苷酸 3 基因控制蛋白質(zhì)的合成 細(xì)胞核 核糖體 細(xì)胞質(zhì) 問題 基因能否直接控制蛋白質(zhì)的合成 為什么 問題 為什么RNA適于作DNA的信使 轉(zhuǎn)錄 翻譯 基因的表達(dá) 學(xué)案 第6頁 為什么RNA適于作DNA的信使 2 RNA一般是 鏈 比DNA短 因此能夠通過 從 轉(zhuǎn)移到 中 單 核孔 細(xì)胞核 細(xì)胞質(zhì) 認(rèn)識一下RNA吧 第7頁 一 RNA 核糖核酸 元素組成 1 基本組成單位 2 空間結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 核糖 堿基 磷酸 A G C U 核糖核苷酸 單鏈 第一節(jié)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成 CHONP 3 RNA的種類和功能 把DNA的遺傳信息傳遞給蛋白質(zhì) 運(yùn)輸氨基酸 和蛋白質(zhì)共同組成核糖體 第11頁 4 比較DNA與RNA的異同 填學(xué)案及例一 核糖核苷酸 脫氧核苷酸 脫氧核糖 核糖 ATCG AUCG C H O N P 規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 單鏈結(jié)構(gòu) 5 轉(zhuǎn)錄地點(diǎn) 模板 原料 條件 原則 產(chǎn)物 主要在細(xì)胞核 DNA的一條鏈 4種核糖核苷酸 遵循堿基互補(bǔ)配對原則A T G C UACG 轉(zhuǎn)錄 在細(xì)胞核內(nèi)以DNA的一條鏈為模板按照堿基互補(bǔ)配對原則合成RNA的過程 RNA聚合酶 ATP 第16頁 RNA是怎樣把DNA的遺傳信息翻譯成蛋白質(zhì)的 電報機(jī) 電報密碼01300117 你好 A C U G G A U C U mRNA 轉(zhuǎn)錄 翻譯 蛋白質(zhì) DNA雙鏈 A C T G G A T C TT G A C C T A G A 第18頁 3 密碼子 思考 組成蛋白質(zhì)的氨基酸 信使RNA的堿基 4種堿基如何決定蛋白質(zhì)的20種氨基酸呢 20種 4種 如果1個堿基決定1個氨基酸就只能決定 種 即 如果3個堿基決定1個氨基酸就可決定 種 即 如果2個堿基決定1個氨基酸就只能決定 種 即 4 16 64 A C U G G A U C U mRNA 第19頁 實(shí)驗驗證 1961年英國的克里克和同事用實(shí)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 密碼子 密碼子 密碼子 c 一種密碼子決定一種氨基酸但一種氨基酸可以和多個密碼子相對應(yīng) a 氨基酸的種類 20種 b 密碼子的種類 64種 三個終止密碼 UAA UAG UGA決定氨基酸的密碼子 61種 密碼子的特點(diǎn) 一種密碼子只對應(yīng)一種氨基酸 一種氨基酸可有一種或多種密碼子 簡并性 一種氨基酸具有兩個或多個密碼子的現(xiàn)象稱為密碼子的簡并性 對應(yīng)于同一種氨基酸的不同密碼子稱為同義密碼子 起始密碼可以編碼氨基酸 終止密碼不編碼氨基酸 通用性 自然界中的各種生物共用一套密碼子表 第22頁 亮氨酸 天冬氨酸 轉(zhuǎn)運(yùn)RNA tRNA 含有反密碼子 一個轉(zhuǎn)運(yùn)RNA只能攜帶一種特定的氨基酸 但一種氨基酸可以由1種或幾種tRNA攜帶細(xì)胞中的轉(zhuǎn)運(yùn)RNA至少有種 61 第23頁 細(xì)胞質(zhì) 5 過程 第24頁 核糖體 肽鍵 H2O H2O 第25頁 甲硫氨酸 組氨酸 第26頁 甲硫氨酸 組氨酸 mRNA和肽鏈被釋放到細(xì)胞質(zhì)中 第27頁 核糖體 肽鍵 H2O H2O 第28頁 甲硫氨酸 組氨酸 第29頁 甲硫氨酸 組氨酸 mRNA和肽鏈被釋放到細(xì)胞質(zhì)中 一個mRNA分子上結(jié)合多個核糖體 同時合成多條肽鏈 6 翻譯 場所 原料 模板 條件 原則 產(chǎn)物 