基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成(chendf)

1、第四章第四章 基因的表達基因的表達四會中學(xué)四會中學(xué) 陳達豐陳達豐基因基因膚色膚色眼皮單雙眼皮單雙血型血型有遺傳效應(yīng)的有遺傳效應(yīng)的DNA片段片段控制生物性狀控制生物性狀在染色體上呈在染色體上呈線性排列線性排列DNA基因基因控制生物控制生物性狀性狀蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)體體現(xiàn)現(xiàn)者者DNA主要在主要在細胞核細胞核蛋白質(zhì)的合成蛋白質(zhì)的合成在細胞在細胞質(zhì)進行質(zhì)進行指導(dǎo)指導(dǎo)通過通過RNA傳傳遞遺傳信息遞遺傳信息問題：為什么問題：為什么RNA適于作適于作DNA的信使？的信使？問題：基因是怎樣指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成呢？問題：基因是怎樣指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成呢？RNA和和DNA的比較的比較DNARNA基本單位五碳糖含N堿基單雙鏈？分

2、子大小脫氧核苷酸脫氧核苷酸脫氧核糖脫氧核糖A、T、G、C雙鏈雙鏈核糖核苷酸核糖核苷酸核糖核糖A、U、G、C單鏈單鏈很大很大比較小比較小問題：問題：DNA的遺傳信息是怎樣傳給的遺傳信息是怎樣傳給RNA的呢？的呢？1.1.遺傳信息的轉(zhuǎn)錄：遺傳信息的轉(zhuǎn)錄： 在細胞核中，以在細胞核中，以DNADNA的一條鏈為模板，的一條鏈為模板，按照堿基互補配對的原則合成按照堿基互補配對的原則合成RNARNA的過程，的過程，叫做叫做轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄。TCATG T TT ADNA的平面結(jié)構(gòu)圖AG T AC A A A T 解旋解旋RNA 聚合酶聚合酶AG T AC A A A T AGCUGACGGUUUAG T AC A

3、A A T AGCUGACGGUUURNA 聚合酶聚合酶RNA 聚合酶聚合酶AG T AC A A A T AGCGACGGUUU URNA 聚合酶聚合酶AG T AC A A A T GCGACGGUUU UAAG T AC A A A T GCGACGUUGU UAAG T AC A A A T GCGACGUGU UAUAG T AC A A A T GCGACGGU UAU UAG T AC A A A T GCGACGGU UAU UAAG T AC A A A T GCGCGGU UAU UA UAG T AC A A A T GGCGGU UAU UA U CAG T AC A

4、A A T GGCGGU UAU UA U CmRNA通過轉(zhuǎn)錄，通過轉(zhuǎn)錄，DNADNA上的遺傳信息（堿基上的遺傳信息（堿基排列順序）就轉(zhuǎn)移到了排列順序）就轉(zhuǎn)移到了RNARNA上。上。轉(zhuǎn)錄細胞核細胞核游離的核糖核苷酸游離的核糖核苷酸DNA的一條鏈的一條鏈mRNAATP、RNA聚合酶聚合酶GC、CG、TA、DNAmRNARNA適合作為適合作為DNA信使的原因信使的原因:1、它的基本單位也是核苷酸，也能夠儲存遺、它的基本單位也是核苷酸，也能夠儲存遺傳信息，堿基序列就是遺傳信息；傳信息，堿基序列就是遺傳信息；2、RNA是以是以DNA的一條鏈作為模版轉(zhuǎn)錄產(chǎn)的一條鏈作為模版轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的，即生的，即RNA的遺

5、傳信息來自的遺傳信息來自DNA；3、RNA是單鏈，分子較小，能通過核孔，是單鏈，分子較小，能通過核孔，從細胞核轉(zhuǎn)移到細胞質(zhì)中。從細胞核轉(zhuǎn)移到細胞質(zhì)中。信使信使RNA，也叫，也叫m；轉(zhuǎn)運，也叫轉(zhuǎn)運，也叫t；核糖體，也叫核糖體，也叫r。RNA有三種：有三種：練習：練習：1、 mRNA上有上有25的腺嘌呤，的腺嘌呤，35的尿嘧啶，的尿嘧啶，則轉(zhuǎn)錄該則轉(zhuǎn)錄該mRNA的的DNA分子上腺嘌呤占分子上腺嘌呤占DNA堿基總數(shù)的（堿基總數(shù)的（ ）A 50 B 25 C 30 D 35C2 2、煙草、煙草花葉病毒中，所含的核苷酸種、煙草、煙草花葉病毒中，所含的核苷酸種類和堿基種類各有多少？類和堿基種類各有多少？煙

