復制和蛋白質合成

復制和蛋白質合成看一看：核酸的化學結構ATGCATGCDNA的化學結構RNA的化學結構AUGC第2頁,共64頁，2024年2月25日，星期天名稱DNARNA簡稱分布核糖種類堿基空間結構脫氧核糖核酸核糖核酸主要存在于細胞核主要存在于細胞質脫氧核糖核糖A、GC、TA、GC、U雙螺旋單鏈RNA和DNA在結構上的異同DNA四堿基記憶口訣

為何饑鳥愛線受飄零？只因細胞替兄已密訂。

G鳥A腺嘌呤C胞T胸嘧啶第3頁,共64頁，2024年2月25日，星期天脫氧核糖堿基磷酸AGCT核酸的基本單位－核苷酸核糖堿基磷酸AGCUDNA：脫氧核糖核苷酸RNA：核糖核苷酸思考：兩類核苷酸結構上有何區(qū)別？第4頁,共64頁，2024年2月25日，星期天AGCT腺嘌呤脫氧核苷酸鳥嘌呤脫氧核苷酸胞嘧啶脫氧核苷酸

胸腺嘧啶脫氧核苷酸脫氧核糖核苷酸的種類第5頁,共64頁，2024年2月25日，星期天AGCU腺嘌呤核糖核苷酸鳥嘌呤核糖核苷酸胞嘧啶核糖核苷酸

尿嘧啶核糖核苷酸核糖核苷酸的種類第6頁,共64頁，2024年2月25日，星期天回憶：DNA的化學結構？脫氧核苷酸

磷酸基脫氧核糖含氮堿基（種）脫水縮合多核苷酸長鏈（條）兩堿基對（氫鍵）連接呈螺旋狀脫氧核糖核酸（DNA）腺嘌呤（A）鳥嘌呤（G）胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（T）空間結構雙螺旋結構4堿基互補配對第7頁,共64頁，2024年2月25日，星期天思考：右圖為DNA的一個區(qū)段示意圖，請回答下列問題(括號內填編號，空格寫文字)

(1)組成DNA分子的單體是()————，共有————種。每個單體由()———

()

————和(

)————

組成。該區(qū)段有————個單體。(2)DNA分子中(

)————和()———

交互排列的順序是穩(wěn)定的，從而決定了DNA的————性。(3)DNA分子的空間結構是————結構。４脫氧核苷酸４１磷酸２脫氧核糖３含氮堿基８１磷酸２脫氧核糖穩(wěn)定雙螺旋第8頁,共64頁，2024年2月25日，星期天一、DNA的復制（看一看）第二節(jié)DNA復制和蛋白質合成注意：１、復制前和復制后DNA數(shù)量的變化？２、子鏈和母鏈有何區(qū)別？３、多核苷酸鏈和DNA分子有何區(qū)別？４、DNA復制時堿基互補配對有何規(guī)律？５、DNA復制過程有何特點？６、DNA復制時有哪些物質參與？７、DNA復制時的地點？第9頁,共64頁，2024年2月25日，星期天１、復制前和復制后DNA數(shù)量的變化？２、子鏈和母鏈有何區(qū)別？２ｎ子鏈和母鏈之一完全一樣。第10頁,共64頁，2024年2月25日，星期天３、多核苷酸鏈和DNA分子有何區(qū)別？４、DNA復制時堿基互補配對有何規(guī)律？單鏈和雙鏈Ａ和Ｔ、Ｃ和Ｇ互補配對第11頁,共64頁，2024年2月25日，星期天５、DNA復制過程有何特點？６、DNA復制時有哪些物質參與？７、DNA復制時的地點？半保留復制DNA解旋酶、DNA聚合酶、游離的脫氧核苷酸、ATP。細胞核第12頁,共64頁，2024年2月25日，星期天閱讀：

