4.1《基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成》ppt課件

1、1基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成 2.34基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成主要在細(xì)胞核主要在細(xì)胞核在細(xì)胞質(zhì)進(jìn)行在細(xì)胞質(zhì)進(jìn)行通過通過RNARNARNA充當(dāng)了兩者之間信使充當(dāng)了兩者之間信使5原因：1、它的基本結(jié)構(gòu)與RNA一般是單鏈，而且比DNA6DNADNA和和RNARNA的比較的比較脫氧核苷酸脫氧核苷酸脫氧核糖脫氧核糖A A、T T、G G、C C雙鏈雙鏈核糖核苷酸核糖核苷酸核糖核糖A A、U U、G G、C C單鏈單鏈7三種三種RNA示意圖示意圖信使信使RNARNA： 遺傳信息傳遞的媒介遺傳信息傳遞的媒介核糖體核糖體RNARNA： 與蛋白質(zhì)構(gòu)成核糖體與蛋白質(zhì)構(gòu)成核糖體轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)

2、RNARNA： 轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的工具轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的工具8 一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄 9TCATGTTT AAG T AC AA A T DNADNA（基因）的平面結(jié)構(gòu)圖（基因）的平面結(jié)構(gòu)圖轉(zhuǎn)錄的過程轉(zhuǎn)錄的過程1 1、解旋、解旋10AG T AC AA A T AGCUGACGGUUU11AG T AC AA A T AGCGACGGUUUURNA 聚合酶聚合酶12AG T AC AA A T UCAUGAUUAmRNA 細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì) 細(xì)胞核細(xì)胞核mRNAmRNA通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)UCAUGAUUAmRNA13TCATGTTT AAG T AC AA A T AG T A

3、C AA A T GUUAUUAUCmRNA模板鏈模板鏈非模板鏈非模板鏈模板鏈模板鏈14（1）轉(zhuǎn)錄的定義：）轉(zhuǎn)錄的定義：在細(xì)胞核中，以在細(xì)胞核中，以DNA的一條鏈為模板合成的一條鏈為模板合成mRNA的的過程。15（1）轉(zhuǎn)錄的場(chǎng)所：？）轉(zhuǎn)錄的場(chǎng)所：？（2）轉(zhuǎn)錄的模板：？）轉(zhuǎn)錄的模板：？（3）轉(zhuǎn)錄的原料：？）轉(zhuǎn)錄的原料：？（4）轉(zhuǎn)錄的條件：？）轉(zhuǎn)錄的條件：？（5）轉(zhuǎn)錄時(shí)的堿基配對(duì)：？）轉(zhuǎn)錄時(shí)的堿基配對(duì)：？（6）轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物：？）轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物：？細(xì)胞核細(xì)胞核。DNA分子的一條鏈分子的一條鏈。四種核糖核苷酸四種核糖核苷酸。模板、原料、模板、原料、ATP（能量）、酶。（能量）、酶。 A T C GDNA R

4、NA U A G CmRNA。16按照堿基配對(duì)原則1、寫出以b鏈為模板轉(zhuǎn)錄形成的mRNA堿基序列，2、寫出b鏈對(duì)應(yīng)的a鏈的堿基序列。DNA雙鏈片雙鏈片段段a鏈鏈b鏈鏈CGAACCTCACGC信使信使RNA比較比較mRNA和和b鏈，以及鏈，以及mRNA和和a鏈的堿基序列的差異。鏈的堿基序列的差異。GCTTGGAGTGCGGCUUGGAGUGCG171、轉(zhuǎn)錄成的RNA的堿基序列，與作為模板的DNA單鏈的堿基序列有哪些異同？與該DNA的另一條鏈的堿基序列有哪些異同？2、轉(zhuǎn)錄與DNA復(fù)制有什么共同之處？思考與討論思考與討論18DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的對(duì)比復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的對(duì)比對(duì)比項(xiàng)目復(fù)制轉(zhuǎn)錄場(chǎng)所模板原料產(chǎn)物遵循原

5、則細(xì)胞核細(xì)胞核兩條母鏈兩條母鏈脫氧核苷酸脫氧核苷酸DNA分子分子(2個(gè)，相同個(gè)，相同)堿基互補(bǔ)配對(duì)堿基互補(bǔ)配對(duì)細(xì)胞核細(xì)胞核一條母鏈一條母鏈核糖核苷酸核糖核苷酸mRNA(1個(gè)個(gè))堿基互補(bǔ)配對(duì)堿基互補(bǔ)配對(duì)1920問題情境： 轉(zhuǎn)錄后進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)的mRNA仍是堿基序列，而不是蛋白質(zhì)，那么mRNA上的堿基序列如何能變成蛋白質(zhì)中氨基酸的種類數(shù)目和排列順序呢？ mRNA如何將遺傳信息翻譯成蛋白質(zhì)。UCAUGAUUAmRNA二、遺傳信息的翻譯二、遺傳信息的翻譯21RNA RNA 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)AA1AA2AA3AA4AA5AA6AA7AA8AA9AA10AA11AA12AA13AA14AA15AA16AA17AA

