基因指導蛋白質(zhì)的合成講課

1、基因指導蛋白質(zhì)的合成講課第1頁，共60頁，2022年，5月20日，22點23分，星期二DNA分子是怎樣控制遺傳性狀的？現(xiàn)代遺傳學認為：生物的性狀是由 控制的性狀是由 物質(zhì)體現(xiàn)的基因蛋白質(zhì)DNA（基因）蛋白質(zhì)（性狀）？第2頁，共60頁，2022年，5月20日，22點23分，星期二 從恐龍化石中提取出恐龍 DNA ，真的可以使恐龍復活嗎？電影侏羅紀公園中恐龍復活的場景第3頁，共60頁，2022年，5月20日，22點23分，星期二 科學家利用凝結在琥珀中的史前蚊子體內(nèi)的恐龍血液提取出恐龍的遺傳基因，加以修補和培育繁殖，竟然將已絕跡6500萬年的史前龐然大物復生。恐龍的復活 利用已滅絕的生物的遺傳基因

2、，能夠使滅絕的生物復活,這反映了一個什么生物學原理？第4頁，共60頁，2022年，5月20日，22點23分，星期二基因膚色眼皮單雙血型基因有遺傳效應的DNA片段控制生物性狀在染色體上呈線性排列第5頁，共60頁，2022年，5月20日，22點23分，星期二DNA基因無遺傳效應的片段間隔片段(不能控制性狀)遺傳信息4種堿基的排列順序判斷正誤：1.有遺傳信息的DNA片段一定有遺傳效應( )2.有遺傳效應的DNA片段一定有遺傳信息( )A T C G G A C C A GT A G C C T G G T C遺傳信息基因(有遺傳效應)(能控制性狀)有遺傳效應的片段第6頁，共60頁，2022年，5月2

3、0日，22點23分，星期二基因：有遺傳效應的DNA片段基因間區(qū)：沒有遺傳效應的片段第7頁，共60頁，2022年，5月20日，22點23分，星期二基因控制生物性狀指導合成蛋白質(zhì)體現(xiàn)者基因指導蛋白質(zhì)合成的過程，叫基因的表達。問題：基因是怎樣指導蛋白質(zhì)的合成呢？第8頁，共60頁，2022年，5月20日，22點23分，星期二1.DNA主要存在哪里？2.蛋白質(zhì)在哪里合成？DNA主要在細胞核蛋白質(zhì)的合成在細胞質(zhì)進行指導通過RNA問題：為什么RNA適于作DNA的信使？細胞核中的DNA如何指導細胞質(zhì)中的蛋白質(zhì)的合成第9頁，共60頁，2022年，5月20日，22點23分，星期二RNA是由基本單位核糖核苷酸連接而

4、成，能儲存遺傳密碼。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。RNA與DNA的關系中，也遵循“堿基互補配對原則”。因此以RNA為媒介可將遺傳信息傳遞到細胞質(zhì)中。為什么mRNA適于作DNA的信使？因為它是遺傳信息的傳遞者，所以叫做信使RNA。它是DNA的信使。mRNA為什么叫做信使RNA？它是誰的信使？第10頁，共60頁，2022年，5月20日，22點23分，星期二比較項目DNARNA基本單位五碳糖含氮堿基結構主要存在部位DNA,RNA 的主要區(qū)別脫氧核苷酸核糖核苷酸脫氧核糖核糖A T C GA U C G多為雙鏈結構多為單鏈結構細胞核細胞質(zhì)為什么RNA適合做DNA的信使

5、呢？RNA一般是_鏈，而且比 DNA 短，因此能夠通過_，從_轉(zhuǎn)移到_中。單核孔細胞核細胞質(zhì)第11頁，共60頁，2022年，5月20日，22點23分，星期二RNA的種類信使 RNA(mRNA)核糖體 RNA(rRNA)轉(zhuǎn)運 RNA(tRNA)三葉草形有臂一端可攜帶氨基酸有環(huán)另一端有三個堿基第12頁，共60頁，2022年，5月20日，22點23分，星期二tRNAmRNA（2） RNA的種類和功能mRNA（信使）tRNA（轉(zhuǎn)運） ：轉(zhuǎn)錄遺傳信息，翻譯的模板 ：蛋白質(zhì)合成中運輸氨基酸rRNA :核糖體RNA第13頁，共60頁，2022年，5月20日，22點23分，星期二一、轉(zhuǎn)錄RNA是在細胞核中，以

6、DNA的一條鏈為模板合成的，這一過程稱為轉(zhuǎn)錄。 為什么RNA適于作DNA的信使？RNA與DNA結構相似。RNA是單鏈、比DNA短，能夠通過核孔。 第14頁，共60頁，2022年，5月20日，22點23分，星期二ACGTGTTT ADNA的平面結構圖TG C AC AA A T 不需要解旋酶但需要RNA聚合酶第15頁，共60頁，2022年，5月20日，22點23分，星期二AGCAGACGGUUUDNA游離的核糖核苷酸RNA 聚合酶TG C AC AA A T 1、DNA解旋，堿基暴露第16頁，共60頁，2022年，5月20日，22點23分，星期二TG C AC AA A T AGCGACGGUU