Ｐ48DNA分子的半保留復制。

DNA的復制如此復雜，可事實上沒有一個人看到過，那么科學家是怎么知道的呢？第13頁,共64頁，2024年2月25日，星期天閱讀：Ｐ48DNA分子的半保留復制

DNA的復制如此復雜，可事實上沒有一個人看到過，那么科學家是怎么知道的呢？思考：1、你認為離心管上、中、下部的哪條帶密度最大？為什么？2、根據(jù)實驗現(xiàn)象，說明DNA復制的特點？下部密度最大在同樣離心的轉速下，密度大的物質受到的離心力大，在同一介質中加速度也大，故會在試管下部集聚。半保留復制。第14頁,共64頁，2024年2月25日，星期天思考：取植物體任何部位的一個活細胞，能通過組織培養(yǎng)法可培育成一株完整的植物體。由此說明多細胞植物體的遺傳物質都來自同一個細胞，遺傳信息是一致的，但新植物體的根、莖、葉等部位的細胞形態(tài)和結構卻都不同。為什么？根、莖、葉等部位的蛋白質不同。科學家認為，蛋白質是生命活動的體現(xiàn)者，生物體的性狀（形態(tài)、結構和功能）是通過蛋白質的結構和功能來體現(xiàn)的。第15頁,共64頁，2024年2月25日，星期天如：人體的蛋白質和功能７（10）萬多種７（10）萬多種結構１、結構材料２、運輸作用３、儲存作用４、免疫作用５、調節(jié)作用６、催化作用膠原、肌球、肌動蛋白血紅、肌紅蛋白卵精蛋白、乳汁中的蛋白抗體激素酶思考：蛋白質多樣性的原因？思考：蛋白質的合成有誰來控制呢？第16頁,共64頁，2024年2月25日，星期天基因黃身白眼紅寶石眼截翅朱紅眼深紅眼棒眼短硬毛我們也知道遺傳信息位于DNA上：具有遺傳效應的DNA片斷，是決定生物性狀的基本單位。那么基因是如何指導蛋白質合成的呢？第17頁,共64頁，2024年2月25日，星期天蛋白質合成的轉錄過程看一看：二、蛋白質的合成思考：蛋白質的合成過程可分幾個階段？在細胞核中，以DNA分子的一條鏈為模板，按照堿基互補配對的原則，形成信使RNA（mRNA）的過程。第18頁,共64頁，2024年2月25日，星期天思考：蛋白質的合成過程可分幾個階段？蛋白質合成的轉錄過程模板：以DNA特定的一條單鏈為模板轉錄；參與物質：地點：細胞核配對方式：A配U、T配A、C配G、G配C。DNA解旋酶、核糖核苷酸、RNA聚合酶、ATP。產物：mRNA第19頁,共64頁，2024年2月25日，星期天RNA的結構mRNAtRNA第20頁,共64頁，2024年2月25日，星期天RNA上的信息單位信使RNA（mRNA）密碼子：mRNA上決定一個氨基酸的三個相鄰堿基。轉運RNA（tRNA）反密碼子：轉移RNA分子內決定氨基酸順序的每三個相鄰堿基，與信使RNA分子互補配對。第21頁,共64頁，2024年2月25日，星期天思考：密碼子為何是三個堿基組成的？推理：mRNA合成之后，直接指導蛋白質的合成。但是我們知道，蛋白質是由20種氨基酸組成的，而使RNA上的堿基只有四種（A、G、C、U）。如果一個堿基對應一個氨基酸：如果二個堿基對應一個氨基酸：如果三個堿基對應一個氨基酸：如果四個堿基對應一個氨基酸：４１＝４４２＝１６４３＝６４４４＝２５６思考：那么密碼子該有多少個呢？第22頁,共64頁，2024年2月25日，星期天看一看：密碼子１、一個氨基酸對應幾個密碼子？多個３、不同生物的密碼子是否相同？是４、生物的密碼子相同，說明生物之間具有什么性？親緣性２、同一個氨基酸對應的密碼子有多個有何意義？同義密碼子越多，遺傳的穩(wěn)定性越高。第23頁,共64頁，2024年2月25日，星期天蛋白質合成的翻譯過程蛋白質合成的轉錄過程概念：在細胞質的核糖體上，以mRNA為模板，以tRNA為運載工具，首先合成多肽，進一步合成具有一定氨基酸連接順序的蛋白質的過程。第24頁,共64頁，2024年2月25日，星期天思考：蛋白質合成時翻譯過程有關問題模板：參與物質：地點：配對方式：mRNA如何決定蛋白質的氨基酸順序？mRNA核糖體密碼子配反密碼子（連對應的氨基酸）酶、ATP、氨基酸、tRNA。密碼子順序決定氨基酸順序。產物：蛋白質第25頁,共64頁，2024年2月25日，星期天鞏固：轉錄、翻譯與DNA復制的比較親代DNA的每一條鏈DNA的一條鏈（模板鏈）模板原料產物酶堿基互補DNA復制DNADNA轉錄DNARNA翻譯RNAPromRNA游離的脫氧核苷酸ATP游離的核糖核苷酸ATP游離的氨基酸ATP子代DNA分子mRNA蛋白質DNA解旋、聚合酶DNA解旋酶、RNA聚合酶母鏈與子鏈之間模板DNA和RNA之間mRNA和tRNA之間第26頁,共64頁，2024年2月25日，星期天鞏固：蛋白質合成中遺傳信息傳遞的實質？