6、18AA19AA20思考：思考： mRNAmRNA的四種堿基如何決定的四種堿基如何決定2020種氨基酸種氨基酸? ? 堿基和氨基酸之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系是怎樣的堿基和氨基酸之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系是怎樣的? ?A U C G22A AC CU UG GA AC CU UG G 氨基酸氨基酸A AC CU UG GA AC CU UG G 氨基酸氨基酸A AC CU UG GA AC CU UG G 氨基酸氨基酸4 (A.U.C.G)4 (A.U.C.G)4 (A.U.C.G)A AA UA CA GC AC UC CC GU AU UU CU GG AG UG CG GA U CG23第一個(gè)第一個(gè)字母字母第二個(gè)

7、字母第二個(gè)字母第三個(gè)第三個(gè)字母字母U UC CA AG GU U苯苯 丙丙 氨氨 酸酸絲絲 氨氨 酸酸酪酪 氨氨 酸酸半半 胱胱 氨氨 酸酸U U苯苯 丙丙 氨氨 酸酸絲絲 氨氨 酸酸酪酪 氨氨 酸酸半半 胱胱 氨氨 酸酸C C亮亮 氨氨 酸酸絲絲 氨氨 酸酸終終 止止終終 止止A A亮亮 氨氨 酸酸絲絲 氨氨 酸酸終終 止止色色 氨氨 酸酸G GC C亮亮 氨氨 酸酸脯脯 氨氨 酸酸組組 氨氨 酸酸精精 氨氨 酸酸U U亮亮 氨氨 酸酸脯脯 氨氨 酸酸組組 氨氨 酸酸精精 氨氨 酸酸C C亮亮 氨氨 酸酸脯脯 氨氨 酸酸谷谷 氨氨 酰酰 胺胺精精 氨氨 酸酸A A亮亮 氨氨 酸酸脯脯 氨氨

8、酸酸谷谷 氨氨 酰酰 胺胺精精 氨氨 酸酸G GA A異異 亮亮 氨氨 酸酸蘇蘇 氨氨 酸酸天天 冬冬 酰酰 胺胺絲絲 氨氨 酸酸U U異異 亮亮 氨氨 酸酸蘇蘇 氨氨 酸酸天天 冬冬 酰酰 胺胺絲絲 氨氨 酸酸C C異異 亮亮 氨酸氨酸蘇蘇 氨氨 酸酸賴賴 氨氨 酸酸精精 氨氨 酸酸A A甲甲 硫硫 氨氨 酸酸（起（起 始）始）蘇蘇 氨氨 酸酸賴賴 氨氨 酸酸精精 氨氨 酸酸G GG G纈纈 氨氨 酸酸丙丙 氨氨 酸酸天天 冬冬 氨氨 酸酸甘甘 氨氨 酸酸U U纈纈 氨氨 酸酸丙丙 氨氨 酸酸天天 冬冬 氨氨 酸酸甘甘 氨氨 酸酸C C纈纈 氨氨 酸酸丙丙 氨氨 酸酸谷谷 氨氨 酸酸甘甘 氨

9、氨 酸酸纈纈 氨氨 酸酸（起（起 始）始）丙丙 氨氨 酸酸谷谷 氨氨 酸酸甘甘 氨氨 酸酸G G24A AC CG GU UG GA AU UU UA AmRNA 氨基酸 氨基酸 氨基酸密碼子：密碼子：mRNAmRNA上決定氨基酸的三個(gè)相鄰的堿基上決定氨基酸的三個(gè)相鄰的堿基密碼子密碼子25遺傳密碼的特性：遺傳密碼的特性：2 2、共、共6464個(gè)遺傳密碼，其中有個(gè)遺傳密碼，其中有3 3個(gè)終止密碼，沒有對(duì)應(yīng)個(gè)終止密碼，沒有對(duì)應(yīng)的氨基酸。能決定氨基酸的氨基酸。能決定氨基酸的遺傳密碼子只有的遺傳密碼子只有6161個(gè)。個(gè)。3 3、通用性：地球上幾乎所有、通用性：地球上幾乎所有的生物共用一套密碼子表。的生

