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文檔簡(jiǎn)介
問題探討:你知道如何讓恐龍復(fù)活的嗎?第1節(jié)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成
第四章基因的表達(dá)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成主要在細(xì)胞核在細(xì)胞質(zhì)進(jìn)行通過(guò)RNARNA充當(dāng)了兩者之間信使。問題:為什么RNA適于作DNA的信使?DNA和RNA的比較DNARNA基本單位五碳糖含N堿基空間結(jié)構(gòu)脫氧核苷酸脫氧核糖A、T、G、C雙鏈核糖核苷酸核糖A、U、G、C單鏈1、它的基本結(jié)構(gòu)與DNA很相似,也是由基本單位核苷酸組成。2、RNA一般是單鏈,而且比DNA短,因此能夠通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)三種RNA示意圖信使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
遺傳信息的轉(zhuǎn)錄
DNA
mRNADNA的遺傳信息是怎樣傳給mRNA的呢?TCATGTTTAAG
T
AC
AA
A
T
DNA(基因)的平面結(jié)構(gòu)圖轉(zhuǎn)錄的過(guò)程AG
T
AC
AA
A
T
AGCGACGGUUUUAG
T
AC
AA
A
T
GCGACGGUUUUA依次連接AG
T
AC
AA
A
T
GCGACGUUGUUAAG
T
AC
AA
A
T
GCGACGUGUUAUAG
T
AC
AA
A
T
GCGACGGUUAUUAG
T
AC
AA
A
T
GCGACGGUUAUUAAG
T
AC
AA
A
T
GCGCGGUUAUUAUAG
T
AC
AA
A
T
GGCGGUUAUUAUCAG
T
AC
AA
A
T
GUUAUUAUCmRNA
細(xì)胞質(zhì)
細(xì)胞核
核孔mRNA在細(xì)胞核中合成AG
T
AC
AA
A
T
GUUAUUAUCDNAmRNAAG
T
AC
AA
A
T
UCAUGAUUAmRNA
細(xì)胞質(zhì)
細(xì)胞核mRNA通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)UCAUGAUUAmRNATCATGTTTAAG
T
AC
AA
A
T
AG
T
AC
AA
A
T
GUUAUUAUCmRNA模板鏈非模板鏈模板鏈DNA
mRNA(1)轉(zhuǎn)錄的定義:?(2)轉(zhuǎn)錄的場(chǎng)所:?(3)轉(zhuǎn)錄的模板:?(4)轉(zhuǎn)錄的原料:?(5)轉(zhuǎn)錄的條件:?(6)轉(zhuǎn)錄時(shí)的堿基配對(duì):?(7)轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物:?在細(xì)胞核中,以DNA的一條鏈為模板合成mRNA的過(guò)程。細(xì)胞核。DNA分子的一條鏈。四種核糖核苷酸。模板、原料、ATP(能量)、酶。
ATCGDNA─┴─┴─┴─┴──┴─┴─┴─┴─RNA
UAGCmRNA。轉(zhuǎn)錄的實(shí)質(zhì):遺傳信息的流動(dòng)DNA
mRNA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雙鏈片段a鏈b鏈CGAACCTCACGC信使RNA比較mRNA和b鏈,以及mRNA和a鏈的堿基序列的差異。GCTTGGAGTGCGGCUUGGAGUGCG——DNA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)物遵循原則細(xì)胞核兩條母鏈脫氧核苷酸DNA分子(2個(gè),相同)堿基互補(bǔ)配對(duì)細(xì)胞核一條母鏈核糖核苷酸mRNA(1個(gè))堿基互補(bǔ)配對(duì)小結(jié)1、DNA與RNA的比較2、RNA的種類3、轉(zhuǎn)錄的過(guò)程
細(xì)胞質(zhì)
細(xì)胞核
核孔mRNA在細(xì)胞核中合成AG
T
AC
AA
A
T
GUUAUUAUCDNAmRNAAG
T
AC
AA
A
T
UCAUGAUUAmRNA
細(xì)胞質(zhì)
細(xì)胞核mRNA通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)UCAUGAUUAmRNAmRNA通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中,開始了它的新的里程------翻譯遺傳信息的翻譯問題情境
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)。UCAUGAUUAmRNARNA→蛋白質(zhì)RNA四種堿基蛋白質(zhì)20種氨基酸AA1AA2AA3AA4AA5AA6AA7AA8AA9AA10AA11AA12AA13AA14AA15AA16AA17AA18AA19AA20思考:
mRNA的四種堿基如何決定20種氨基酸?堿基和氨基酸之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系是怎樣的?AUCGACUGACUG
氨基酸ACUGACUG
氨基酸ACUGACUG