核糖體 氨基酸 mRNA tRNA 酶 能量 堿基互補(bǔ)配對原則 A UU AC GG C 多肽 翻譯 在核糖體上 以信使RNA為模板 合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程 考點(diǎn)四 基因表達(dá)過程中相關(guān)數(shù)量的計算 1 蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)與mRNA DNA中堿基數(shù)的關(guān)系 氨基酸 n 3n 6n 氨基酸 mRNA堿基數(shù) DNA堿基數(shù) 1 3 6 氨基酸數(shù)目 tRNA數(shù)目 學(xué)案2 3 4 5 第34頁 列表比較DNA復(fù)制 轉(zhuǎn)錄和翻譯異同 填學(xué)案 1 提出 克里克 1957 一 中心法則的提出及其發(fā)展 概括了生物遺傳信息的主要傳遞方向 HIV病毒 逆轉(zhuǎn)錄病毒 RNA病毒 逆轉(zhuǎn)錄 DNA自我復(fù)制 轉(zhuǎn)錄 翻譯 RNA自我復(fù)制 轉(zhuǎn)錄 翻譯 組裝 3 對中心法則的理解 DNA DNA DNA RNA RNA 蛋白質(zhì) RNA DNA RNA RNA DNA的復(fù)制 遺傳信息從DNA傳遞給mRNA的轉(zhuǎn)錄 以mRNA為模板合成蛋白質(zhì) 體現(xiàn)生物性狀 RNA也可以自我復(fù)制 在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下以RNA為模板合成DNA 其中 只發(fā)生在RNA病毒在宿主細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行增殖的過程中 高等動植物體內(nèi)只能發(fā)生 以DNA為遺傳物質(zhì)的生物遺傳信息的傳遞 以RNA為遺傳物質(zhì)的生物遺傳信息的傳遞 7 總結(jié) HIV等逆轉(zhuǎn)錄RNA病毒的遺傳信息的傳遞 學(xué)案 4 例4 4 1蛋白質(zhì)充當(dāng)酶或結(jié)構(gòu)蛋白 從基因的角度來解釋孟德爾的圓粒與皺粒豌豆 DNA中插入了一段外來的DNA序列 打亂了編碼淀粉分支酶的基因 淀粉分支酶不能 蔗糖不能合成為淀粉 蔗糖含量升高 淀粉含量低的豌豆由于失水而顯得皺縮 編碼淀粉分支酶的基因正常 淀粉分支酶正常合成 蔗糖合成為淀粉 淀粉含量升高 淀粉含量高 有效保持水分 豌豆顯得圓鼓鼓 正常合成 控制酪氨酸酶的基因異常 酪氨酸酶不能正常合成 酪氨酸不能正常轉(zhuǎn)化為黑色素 缺乏黑色素表現(xiàn)為白化病 白化癥病人出現(xiàn)白化癥狀的根本原因 A 病人體內(nèi)缺乏黑色素B 病人體內(nèi)無酪氨酸C 控制合成酪氨酸酶的基因不正常D 常期見不到陽光所致 實(shí)例2 C 結(jié)論1 基因通過控制酶的合成來控制代謝過程 進(jìn)而控制生物體的性狀 由上述的兩個事例可以得到什么結(jié)論呢 1 囊性纖維病的病因是什么 2 鐮刀型細(xì)胞貧血癥的病因是什么 問題 CFTR基因缺失 CFTR蛋白結(jié)構(gòu)異常 導(dǎo)致功能異常 患者支氣管內(nèi)黏液增多 黏液清除困難 細(xì)菌繁殖 肺部感染 囊性纖維病的病因圖解 2 基因通過控制蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)來直接影響性狀 例如 鐮刀型細(xì)胞貧血癥 結(jié)論2 基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀 1 通過控制酶的合成來控制代謝過程 從而間接控制生物性狀 2 通過控制蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)來直接影響性狀 DNA 蛋白質(zhì) 性狀的關(guān)系 DNA的多樣性 蛋白質(zhì)的多樣性 生物界的多樣性 決定 導(dǎo)致 根本原因 直接控制 