10、物共用一套密碼子表。1 1、簡(jiǎn)并性：一種氨基酸有兩種以上的密碼子的情況、簡(jiǎn)并性：一種氨基酸有兩種以上的密碼子的情況 。在一定程度上能防止由于堿基的改變而導(dǎo)致的遺傳信息的改變。在一定程度上能防止由于堿基的改變而導(dǎo)致的遺傳信息的改變。26mRNAC CA AC CG GU UG GA AU UU UA A U UA AA AU UA AC CU UA AAUG GUGUAA UAG UGA甲硫氨酸甲硫氨酸終止密碼子終止密碼子纈氨酸纈氨酸 起始密碼子起始密碼子編碼氨基酸的密碼子有編碼氨基酸的密碼子有6161種種氨基酸氨基酸氨基酸 氨基酸27問題： mRNA進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)后與核糖體結(jié)合，合成生產(chǎn)蛋白質(zhì)的“

11、生產(chǎn)線”，那么游離在細(xì)胞之中的氨基酸是如何運(yùn)到合成蛋白質(zhì)的“生產(chǎn)線”上的呢？ACGUGAUUA異亮氨酸甲硫氨酸谷氨酸亮氨酸28tRNA“搬運(yùn)工搬運(yùn)工”1、細(xì)胞中的、細(xì)胞中的tRNA有多少種？有多少種？61種種2、tRNA和氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)有何對(duì)應(yīng)關(guān)系？和氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)有何對(duì)應(yīng)關(guān)系？每種每種tRNA只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸。只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸。每種氨基酸可由一種或幾種每種氨基酸可由一種或幾種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)。轉(zhuǎn)運(yùn)。反密碼子與mRNA上的密碼子堿基互補(bǔ)配對(duì)專一性：29UAC甲硫氨酸甲硫氨酸ACU 天門冬酰天門冬酰氨氨 核糖體核糖體mRNA mRNA 與核糖體結(jié)合與核糖體結(jié)合. .UACGUGAUUAUA3

12、0UAC甲硫氨酸甲硫氨酸ACU 天門冬酰天門冬酰氨氨AUG 異亮氨酸異亮氨酸 tRNA tRNA 將氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)到將氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)到 mRNAmRNA上的上的 相應(yīng)位置相應(yīng)位置ACGUGAUUAUAU31ACGUGAUUAUAC甲硫氨酸甲硫氨酸ACU 天門冬酰天門冬酰氨氨AUG 異亮氨酸異亮氨酸 兩個(gè)氨基酸分子脫水縮合兩個(gè)氨基酸分子脫水縮合縮合縮合ACGUGAUUAUAU32ACGUGAUUAUAC甲硫氨酸甲硫氨酸ACU 天門冬酰天門冬酰氨氨AUG 異亮氨酸異亮氨酸 核糖體隨著核糖體隨著 mRNAmRNA滑動(dòng)，另一個(gè)滑動(dòng)，另一個(gè) tRNA tRNA 上的堿基與上的堿基與mRNAmRNA上的上的 密碼

13、子配對(duì)。密碼子配對(duì)。ACGUGAUUAUAU33ACGUGAUUA甲硫氨酸甲硫氨酸ACU 天門冬酰天門冬酰氨氨AUG 異亮氨酸異亮氨酸 下一個(gè)氨基酸分子縮合成鏈狀結(jié)構(gòu)下一個(gè)氨基酸分子縮合成鏈狀結(jié)構(gòu)ACGUGAUUAUAU34甲硫氨甲硫氨酸酸CUA 天冬酰天冬酰氨氨AUG 異亮氨酸異亮氨酸 t tRNARNA離開，再去轉(zhuǎn)運(yùn)新的氨基酸離開，再去轉(zhuǎn)運(yùn)新的氨基酸ACGUGAUUAUAU35 甲硫氨酸甲硫氨酸 天門冬酰天門冬酰氨氨 異亮氨酸異亮氨酸以以mRNAmRNA為模板形成了有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)為模板形成了有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì) 。ACGUGAUUAUAU。36一個(gè)一個(gè)mRNA分子同時(shí)結(jié)合多個(gè)