氨基酸1個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸,2個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸,3個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸,4(A.U.C.G)4(A.U.C.G)4(A.U.C.G)AAAUACAGCACUCCCGUAUUUCUGGAGUGCGG只能決定4種只能決定42=16種只能決定43=64種A
U
CG第一個(gè)字母第二個(gè)字母第三個(gè)字母UCAGU苯丙氨酸絲氨酸酪氨酸半胱氨酸U苯丙氨酸絲氨酸酪氨酸半胱氨酸C亮氨酸絲氨酸終止終止A亮氨酸絲氨酸終止色氨酸GC亮氨酸脯氨酸組氨酸精氨酸U亮氨酸脯氨酸組氨酸精氨酸C亮氨酸脯氨酸谷氨酰胺精氨酸A亮氨酸脯氨酸谷氨酰胺精氨酸GA異亮氨酸蘇氨酸天冬酰胺絲氨酸U異亮氨酸蘇氨酸天冬酰胺絲氨酸C異亮氨酸蘇氨酸賴氨酸精氨酸A甲硫氨酸(起始)蘇氨酸賴氨酸精氨酸GG纈氨酸丙氨酸天冬氨酸甘氨酸U纈氨酸丙氨酸天冬氨酸甘氨酸C纈氨酸丙氨酸谷氨酸甘氨酸A纈氨酸(起始)丙氨酸谷氨酸甘氨酸GACGUGAUUAmRNA
氨基酸
氨基酸
氨基酸密碼子:mRNA上決定氨基酸的三個(gè)相鄰的堿基密碼子遺傳密碼的特性:2、共64個(gè)遺傳密碼,其中有3個(gè)終止密碼,沒有對(duì)應(yīng)的氨基酸。能決定氨基酸的遺傳密碼子只有61個(gè)。3、通用性:地球上幾乎所有的生物共用一套密碼子表。1、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。mRNACACGUGAUUA……UAAUACUAAUG
GUG
UAA
UAG
UGA甲硫氨酸終止密碼子纈氨酸
起始密碼子編碼氨基酸的密碼子有61種氨基酸氨基酸氨基酸……氨基酸問題:
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“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t(yī)RNA“搬運(yùn)工”1、細(xì)胞中的tRNA有多少種?61種2、tRNA和氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)有何對(duì)應(yīng)關(guān)系?每種tRNA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tRNA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:UAC甲硫氨酸ACU
天門冬酰氨
核糖體mRNA與核糖體結(jié)合.UACGUGAUUAUAUAC甲硫氨酸ACU
天門冬酰氨
tRNA上的反密碼子與
mRNA上的密碼子互補(bǔ)配對(duì).ACGUGAUUAUAUUAC甲硫氨酸ACU
天門冬酰氨AUG
異亮氨酸
tRNA
將氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)到
mRNA上的相應(yīng)位置.ACGUGAUUAUAUACGUGAUUAUAC甲硫氨酸ACU
天門冬酰氨AUG
異亮氨酸
兩個(gè)氨基酸分子脫水縮合縮合ACGUGAUUAUAUACGUGAUUAUAC甲硫氨酸ACU
天門冬酰氨AUG
異亮氨酸
核糖體隨著
mRNA滑動(dòng).
另一個(gè)
tRNA上的堿基與mRNA上的密碼子配對(duì).
ACGUGAUUAUAUACGUGAUUA甲硫氨酸ACU
天門冬酰氨AUG
異亮氨酸
一個(gè)個(gè)氨基酸分子縮合成鏈狀結(jié)構(gòu)ACGUGAUUAUAU甲硫氨酸CUA
天門冬酰氨AUG
異亮氨酸
tRNA離開,再去轉(zhuǎn)運(yùn)新的氨基酸ACGUGAUUAUAU
甲硫氨酸
天門冬酰氨
異亮氨酸以mRNA為模板形成了有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì).ACGUGAUUAUAU一個(gè)mRNA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)2.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(guò)
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
AUCGmRNA─┴─┴─┴─┴─
tRNA─┴─┴─┴─UAG
細(xì)胞質(zhì)的核糖體mRNA游離的氨基酸模板、原料、能量、酶、工具遺傳信息流動(dòng):mRNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)(肽鏈)1.翻譯的概念:階段項(xiàng)目轉(zhuǎn)錄(有解旋)翻譯(無(wú)解旋)定義場(chǎng)所模板遺傳信息傳遞的方向原料產(chǎn)物實(shí)質(zhì)在細(xì)胞核中,以DNA的一條鏈為模板合成mRNA的過(guò)程。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(guò)程細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)的核糖體DNA的一條鏈信使RNADNA→mRNAmRNA→蛋白質(zhì)4種核糖核苷酸氨基酸信使RNA一定氨基酸排列順序的多肽是遺傳信息的轉(zhuǎn)錄是遺傳信息的表達(dá)GAGUCAUGCmRNA轉(zhuǎn)錄AGAGTCTG
CT
C
CC
AG
AG
TDNA翻譯蛋白質(zhì)纈氨酸組氨酸精氨酸總結(jié):基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯時(shí)間場(chǎng)所模板原
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