間接控制 表現(xiàn)形式 以上都是單個基因?qū)ι镄誀畹目刂剖聦?shí)上還存在多個基因共同控制一種性狀的可能 如人的身高 單基因控制某性狀 多 人的身高 血壓 智力 長相 記憶力 性格 自尊 對社會的態(tài)度等 性狀 遺傳控制 后天環(huán)境的影響 表現(xiàn)型 基因型 外界環(huán)境 學(xué)案 三 第50頁 遺傳信息 儲存于 mRNA 蛋白質(zhì) 分類 決定 含有 縮合 屬于 RNA mRNA rRNA 氨基酸 縮合 轉(zhuǎn)運(yùn) DNA 密碼子 氨基酸 轉(zhuǎn)錄 翻譯 tRNA 體現(xiàn) 性狀 課堂小結(jié) 基因控制蛋白質(zhì)合成的過程 數(shù)量 n 3n 6n 下面我們看一下翻譯的具體過程 第52頁 列表比較DNA復(fù)制 轉(zhuǎn)錄和翻譯異同 填學(xué)案 真核細(xì)胞中復(fù)制 轉(zhuǎn)錄 翻譯的比較 細(xì)胞分裂間期 細(xì)胞核 DNA的兩條鏈均為模板 四種脫氧核苷酸 DNA聚合酶等 ATP A T G C 半保留復(fù)制邊解旋邊復(fù)制 2個子代DNA分子 生長發(fā)育過程 細(xì)胞核 基因的一條鏈為模板 四種核糖核苷酸 RNA聚合酶等 ATP A 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(xì)胞質(zhì) mRNA為模板 二十種氨基酸 特定的酶等 ATP mRNA與tRNA配對A U G C 多個特定氨基酸順序的蛋白質(zhì) 一個mRNA分子可以與多個核糖體結(jié)合 1DNA RNA的堿基和氨基酸的數(shù)量關(guān)系 結(jié)論 基因的堿基 信使RNA的堿基 氨基酸 6 3 1 小結(jié) 1 這兩種葉型有什么區(qū)別 2 這兩種形態(tài)的葉 其細(xì)胞的基因組成相同嗎 3 從圖中可以看出 生物體的表現(xiàn)型除了與基因有關(guān) 還與什么有關(guān)系 5 有堿基互補(bǔ)配對原則階段 對遺傳信息的傳遞功能 它是通過DNA復(fù)制完成的 發(fā)生于親代產(chǎn)生子代的生殖過程或細(xì)胞增殖過程中 4 中心法則體現(xiàn)了DNA的兩大基本功能 對遺傳信息的表達(dá)功能 它是通過轉(zhuǎn)錄和翻譯完成的 發(fā)生在個體發(fā)育過程中 DNA復(fù)制 轉(zhuǎn)錄 翻譯 RNA復(fù)制 逆轉(zhuǎn)錄 DNA復(fù)制 轉(zhuǎn)錄 翻譯 RNA復(fù)制 逆轉(zhuǎn)錄 原料 模板 產(chǎn)物 脫氧核苷酸 核糖核苷酸 脫氧核苷酸 核糖核苷酸 氨基酸 DNA兩母鏈 DNA模板鏈 RNA鏈 RNA鏈 mRNA鏈 DNA mRNA DNA RNA 多肽鏈 6 上述 過程有何區(qū)別 討論并回答下列生物能進(jìn)行的遺傳信息的傳遞與表達(dá)過程 用序號表示 思考 二 基因 蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系 基因控制蛋白質(zhì)的合成到底與基因控制生物的性狀有什么關(guān)系呢 1 豌豆的圓粒與皺粒 2 人的白化病 3 囊性纖維病 4 鐮刀型貧血癥 中心法則內(nèi)容 中心法則圖解 遺傳信息的傳遞規(guī)律 流動方向 轉(zhuǎn)錄 DNA RNA 翻譯 蛋白質(zhì) 表示 克里克的預(yù)見 一 中心法則的提出及其發(fā)展 P 69資料分析中心法則的發(fā)展 轉(zhuǎn)錄 DNA RNA 翻譯 蛋白質(zhì) 逆轉(zhuǎn)錄 中心法則實(shí)質(zhì)蘊(yùn)涵著 和 這兩類生物大分子之間的相互聯(lián)系和相互作用 核酸 蛋白質(zhì) 實(shí)例 1 寫出人的遺傳信息傳遞的表達(dá)式 2 寫出艾滋病病毒遺傳信息的表達(dá)式 DNA DNA 轉(zhuǎn)錄 逆轉(zhuǎn)錄 RNA RNA 翻譯 翻譯 蛋白質(zhì) 蛋白質(zhì) RNA 轉(zhuǎn)錄 實(shí)例2 