7、A2、游離的核糖核苷酸與DNA隨機碰撞，氫鍵結合第17頁，共60頁，2022年，5月20日，22點23分，星期二TG C AC AA A T AGCGACGGUUAU第18頁，共60頁，2022年，5月20日，22點23分，星期二TG C AC AA A T AGCGACGGUUAU3、連接成mRNA。第19頁，共60頁，2022年，5月20日，22點23分，星期二TG C AC AA A T GCGACGGUUAUG第20頁，共60頁，2022年，5月20日，22點23分，星期二TG C AC AA A T GCGACGUUGAUG第21頁，共60頁，2022年，5月20日，22點23分，星

8、期二TG C AC AA A T GCGACGUGAUGU第22頁，共60頁，2022年，5月20日，22點23分，星期二TG C AC AA A T GCGACGUGAUGU第23頁，共60頁，2022年，5月20日，22點23分，星期二TG C AC AA A T GCGACGGAUGUU第24頁，共60頁，2022年，5月20日，22點23分，星期二TG C AC AA A T GCGACGGAUGUUA第25頁，共60頁，2022年，5月20日，22點23分，星期二TG C AC AA A T GCGCGGAUGUUAU第26頁，共60頁，2022年，5月20日，22點23分，星期二T

9、G C AC AA A T GGCGGAUGUUAUC第27頁，共60頁，2022年，5月20日，22點23分，星期二RNA 聚合酶TG C AC AA A T GGCGGAUGUUAUC形成 mRNA 鏈，DNA上的遺傳信息就傳遞到mRNA上mRNADNA第28頁，共60頁，2022年，5月20日，22點23分，星期二TG C AC AA A T 細胞質(zhì) 細胞核 核孔DNAACGUGUUUAmRNAACGTGTT AT4、mRNA釋放，DNA雙鏈恢復ACGUGUUUAmRNA第29頁，共60頁，2022年，5月20日，22點23分，星期二轉(zhuǎn)錄在_內(nèi)，以DNA的_為_， 按照_的原則合成_的過

10、程。細胞核一條鏈模板堿基互補配對RNA第30頁，共60頁，2022年，5月20日，22點23分，星期二（1）DNA的兩條鏈都能轉(zhuǎn)錄嗎？（2）DNA鏈完全解開嗎？（3）在轉(zhuǎn)錄過程中堿基互補配對原則有什么特殊 情況？ AU、TA、 GC、 CGATTCAGATGTAAGTCTACDNAa鏈b鏈AUUCAGAUG假設以b鏈為模板，則轉(zhuǎn)錄出的RNA堿基排列為P65思考與討論第31頁，共60頁，2022年，5月20日，22點23分，星期二思考：轉(zhuǎn)錄與DNA復制的異同點相同點： 都需要模板、酶、能量等； 都遵循堿基互補配對原則意義：堿基互補配對規(guī)律能夠保證遺傳信息傳遞的準確性。 不同點：第32頁，共60頁

11、，2022年，5月20日，22點23分，星期二 復制轉(zhuǎn)錄場所模板原料酶互補配對產(chǎn)物細胞核細胞核 四種脫氧核苷酸四種核糖核苷酸DNA的兩條鏈DNA中的一條鏈兩個雙鏈DNA分子單鏈RNAA TA U不同點：解旋酶、DNA聚合酶RNA聚合酶第33頁，共60頁，2022年，5月20日，22點23分，星期二在細胞質(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

12、定_種，即41664第34頁，共60頁，2022年，5月20日，22點23分，星期二實驗驗證：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35頁，共60頁，2022年，5月20日，22點23分，星期二有的氨基酸只有一個密碼子有的氨基酸有多個密碼子，叫密碼的簡并有2個起始密碼子 AUG GUG有3個終止密碼子(不決定氨基酸)所有的生物共用一套密碼子能決定氨基酸的密碼子有61種第36頁，共60頁，2022年，5月

13、20日，22點23分，星期二密碼子與反密碼子AAU亮氨酸ACU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?AUG異亮氨酸第37頁，共60頁，2022年，5月20日，22點23分，星期二AAU 亮氨酸ACU 天門冬酰氨AUG 異亮氨酸 tRNA的一端運載著氨基酸t(yī)RNA“搬運工”每種tRNA只能識別并轉(zhuǎn)運一種氨基酸!第38頁，共60頁，2022年，5月20日，22點23分，星期二UCAUGAUUAmRNA細胞質(zhì)第39頁，共60頁，2022年，5月20日，22點23分，星期二UCAUGAUUAAAU亮氨酸ACU天門冬氨酸核糖體第40頁，共60頁，2022年，5月20日