6、草中的核苷酸種類有煙草中的核苷酸種類有8 8種，堿基種類有種，堿基種類有5 5種。種。煙草花葉病毒中所含的核苷酸種類有煙草花葉病毒中所含的核苷酸種類有4 4種，堿種，堿基種類有基種類有4 4種。種。 游離在細胞質(zhì)中的各種氨基酸游離在細胞質(zhì)中的各種氨基酸就以就以mRNAmRNA為模板合成具有一定氨為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程。叫做基酸順序的蛋白質(zhì)的過程。叫做翻譯翻譯。2、遺傳信息的翻譯、遺傳信息的翻譯翻 譯細胞質(zhì)（核糖體）細胞質(zhì)（核糖體）mRNA肽鏈肽鏈 氨基酸氨基酸ATP、酶、酶、轉(zhuǎn)運、轉(zhuǎn)運RNARNA（tRNAtRNA）GC、CG、mRNA肽鏈肽鏈 實質(zhì)：把核酸的堿基數(shù)目、排列

7、順序轉(zhuǎn)化實質(zhì)：把核酸的堿基數(shù)目、排列順序轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì)的氨基酸數(shù)目和排列順序。為蛋白質(zhì)的氨基酸數(shù)目和排列順序。 肽鏈的氨基酸種類、數(shù)量和排列順序受哪些因肽鏈的氨基酸種類、數(shù)量和排列順序受哪些因素決定素決定?mRNA：蛋白質(zhì)：蛋白質(zhì)：決定決定決定?種?種4種20種討論：一個氨基酸的編碼密碼子密碼子密碼子三個堿基決定一個氨基酸，三個堿基決定一個氨基酸，4 43 3=64=64密碼子：密碼子：mRNA上決上決定一個氨基定一個氨基酸的三個相酸的三個相鄰的堿基。鄰的堿基。U U A G AUA U C密碼子表遺傳密碼的特性：遺傳密碼的特性： 1、通用性：地球上、通用性：地球上幾乎所有的生物共用一幾乎所有的

8、生物共用一套密碼子表。套密碼子表。 2、專一性：一種密碼子只能決定一種氨基、專一性：一種密碼子只能決定一種氨基酸。酸。 3、簡并性：有的氨基酸有兩種以上的密碼、簡并性：有的氨基酸有兩種以上的密碼子的情況子的情況 。在一定程度上在一定程度上能防止由于堿基能防止由于堿基的改變而導(dǎo)致的遺傳信息的改變的改變而導(dǎo)致的遺傳信息的改變。問題：氨基酸是怎樣運送到核糖體上的呢？問題：氨基酸是怎樣運送到核糖體上的呢？轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)運RNA(tRNA)A U G G AUA U C？甲硫氨酸CUA反密碼子核糖體核糖體 核糖體核糖體UCAUG A UUAA A U 亮氨酸亮氨酸AC U 天門冬天門冬酰氨酰氨mRNA mRNA

9、 與核糖體結(jié)合與核糖體結(jié)合. .UCAUG A UUAA A U 亮氨酸亮氨酸AC U 天門冬天門冬酰氨酰氨 tRNAtRNA 上的反密碼子與上的反密碼子與 mRNAmRNA上的密碼子互補配對上的密碼子互補配對 .UCAUG A UUAA A U 亮氨酸亮氨酸AC U 天門冬天門冬酰氨酰氨AUG 異亮氨酸異亮氨酸 tRNAtRNA 將氨基酸轉(zhuǎn)運到將氨基酸轉(zhuǎn)運到 mRNAmRNA上的上的 相應(yīng)位置相應(yīng)位置 . .UCAUG A UUAA A U 亮氨酸亮氨酸AC U 天門冬天門冬酰氨酰氨AUG 異亮氨酸異亮氨酸 兩個氨基酸分子縮合兩個氨基酸分子縮合縮合縮合UCAUG A UUAA A U 亮氨酸

10、亮氨酸AC U 天門冬天門冬酰氨酰氨AUG 異亮氨酸異亮氨酸 核糖體隨著核糖體隨著 mRNAmRNA滑動滑動. . 另一個另一個 tRNAtRNA 上的堿基與上的堿基與mRNAmRNA上的上的 密碼子配對密碼子配對. . UCAUG A UUA 亮氨酸亮氨酸AC U 天門冬天門冬酰氨酰氨AUG 異亮氨酸異亮氨酸 一個個氨基酸分子縮合成鏈狀結(jié)構(gòu)一個個氨基酸分子縮合成鏈狀結(jié)構(gòu)UCAUG A UUA 亮氨酸亮氨酸AC U 天門冬天門冬酰氨酰氨AUG 異亮氨酸異亮氨酸 t tRNARNA離開，再去轉(zhuǎn)運新的氨基酸離開，再去轉(zhuǎn)運新的氨基酸UCAUG A UUA 亮氨酸亮氨酸 天門冬天門冬酰氨酰氨 異亮氨酸