下列對基因型與表現(xiàn)型關(guān)系的敘述 錯誤的是 A表現(xiàn)型相同 基因型不一定相同B基因型相同 表現(xiàn)型一定相同C在相同的生活環(huán)境中 基因型相同 表現(xiàn)型一定相同D表現(xiàn)型相同 基因型不一定相同 B 生物體的性狀除了受到細(xì)胞核基因的控制以外 還受到細(xì)胞質(zhì)基因的影響 3 細(xì)胞質(zhì)遺傳 孟德爾的遺傳規(guī)律 后代只表現(xiàn)出 的性狀 1 和 中的DNA中的基因都稱為細(xì)胞質(zhì)基因 2 這些疾病有什么特點(diǎn) 為什么 受精過程中 受精卵的細(xì)胞質(zhì)主要是接受自母親的卵細(xì)胞 線粒體 葉綠體 不符合 母本 1 通過控制酶的合成來控制代謝過程 從而間接控制生物性狀 2 通過控制蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)來直接影響性狀 DNA 蛋白質(zhì) 性狀的關(guān)系 DNA的多樣性 蛋白質(zhì)的多樣性 生物界的多樣性 決定 導(dǎo)致 根本原因 直接原因 物質(zhì)基礎(chǔ) 表現(xiàn)形式 再見 P 71練習(xí)作業(yè) 四 基因?qū)π誀畹目刂?1 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)經(jīng)消化 吸收和水解后產(chǎn)生出苯丙氨酸 首先苯丙氨酸在 1 苯丙氨酸羥化酶的作用下變成酪氨酸 然后酪氨酸轉(zhuǎn)化為3 4雙羥苯丙氨酸 3 4雙羥苯丙氨酸在 2 酪氨酸酶的作用下 可以生成黑色素 2 基因通過控制蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)來直接影響性狀 例如 鐮刀型細(xì)胞貧血癥 基因 結(jié)構(gòu)蛋白 細(xì)胞結(jié)構(gòu) 生物性狀 酶或激素 細(xì)胞代謝 生物性狀 蛋白質(zhì) 直接作用 間接作用 總之 a 生物性狀主要是由蛋白質(zhì)體現(xiàn)b 蛋白質(zhì)的合成又受基因的控制所以 生物的性狀是由基因控制的 以上實(shí)例可知 小結(jié) 基因?qū)π誀畹目刂?1 通過控制酶的合成來控制代謝過程 從而間接控制生物性狀 2 通過控制蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)直接控制性狀 DNA 蛋白質(zhì) 性狀的關(guān)系 DNA的多樣性 蛋白質(zhì)的多樣性 生物界的多樣性 決定 導(dǎo)致 根本原因 直接原因 表現(xiàn)形式 第72頁 6 條件 mRNA 20種氨基酸 ATP tRNA 適宜的溫度與PH 第73頁 探究 翻譯遺傳信息 1 請找出起始密碼子與終止密碼子 2 見預(yù)習(xí)內(nèi)容的實(shí)踐2部分 3 地球上幾乎所有的生物體都共有上述密碼子表 根據(jù)這一事實(shí)你能想到什么 AUG GUG 編碼 UAA UAG UGA 不編碼 地球上所有的生物具有共同的遺傳語言 共用一套遺傳密碼 具有或遠(yuǎn)或近的親緣關(guān)系 A C U G G A U C U mRNA 轉(zhuǎn)錄 翻譯 蛋白質(zhì) mRNA 遺傳密碼 ACUGGAUCU DNA雙鏈 A C T G G A T C TT G A C C T A G A tRNA 反密碼子 U G AC C UA G A 第75頁 三 遺傳信息的翻譯 1 定義 以mRNA為模板 合成具有一定的氨基酸順序 形成多肽鏈 蛋白質(zhì) 的過程 2 場所 核糖體 轉(zhuǎn)錄 在 內(nèi) 以DNA的 為 按照 的原則合成 的過程 細(xì)胞核 一條鏈 模板 堿基互補(bǔ)配對 RNA 第77頁 信使RNA 遺傳信息傳遞的媒介 核糖體RNA 與蛋白質(zhì)構(gòu)成核糖體 轉(zhuǎn)運(yùn)RNA 轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的工具 