基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成講課

基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成講課第一頁，共六十頁，編輯于2023年，星期日DNA分子是怎樣控制遺傳性狀的？現(xiàn)代遺傳學(xué)認(rèn)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）？第二頁，共六十頁，編輯于2023年，星期日

從恐龍化石中提取出恐龍DNA，真的可以使恐龍復(fù)活嗎？電影《侏羅紀(jì)公園》中恐龍復(fù)活的場景第三頁，共六十頁，編輯于2023年，星期日科學(xué)家利用凝結(jié)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(bǔ)和培育繁殖，竟然將已絕跡6500萬年的史前龐然大物復(fù)生?？铸埖膹?fù)活利用已滅絕的生物的遺傳基因，能夠使滅絕的生物復(fù)活,這反映了一個什么生物學(xué)原理？第四頁，共六十頁，編輯于2023年，星期日基因膚色眼皮單雙血型基因有遺傳效應(yīng)的DNA片段控制生物性狀在染色體上呈線性排列第五頁，共六十頁，編輯于2023年，星期日DNA基因無遺傳效應(yīng)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(yīng)()2.有遺傳效應(yīng)的DNA片段一定有遺傳信息()——ATCGGACCAG————TAGCCTGGTC——遺傳信息基因(有遺傳效應(yīng))×√(能控制性狀)有遺傳效應(yīng)的片段——第六頁，共六十頁，編輯于2023年，星期日基因：有遺傳效應(yīng)的DNA片段基因間區(qū)：沒有遺傳效應(yīng)的片段第七頁，共六十頁，編輯于2023年，星期日基因控制生物性狀指導(dǎo)合成蛋白質(zhì)體現(xiàn)者基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的過程，叫基因的表達(dá)。問題：基因是怎樣指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成呢？第八頁，共六十頁，編輯于2023年，星期日1.DNA主要存在哪里？2.蛋白質(zhì)在哪里合成？DNA主要在細(xì)胞核蛋白質(zhì)的合成在細(xì)胞質(zhì)進(jìn)行指導(dǎo)通過RNA問題：為什么RNA適于作DNA的信使？細(xì)胞核中的DNA如何指導(dǎo)細(xì)胞質(zhì)中的蛋白質(zhì)的合成第九頁，共六十頁，編輯于2023年，星期日RNA是由基本單位——核糖核苷酸連接而成，能儲存遺傳密碼。RNA一般為單鏈，比DNA短，能通過核孔，從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中。RNA與DNA的關(guān)系中，也遵循“堿基互補(bǔ)配對原則”。因此以RNA為媒介可將遺傳信息傳遞到細(xì)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？第十頁，共六十頁，編輯于2023年，星期日比較項目DNARNA基本單位五碳糖含氮堿基結(jié)構(gòu)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ATCGAUCG多為雙鏈結(jié)構(gòu)多為單鏈結(jié)構(gòu)細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)為什么RNA適合做DNA的信使呢？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(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)第十一頁，共六十頁，編輯于2023年，星期日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十二頁，共六十頁，編輯于2023年，星期日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

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核糖體RNA第十三頁，共六十頁，編輯于2023年，星期日一、轉(zhuǎn)錄RNA是在細(xì)胞核中，以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(jié)構(gòu)相似。RNA是單鏈、比DNA短，能夠通過核孔。第十四頁，共六十頁，編輯于2023年，星期日ACGTGTTTADNA的平面結(jié)構(gòu)圖TG

C

AC

AA

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不需要解旋酶但需要RNA聚合酶第十五頁，共六十頁，編輯于2023年，星期日AGCAGACGGUUUDNA游離的核糖核苷酸RNA聚合酶TG

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1、DNA解旋，堿基暴露第十六頁，共六十頁，編輯于2023年，星期日TG

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AGCGACGGUUA2、游離的核糖核苷酸與DNA隨機(jī)碰撞，氫鍵結(jié)合第十七頁，共六十頁，編輯于2023年，星期日TG

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A

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AGCGACGGUUAU第十八頁，共六十頁，編輯于2023年，星期日TG

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AGCGACGGUUAU3、連接成mRNA。第十九頁，共六十頁，編輯于2023年，星期日TG

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GCGACGGUUAUG第二十頁，共六十頁，編輯于2023年，星期日TG

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GCGACGUUGAUG第二十一頁，共六十頁，編輯于2023年，星期日TG

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GCGACGUGAUGU第二十二頁，共六十頁，編輯于2023年，星期日TG

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GCGACGUGAUGU第二十三頁，共六十頁，編輯于2023年，星期日TG

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A

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GCGACGGAUGUU第二十四頁，共六十頁，編輯于2023年，星期日TG

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AC

AA

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GCGACGGAUGUUA第二十五頁，共六十頁，編輯于2023年，星期日TG

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AC

AA

A

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GCGCGGAUGUUAU第二十六頁，共六十頁，編輯于2023年，星期日TG

C

AC

AA

A

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GGCGGAUGUUAUC第二十七頁，共六十頁，編輯于2023年，星期日RNA聚合酶TG

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GGCGGAUGUUAUC形成

mRNA鏈，DNA上的遺傳信息就傳遞到mRNA上mRNADNA第二十八頁，共六十頁，編輯于2023年，星期日TG

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AA

A

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細(xì)胞質(zhì)