11、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) . . 現(xiàn)在，讓我們來回憶一下基因表達的全過程現(xiàn)在，讓我們來回憶一下基因表達的全過程DNADNAAAmRNAmRNAA AtRNAtRNAC氨基酸氨基酸T TC CG GT TU UG GU UA A1 1、填表：、填表：甲硫氨酸甲硫氨酸胰島素是含有胰島素是含有5151個氨基酸的蛋白質(zhì)，控制個氨基酸的蛋白質(zhì)，控制合成胰島素的基因，最少含有脫氧核苷酸（合成胰島素的基因，最少含有脫氧核苷酸（）個。）個。胰島素是含有胰島素是含有5151個氨基酸的蛋白質(zhì)，在合個氨基酸的蛋白質(zhì)，在合成胰島素的過程中，最

12、多有（）個成胰島素的過程中，最多有（）個tRNAtRNA分分子參與了轉(zhuǎn)運。子參與了轉(zhuǎn)運。生物細胞內(nèi)能將特定的氨基酸轉(zhuǎn)運到核糖生物細胞內(nèi)能將特定的氨基酸轉(zhuǎn)運到核糖體上去形成蛋白質(zhì)的體上去形成蛋白質(zhì)的tRNAtRNA有（）種。有（）種。306306515161612. 2. 某基因中含有某基因中含有12001200個堿基，則由它控制個堿基，則由它控制合成的一條肽鏈的最多含有肽鍵的個數(shù)是合成的一條肽鏈的最多含有肽鍵的個數(shù)是 ( ( ) ) A198個個 B199個個 C200個個 D201個個B基因控制蛋白質(zhì)合成的過程DNADNA的遺傳信息的遺傳信息mRNAmRNA的遺傳信息的遺傳信息蛋白質(zhì)的氨基酸

13、排列順序蛋白質(zhì)的氨基酸排列順序數(shù)量數(shù)量n3n6n4 4、控制合成一種多肽的、控制合成一種多肽的DNADNA有一片段如下圖所示有一片段如下圖所示如果以如果以鏈為模板轉(zhuǎn)錄，該多肽有氨基酸鏈為模板轉(zhuǎn)錄，該多肽有氨基酸個，氨基酸依次為個，氨基酸依次為。如。如果第一個堿基對改變?yōu)樯舷?，第一個氨基果第一個堿基對改變?yōu)樯舷?，第一個氨基酸將變?yōu)樗釋⒆優(yōu)?；如果第一個堿基對丟失，肽；如果第一個堿基對丟失，肽鏈的氨基酸將依次為鏈的氨基酸將依次為；如果在第一個堿基對前增加一個上下堿基如果在第一個堿基對前增加一個上下堿基對，肽鏈的氨基酸將依次為對，肽鏈的氨基酸將依次為組，絲，酪，脯，蘇，丙組，絲，酪，脯，蘇，丙酪氨酸酪

14、氨酸蘇，亮，蘇，精，亮，脯蘇，亮，蘇，精，亮，脯丙，亮丙，亮在生物細胞內(nèi)，以在生物細胞內(nèi)，以DNADNA為模板合成了為模板合成了RNARNA，然后又以信使然后又以信使RNARNA為模板合成蛋白質(zhì)。這樣，遺為模板合成蛋白質(zhì)。這樣，遺傳信息就由傳信息就由DNADNA開始，通過開始，通過RNARNA傳遞到了蛋白質(zhì)，傳遞到了蛋白質(zhì)，最后由蛋白質(zhì)決定生物的各種性狀。最后由蛋白質(zhì)決定生物的各種性狀。轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄翻譯翻譯DNADNA是生物性狀的最終決定者，是生是生物性狀的最終決定者，是生物遺傳的控制中心。物遺傳的控制中心。轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄翻譯翻譯DNADNA是生物性狀的最終決定者，是生物遺是生物性狀的最終決定者，是生物遺傳的控制中心。而傳的控制中心。而DNADNA本身，又是由上一代細本身，又是由上一代細胞的胞的DNADNA決定的！決定的！DNADN