3 RNA的種類 請據(jù)圖畫出一張流程圖 簡要的表示出其中遺傳信息的流動方向 3 RNA的種類p67 組成核糖體 rRNA 核糖體RNA 運(yùn)輸氨基酸 tRNA 轉(zhuǎn)運(yùn)RNA 把DNA的遺傳信息傳遞給蛋白質(zhì) mRNA 信使RNA 功能 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 名稱 單鏈 單鏈 單鏈 mRNAmRNA上決定一個氨基酸的三個相鄰堿基叫做密碼子 第81頁 蛋白質(zhì)的合成 控制 以RNA為媒介 DNA 通過轉(zhuǎn)錄 翻譯的過程 基因的表達(dá) 3 RNA的種類和功能 把DNA的遺傳信息傳遞給蛋白質(zhì) 運(yùn)輸氨基酸 和蛋白質(zhì)共同組成核糖體 mRNAmRNA上決定一個氨基酸的三個相鄰堿基叫做密碼子 密碼子的特點(diǎn) 一種密碼子只對應(yīng)一種氨基酸 一種氨基酸可有一種或多種密碼子 簡并性 一種氨基酸具有兩個或多個密碼子的現(xiàn)象稱為密碼子的簡并性 對應(yīng)于同一種氨基酸的不同密碼子稱為同義密碼子 起始密碼可以編碼氨基酸 終止密碼不編碼氨基酸 通用性 自然界中的各種生物共用一套密碼子表 tRNA 轉(zhuǎn)運(yùn)RNA tRNA 含有反密碼子 一個轉(zhuǎn)運(yùn)RNA只能攜帶一種特定的氨基酸 細(xì)胞中的轉(zhuǎn)運(yùn)RNA至少有種 61 異亮氨酸 AUA 5 轉(zhuǎn)錄地點(diǎn) 模板 原料 條件 原則 產(chǎn)物 主要在細(xì)胞核 DNA的一條鏈 4種核糖核苷酸 遵循堿基互補(bǔ)配對原則A T G C UACG 轉(zhuǎn)錄 在細(xì)胞核內(nèi)以DNA的一條鏈為模板按照堿基互補(bǔ)配對原則合成RNA的過程 RNA聚合酶 ATP 核糖體 脫水縮合 甲硫氨酸 通常一個mRNA同時結(jié)合多個核糖體 進(jìn)行多個肽鏈的合成 下圖為原核細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄 翻譯的示意圖 據(jù)圖判斷 下列描述中不正確的是A 圖中表示4條多肽鏈正在合成B 轉(zhuǎn)錄尚未結(jié)束 翻譯即已開始C 每個核糖體各自在完成一條多肽鏈的翻譯D 一個基因在短時間內(nèi)可表達(dá)出多條多肽鏈 下圖為原核細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄 翻譯的示意圖 據(jù)圖判斷 下列描述中不正確的是A 圖中表示4條多肽鏈正在合成B 轉(zhuǎn)錄尚未結(jié)束 翻譯即已開始C 每個核糖體各自在完成一條多肽鏈的翻譯D 一個基因在短時間內(nèi)可表達(dá)出多條多肽鏈 逆轉(zhuǎn)錄 三 遺傳信息流 中心法則 遺傳信息可以從DNA流向DNA 即完成DNA的自我復(fù)制過程 遺傳信息也可以從DNA流向RNA 進(jìn)而流向蛋白質(zhì) 即完成遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程 在某些病毒中 RNA也可以自我復(fù)制 并且還發(fā)現(xiàn)在一些病毒蛋白質(zhì)的合成過程中 RNA可以在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下合成DNA 在某些病毒中 RNA也可以自我復(fù)制 并且還發(fā)現(xiàn)在一些病毒蛋白質(zhì)的合成過程中 RNA可以在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下合成DNA 逆轉(zhuǎn)錄病毒 勞斯腫瘤病毒 HIV病毒RNA DNA RNA 蛋白質(zhì) RNA自我復(fù)制的病毒 煙草花葉病毒RNA正鏈 RNA負(fù)鏈 RNA正鏈 轉(zhuǎn)錄 轉(zhuǎn)錄 逆轉(zhuǎn)錄 轉(zhuǎn)錄 翻譯 中心法則補(bǔ)充 A C U G G A U C U mRNA 