細(xì)胞核核孔DNAACGUGUUUAmRNAACGTGTTAT4、mRNA釋放，DNA雙鏈恢復(fù)ACGUGUUUAmRNA第二十九頁，共六十頁，編輯于2023年，星期日轉(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第三十頁，共六十頁，編輯于2023年，星期日（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(bǔ)配對原則有什么特殊情況？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，則轉(zhuǎn)錄出的RNA堿基排列為P65思考與討論第三十一頁，共六十頁，編輯于2023年，星期日思考：轉(zhuǎn)錄與DNA復(fù)制的異同點相同點：都需要模板、酶、能量等；都遵循堿基互補(bǔ)配對原則意義：堿基互補(bǔ)配對規(guī)律能夠保證遺傳信息傳遞的準(zhǔn)確性。

不同點：第三十二頁，共六十頁，編輯于2023年，星期日復(fù)制

轉(zhuǎn)錄場所模板原料酶互補(bǔ)配對產(chǎn)物細(xì)胞核細(xì)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聚合酶第三十三頁，共六十頁，編輯于2023年，星期日在細(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41664第三十四頁，共六十頁，編輯于2023年，星期日實驗驗證：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三十五頁，共六十頁，編輯于2023年，星期日①有的氨基酸只有一個密碼子②有的氨基酸有多個密碼子，叫密碼的簡并③有2個起始密碼子

AUGGUG④有3個終止密碼子(不決定氨基酸)⑥所有的生物共用一套密碼子⑤能決定氨基酸的密碼子有61種第三十六頁，共六十頁，編輯于2023年，星期日密碼子與反密碼子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異亮氨酸第三十七頁，共六十頁，編輯于2023年，星期日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!第三十八頁，共六十頁，編輯于2023年，星期日UCAUGAUUAmRNA細(xì)胞質(zhì)第三十九頁，共六十頁，編輯于2023年，星期日UCAUGAUUAAAU亮氨酸ACU天門冬氨酸核糖體第四十頁，共六十頁，編輯于2023年，星期日UCAUGAUUAAAU亮氨酸ACU天門冬氨酸第四十一頁，共六十頁，編輯于2023年，星期日UCAUGAUUAAAU亮氨酸ACU天門冬氨酸AUG異亮氨酸第四十二頁，共六十頁，編輯于2023年，星期日UCAUGAUUAAAU亮氨酸ACU天門冬氨酸AUG異亮氨酸肽鍵第四十三頁，共六十頁，編輯于2023年，星期日UCAUGAUUAAAU亮氨酸ACU天門冬氨酸AUG異亮氨酸第四十四頁，共六十頁，編輯于2023年，星期日UCAUGAUUAAAU亮氨酸ACU天門冬氨酸AUG異亮氨酸肽鍵第四十五頁，共六十頁，編輯于2023年，星期日UCAUGAUUAAAU亮氨酸ACU天門冬氨酸AUG異亮氨酸第四十六頁，共六十頁，編輯于2023年，星期日UCAUGAUUAAAUACUAUG亮氨酸天門冬氨酸異亮氨酸第四十七頁，共六十頁，編輯于2023年，星期日翻譯第四十八頁，共六十頁，編輯于2023年，星期日翻譯是一個很快速、高效的過程正在合成的多肽鏈mRNA核糖體第四十九頁，共六十頁，編輯于2023年，星期日翻譯小結(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)mRNAPro第五十頁，共六十頁，編輯于2023年，星期日遺傳信息的轉(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(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)4種核糖核苷酸氨基酸DNA－mRNAA—U、T—A、C—GmRNA－tRNAA—U、C—G有無RNA多肽（還需加工）第五十一頁，共六十頁，編輯于2023年，星期日DNA(基因)蛋白質(zhì)RNA轉(zhuǎn)錄翻譯基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的過程第五十二頁，共六十頁，編輯于2023年，星期日轉(zhuǎn)錄、翻譯與DNA復(fù)制的比較場所模板原料產(chǎn)物遺傳信息傳遞方向DNA復(fù)制：DNADNA轉(zhuǎn)錄：DNARNA翻譯：RNAPro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)DNA→DNADNA→mRNA親代DNA的每一條鏈DNA的一條鏈（模板鏈）mRNA小結(jié)RNA基因蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄翻譯細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)mRNA→Pro第五十三頁，共六十頁，編輯于2023年，星期日A—C—U—G—G—A—U—C—UmRNAtRNAU–G–AC–C–UA–G–A蘇氨酸——甘氨酸——絲氨酸轉(zhuǎn)錄翻譯蛋白質(zhì)密碼子ACUGGAUCUDNAA—C—T—G—G—A—T—C—TT—G—A—C—C—T—A—G—A肽鍵肽鍵第五十四頁，共六十頁，編輯于2023年，星期日課堂鞏固蛋白質(zhì)種氨基酸數(shù)目與mRNA、DNA中堿基數(shù)目的關(guān)系1、如果某蛋白質(zhì)中有n個氨基酸，則指導(dǎo)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_________1∶3∶6第五十五頁，共六十頁，編輯于2023年，星期日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；600B.900；1800C.900；900D.600；9003、某生物基因單鏈的一段是┅G–C–A–G–A–C–A–A–A┅若以此鏈為模板，經(jīng)轉(zhuǎn)錄翻譯形成的多肽鏈上所對應(yīng)的氨基酸順序是①苯丙氨酸UUU；②天冬氨酸GAC；③亮氨酸CUG；④賴氨酸AA