14、核糖體分子同時(shí)結(jié)合多個(gè)核糖體意義：少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白質(zhì)分子就可以迅速合成出大量的蛋白質(zhì)372.翻譯的場(chǎng)所： 3.翻譯時(shí)的模板：4.翻譯的原料：5.肽鏈由各相鄰的氨基酸通過 連接形成。 6.翻譯的條件: 7.翻譯時(shí)的堿基配對(duì)：8.產(chǎn)物: 肽鍵 A U C GmRNA t RNA U A G 細(xì)胞質(zhì)的核糖體mRNA游離的氨基酸模板、原料、能量、酶、工具蛋白質(zhì)(肽鏈)1.翻譯的概念：課本P6438階段階段項(xiàng)目項(xiàng)目轉(zhuǎn)錄（有解旋）轉(zhuǎn)錄（有解旋）翻譯（無解旋）翻譯（無解旋）定義定義場(chǎng)所場(chǎng)所模板模板遺傳信息傳遞遺傳信息傳遞的方向的方向原料原料產(chǎn)物產(chǎn)物實(shí)質(zhì)實(shí)質(zhì)在細(xì)胞核中，以在細(xì)胞核中

15、，以DNADNA的一條鏈的一條鏈為模板合成為模板合成mRNAmRNA的過程。的過程。以信使以信使RNARNA為模板，合成具有一為模板，合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程細(xì)胞核細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)的核糖體細(xì)胞質(zhì)的核糖體DNADNA的一條鏈的一條鏈信使信使RNARNADNAmRNADNAmRNAmRNAmRNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)4 4種核糖核苷酸種核糖核苷酸氨基酸氨基酸信使信使RNARNA一定氨基酸排列順序的多肽是遺傳信息的轉(zhuǎn)錄是遺傳信息的轉(zhuǎn)錄是遺傳信息的表達(dá)是遺傳信息的表達(dá)39GAGUCAUGCmRNA轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 錄錄AGAGTCTG CT C CC AG A G T DNA翻翻 譯譯蛋

16、白質(zhì)蛋白質(zhì)纈氨酸纈氨酸組氨酸組氨酸精氨酸精氨酸總結(jié)：基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成總結(jié)：基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成40復(fù)制復(fù)制轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄翻譯翻譯時(shí)間時(shí)間分裂間期生長(zhǎng)發(fā)育的整個(gè)過程場(chǎng)所場(chǎng)所細(xì)胞核細(xì)胞核核糖體模板模板DNA兩條母鏈DNA的一條鏈mRNA原料原料游離脫氧核苷酸4種游離核糖核苷酸4種氨基酸約20種條件條件模板、原料、能量、酶模板、原料、能量、酶模板、原料、能量、酶配對(duì)A-T、T-AA-U、T-AA-U、U-A產(chǎn)物產(chǎn)物兩個(gè)相同的DNA一個(gè)mRNA多肽蛋白質(zhì)信息信息傳遞傳遞DNA DNADNA RNARNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)DNARNA蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄翻譯復(fù)制411、遺傳密碼的組成是（、遺傳密碼的組成是（ ）A、由、由

17、A、T、G、C四種堿基中任何三個(gè)做排列組合。四種堿基中任何三個(gè)做排列組合。B、由、由A、U、G、C四種堿基中任何三個(gè)做排列組合。四種堿基中任何三個(gè)做排列組合。C、由、由A、T、G、C、U五種堿基中任何三個(gè)做排列組合。五種堿基中任何三個(gè)做排列組合。D、由、由A、U、G、T四種堿基中任何三個(gè)做排列組合。四種堿基中任何三個(gè)做排列組合。B422、DNA決定決定RNA的性質(zhì)是通過（的性質(zhì)是通過（ ）A、信使、信使RNA的密碼的密碼B、DNA特有的自我復(fù)制特有的自我復(fù)制C、堿基互補(bǔ)配對(duì)原則、堿基互補(bǔ)配對(duì)原則D、轉(zhuǎn)運(yùn)、轉(zhuǎn)運(yùn)RNA的媒介的媒介C433、已知某轉(zhuǎn)運(yùn)、已知某轉(zhuǎn)運(yùn)RNA的一端的三個(gè)堿基順序是的一端的三個(gè)堿基順序是GAU，它所轉(zhuǎn)運(yùn)的氨基酸是亮氨，它所轉(zhuǎn)運(yùn)的氨基酸是亮氨酸，那么決定此氨基酸的密碼是由酸，那么決定此氨基酸的密碼是由下列哪個(gè)轉(zhuǎn)錄來的（下列哪個(gè)轉(zhuǎn)錄來的（ ）A、GATB、GAAC、GUAD、CTAA444、信使、信使RNA中核苷酸的順序是由下列哪項(xiàng)決定的（中核苷酸的順序是由下列哪項(xiàng)決定的（ ）A、轉(zhuǎn)運(yùn)、轉(zhuǎn)運(yùn)RNA中核苷酸的排列順序中核苷酸的排列順序B、蛋白質(zhì)分子中氨基酸的排列順序、蛋