轉(zhuǎn)錄 翻譯 蛋白質(zhì) mRNA 遺傳密碼 ACUGGAUCU DNA雙鏈 A C T G G A T C TT G A C C T A G A tRNA 反密碼子 U G AC C UA G A 第96頁 列表比較DNA復(fù)制與轉(zhuǎn)錄 隨堂練習(xí) 細(xì)胞核 主要 細(xì)胞核 主要 DNA的兩條鏈 DNA的一條鏈 四種脫氧核苷酸 四種核糖核苷酸 ATP DNA解旋酶 DNA聚合酶等 ATP DNA解旋酶等 A T T A C G G C A U T A C G G C R 第97頁 4 譯員 搬運(yùn)工具 tRNA 亮氨酸 天冬氨酸 討論并回答下列生物能進(jìn)行的遺傳信息的傳遞與表達(dá)過程 用序號表示 思考 第99頁 遺傳信息表達(dá)的相關(guān)計算 DNA RNA 多肽鏈 6n個堿基 3n個堿基 n個氨基酸 轉(zhuǎn)錄 翻譯 學(xué)案2 3 4 5 RNA 第一步 解旋 第二步 互補(bǔ)配對 第三步 RNA合成 第四步 釋放 DNA片段 基因 5 轉(zhuǎn)錄地點(diǎn) 模板 原料 條件 原則 產(chǎn)物 主要在細(xì)胞核 DNA的一條鏈 4種核糖核苷酸 遵循堿基互補(bǔ)配對原則A T G C UACG 轉(zhuǎn)錄 在細(xì)胞核內(nèi)以DNA的一條鏈為模板按照堿基互補(bǔ)配對原則合成RNA的過程 RNA聚合酶 ATP DNA 基因 轉(zhuǎn)錄 翻譯 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的過程 第103頁 思考幾個問題 1 遺傳物質(zhì)主要存在于細(xì)胞的什么部位 2 生物的性狀或生命的主要功能由什么物質(zhì)承擔(dān) 3 蛋白質(zhì)的合成在細(xì)胞的什么部位 4 DNA能不能到細(xì)胞質(zhì)中去直接指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成 DNA與蛋白質(zhì)之間有無中間物質(zhì)充當(dāng)信使呢 DNA主要位于細(xì)胞核 蛋白質(zhì) 細(xì)胞質(zhì)的核糖體 mRNA 控制 不能 基因?qū)π誀畹目刂?基因通過控制酶合成來控制代謝過程 進(jìn)而間接控制生物體的性狀 基因還能通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)而直接控制生物體的性狀 基因 蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系 酶或激素 細(xì)胞代謝 生物性狀基因 結(jié)構(gòu)蛋白 細(xì)胞結(jié)構(gòu) 生物性狀 3 基因控制蛋白質(zhì)的合成 細(xì)胞核 核糖體 細(xì)胞質(zhì) 問題 基因能否直接控制蛋白質(zhì)的合成 為什么 問題 為什么RNA適于作DNA的信使 1 遺傳物質(zhì)存在部位2 生命活動的承擔(dān)者是 3 蛋白質(zhì)的合成部位 4 DNA能不能到細(xì)胞質(zhì)中去直接指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成 DNA與蛋白質(zhì)之間有無中間物質(zhì)充當(dāng)信使呢 1 基因 DNA和染色體的關(guān)系 染色體 1 染色體主要由DNA和蛋白質(zhì)組成 一般情況下 每個染色體含有一個DNA分子 2 基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段 每個DNA上有許多個基因 一從基因到蛋白質(zhì) 2染色體 DNA 基因 脫氧核苷酸的關(guān)系 脫氧核苷酸 3 基因控制蛋白質(zhì)的合成 細(xì)胞核 核糖體 細(xì)胞質(zhì) 問題 基因能否直接控制蛋白質(zhì)的合成 為什么 問題 為什么RNA適于作DNA的信使 核糖核苷酸 1RNA的結(jié)構(gòu) 種類和功能 1 RNA的結(jié)構(gòu) 