14、，22點23分，星期二UCAUGAUUAAAU亮氨酸ACU天門冬氨酸第41頁，共60頁，2022年，5月20日，22點23分，星期二UCAUGAUUAAAU亮氨酸ACU天門冬氨酸AUG異亮氨酸第42頁，共60頁，2022年，5月20日，22點23分，星期二UCAUGAUUAAAU亮氨酸ACU天門冬氨酸AUG異亮氨酸肽鍵第43頁，共60頁，2022年，5月20日，22點23分，星期二UCAUGAUUAAAU亮氨酸ACU天門冬氨酸AUG異亮氨酸第44頁，共60頁，2022年，5月20日，22點23分，星期二UCAUGAUUAAAU亮氨酸ACU天門冬氨酸AUG異亮氨酸肽鍵第45頁，共60頁，2022

15、年，5月20日，22點23分，星期二UCAUGAUUAAAU亮氨酸ACU天門冬氨酸AUG異亮氨酸第46頁，共60頁，2022年，5月20日，22點23分，星期二UCAUGAUUAAAUACUAUG亮氨酸天門冬氨酸異亮氨酸第47頁，共60頁，2022年，5月20日，22點23分，星期二翻 譯第48頁，共60頁，2022年，5月20日，22點23分，星期二翻譯是一個很快速、高效的過程正在合成的多肽鏈mRNA核糖體第49頁，共60頁，2022年，5月20日，22點23分，星期二翻譯小結定義：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。原料：_多種氨基酸場所：_

16、過程：_細胞質(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)mRNAPro第50頁，共60頁，2022年，5月20日，22點23分，星期二遺傳信息的轉(zhuǎn)錄與翻譯的比較轉(zhuǎn)錄翻譯場所原料配對解旋產(chǎn)物細胞核細胞質(zhì)4種核糖核苷酸氨基酸DNAmRNAAU、TA、CGmRNAtRNAAU、CG有無RNA多肽（還需加工）第51頁，共60頁，2022年，5月20日，22點23分，星期二DNA(基因)蛋白質(zhì)RNA轉(zhuǎn)錄翻譯基因指導蛋白質(zhì)合成的過程第52頁，共60頁，2022年，5月20日，22點23分，星期二轉(zhuǎn)錄、翻譯與DNA復制的比較場所模板原料產(chǎn)物遺傳信息傳遞方向DNA復制：DNA

17、 DNA轉(zhuǎn)錄：DNA RNA翻譯：RNA Pro游離的脫氧核苷酸游離的核糖核苷酸游離的 氨基酸DNAmRNA蛋白質(zhì)DNADNADNAmRNA親代DNA的 每一條鏈DNA的一條鏈（模板鏈）mRNA小結RNA基因蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄翻譯細胞核細胞質(zhì)細胞核細胞核細胞質(zhì)mRNAPro第53頁，共60頁，2022年，5月20日，22點23分，星期二ACUGGAUC UmRNAtRNAUGA CCU AGA蘇氨酸甘氨酸絲氨酸 轉(zhuǎn)錄翻譯蛋白質(zhì)密碼子ACU GGA UCUDNAACTGGATC TTGACCTAGA肽鍵 肽鍵第54頁，共60頁，2022年，5月20日，22點23分，星期二課堂鞏固蛋白質(zhì)種氨基酸數(shù)目與mR

18、NA、DNA中堿基數(shù)目的關系1、如果某蛋白質(zhì)中有n個氨基酸，則指導該蛋白質(zhì)合成的mRNA的堿基數(shù)目為 ，控制該蛋白質(zhì)合成的DNA（基因）中的堿基數(shù)目為 。3n6n 比例是_136第55頁，共60頁，2022年，5月20日，22點23分，星期二2、一條多肽鏈上有氨基酸300個，則作為合成該多肽鏈 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；600 B.900；1800 C.900；900 D.600；9003、某生物基因單鏈的一段是GCAGACAAA 若以此鏈為模板，經(jīng)轉(zhuǎn)錄翻譯形成的多肽鏈上所對應的氨基酸順序是 苯丙氨酸UUU； 天冬氨酸GAC； 亮氨酸CUG； 賴氨酸AAA； 精氨酸CGU； 丙氨酸GCA A. B. C. D.第56頁，共60頁，2022年，5月20日，22點23分，星期二4、DNA復制，轉(zhuǎn)錄和翻譯后所形成的產(chǎn)物分別是 ADNA，RNA，蛋白質(zhì) BDNA，RNA和氨基酸 CRNA，DNA和核糖 DRNA，DNA和蛋白質(zhì)5、已知tRNA一端的三個堿基是CUA，則此tRNA運載的氨 基酸是 A亮氨酸 B天冬氨酸C丙氨酸 D纈氨酸6、在胰蛋白質(zhì)酶合成過程中，決定它性質(zhì)的根本因素是 AmRNA BtRNA CDNA D核糖體第57頁，共60頁，202