組成單位是核糖核苷酸 圖4 1核糖與脫氧核糖 第111頁 遺傳信息表達(dá)的相關(guān)計算 DNA RNA 多肽鏈 6n個堿基 3n個堿基 n個氨基酸 轉(zhuǎn)錄 翻譯 由某DNA片段轉(zhuǎn)錄的mRNA中 尿嘧啶占28 腺嘌呤占18 則這個DNA片段中胸腺嘧啶和鳥嘌呤分別占多少 23 27 RNA的種類 信使RNA mRNA 核糖體RNA rRNA 轉(zhuǎn)運(yùn)RNA tRNA 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 想一想 基因控制蛋白質(zhì)合成的過程中首先需要把基因 DNA 上堿基對的排列順序 遺傳信息 傳遞到哪里 是怎樣傳遞的呢 一 轉(zhuǎn)錄 在 內(nèi) 以DNA的 為 按照 的原則合成 的過程 細(xì)胞核 一條鏈 模板 堿基互補(bǔ)配對 RNA a DNA解旋 以一條鏈為模板合成RNA b DNA與RNA的堿基互補(bǔ)配對 A U T A C G G C c 組成RNA的核糖核苷酸一個個連接起來 2 場所 細(xì)胞核 4 條件 模板 DNA的一條鏈 酶 解旋酶 RNA聚合酶等 原料 四種核糖核苷酸 能量 ATP 形成一條mRNA 這樣 DNA上的遺傳信息就傳遞到mRNA上 3 過程 5 結(jié)果 在 內(nèi) 以DNA的 為 按照 的原則合成 的過程 細(xì)胞核 一條鏈 模板 堿基互補(bǔ)配對 RNA 轉(zhuǎn)錄小結(jié) 1 概念 在細(xì)胞質(zhì)中 以mRNA為模板 合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程 二 翻譯 思考 組成蛋白質(zhì)的氨基酸 信使RNA的堿基 4種堿基如何決定蛋白質(zhì)的20種氨基酸呢 20種 4種 如果1個堿基決定1個氨基酸就只能決定 種 即 如果3個堿基決定1個氨基酸就可決定 種 即 如果2個堿基決定1個氨基酸就只能決定 種 即 4 16 64 實(shí)驗驗證 1961年英國的克里克和同事用實(shí)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 密碼子 密碼子 密碼子 密碼子與反密碼子 亮氨酸 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 異亮氨酸 翻譯 翻譯小結(jié) 定義 游離在細(xì)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 原料 多種氨基酸 場所 過程 細(xì)胞質(zhì)中的核糖體 起始 延伸 中止 模板 產(chǎn)物 遺傳信息傳遞方向 mRNA 蛋白質(zhì) mRNA 蛋白質(zhì) 一個mRNA分子上結(jié)合多個核糖體 同時合成多條肽鏈 二 基因?qū)π誀畹目刂?復(fù)制 以上中心法則是否完善呢 RNA 復(fù)制 逆轉(zhuǎn)錄酶 RNA DNA 逆轉(zhuǎn)錄 1中心法則及發(fā)展 復(fù)制 中心法則和中心法則的發(fā)展 基因通過控制 合成來控制代謝過程 進(jìn)而控制生物體的 酶的 性狀 基因還能通過控制蛋白質(zhì)的 而 控制生物體的 性狀 結(jié)構(gòu) 直接 以上實(shí)例涉及的都是基因?qū)ι矬w性狀的控制 單個 基因和性狀的關(guān)系都是簡單的線性關(guān)系嗎 不是 人的身高 血壓 智力 長相 記憶力 性格 自尊 對社會的態(tài)度等 有哪些性狀是有多個基因共同控制的 2基因 蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系 三 人類基因組計劃 見課本 轉(zhuǎn)錄小結(jié) 場所 產(chǎn)物 模板 原料 條件 堿基互補(bǔ)配對 細(xì)胞核 核糖核苷酸 DNA的一條鏈 mRNA ATP 酶 G C C G T A A U 遺傳信息流動 7 密碼子 概念 密碼子種類 決定氨基酸的密碼子共有 種 61 64種 密碼子的特點(diǎn) 簡并性 專一性 通用性 一種氨基酸對應(yīng)一種或幾種密碼子 一種密碼子只對應(yīng)一種氨基酸 自然界中的生物都共用一套密碼子 信使RNA上決定一個氨基酸的3個相鄰的堿基 考點(diǎn)二 遺傳信息的轉(zhuǎn)錄 1 定義 在細(xì)胞核中 以DNA的一條鏈為模板 合成mRNA的過程 2 場所 主要在細(xì)胞核 線粒體 葉綠體中也有轉(zhuǎn)錄 3 模板 DNA分子的一條鏈 不同基因的模板鏈可能不同 4 原料 四種核糖核苷酸 5 條件 模板 原料 能量 ATP 酶 RNA聚合酶 6 轉(zhuǎn)錄時的堿基配對 G C C G T A A U 7 產(chǎn)物 RNA 三種 8 遺傳信息傳遞的方向 DNA mRNA 9 過程 RNA 第一步 解旋 第二步 互補(bǔ)配對 第三步 RNA合成 第四步 釋放 DNA片段 基因 場所 核糖體 模板 mRNA 原料 游離的20種氨基酸 工具 tRNA 堿基配對 產(chǎn)物 多肽鏈 蛋白質(zhì) 2 翻譯的過程 G C C G U A A U 條件 ATP 酶 轉(zhuǎn)運(yùn)RNA mRNA 氨基酸 遺傳信息流動 遺傳信息的翻譯 考點(diǎn)三 游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸 就以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程 1 概念 核糖體 脫水縮合 甲硫氨酸 3 遺傳信息 密碼子 反密碼子區(qū)別 遺傳信息位于DNA分子的基因上面密碼子位于mRNA上面反密碼子位于tRNA上面 tRNA 轉(zhuǎn)運(yùn)RNA tRNA 含有反密碼子 一個轉(zhuǎn)運(yùn)RNA只能攜帶一種特定的氨基酸 但一種氨基酸可以由1種或幾種tRNA攜帶細(xì)胞中的轉(zhuǎn)運(yùn)RNA至少有種 61 含義 通常一個mRNA同時結(jié)合多個核糖體 進(jìn)行多個肽鏈的合成 4 多聚核糖體 圖解 此少量的mRNA分子就可迅速合成大量的蛋白質(zhì) 意義 細(xì)胞質(zhì)中的翻譯是個快速的過程 考點(diǎn)四 基因表達(dá)過程中相關(guān)數(shù)量的計算 1 蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)與mRNA DNA中堿基數(shù)的關(guān)系 氨基酸 n 3n 6n 氨基酸 mRNA堿基數(shù) DNA堿基數(shù) 1 3 6 氨基酸數(shù)目 tRNA數(shù)目 注意 無特別說明 不考慮終止密碼 2 DNA分子的復(fù)制 轉(zhuǎn)錄和翻譯的比較 復(fù)制 轉(zhuǎn)錄和翻譯的比較 2 計算中 最多 和 最少 的分析 翻譯時 mRNA上的終止密碼不決定氨基酸 因此準(zhǔn)確地說 mRNA上的堿基數(shù)目比蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目的3倍還要多一些 基因或DNA上的堿基數(shù)目比對應(yīng)的蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目的6倍還要多一些 在回答有關(guān)問題時 應(yīng)加上最多或最少等字 如 mRNA上有n個堿基 轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生它的基因中至少有2n個堿基 該mRNA指導(dǎo)合成的蛋白質(zhì)最多有n 3個氨基酸 例 某基因中含有1200個堿基 則由它控制合成的一條肽鏈的最多含有肽鍵的個數(shù)是 A 198個B 199個C 200個D 201個 B 高三生物復(fù)習(xí)課件制作 萬載中學(xué)鄔志龍2012 11 16 第2節(jié)基因?qū)π誀畹目刂?1 這兩種葉形有什么區(qū)別 2 這兩種形態(tài)的葉 其細(xì)胞的基因組成一樣嗎 3 圖中3人的身高差異較大 與