基因———→mRNA———→tRNA———→蛋白質脫氧核苷酸序列密碼子序列反密碼子序列氨基酸序列拓展：將豬的mRNA放入到牛的細胞中合成的蛋白質是豬肉還是牛肉蛋白？第27頁,共64頁，2024年2月25日，星期天鞏固：基因和蛋白質的關系

DNA是染色體的組成成分，染色體是基因的載體，基因是有遺傳效應的DNA片斷?；驔Q定性狀蛋白質控制合成體現(xiàn)指導基因和性狀這種關系及遺傳的本質，科學家概括第28頁,共64頁，2024年2月25日，星期天中心法則：遺傳信息從DNA傳遞給RNA的轉錄，再有RNA決定蛋白質特異性的翻譯過程，以及遺傳信息從DNA傳遞給DNA的復制過程，稱為“中心法則”DNARNA（基因）轉錄翻譯蛋白質（性狀）隨著科學家對病毒了解的加深，發(fā)現(xiàn)中心法則的缺陷。看一看：病毒的蛋白質合成。復制第29頁,共64頁，2024年2月25日，星期天“中心法則”的補充：遺傳信息從RNA傳遞給RNA的自我復制，以及遺傳信息從RNA傳遞給DNA的逆轉錄。DNARNA（基因）轉錄逆轉錄翻譯蛋白質（性狀）現(xiàn)在的中心法則完善了嗎？復制復制第30頁,共64頁，2024年2月25日，星期天看一看：又稱“牛海綿狀腦病”一種由朊病毒引起的危害牛中樞神經系統(tǒng)的嚴重傳染病。癥狀：腦神經會逐漸變得象一種海綿狀的奶酪體，名副其實的“一腦子漿糊”，最終導致死亡。瘋牛病

第31頁,共64頁，2024年2月25日，星期天“中心法則”的未來：DNARNA（基因）轉錄逆轉錄翻譯蛋白質（性狀）？是否該加上這逆翻譯，有待你來發(fā)現(xiàn)……復制復制第32頁,共64頁，2024年2月25日，星期天“遺傳信息”的錯誤傳遞：閱讀Ｐ55，探究DNA改變對蛋白質組成的影響思考：１、DNA序列中發(fā)生一個堿基的變化，就一定會引起它所表達的蛋白質中氨基酸序列的變化？為什么？２、DNA序列中發(fā)生一個堿基的變化，與插入或缺失一個堿基相比，何者對蛋白質中氨基酸序列的影響更大些？３、生活中有沒有這樣的事例呢？第33頁,共64頁，2024年2月25日，星期天看一看：鐮刀型貧血的紅細胞“遺傳信息”的錯誤傳遞：思考：為什么會出現(xiàn)這種紅細胞呢？第34頁,共64頁，2024年2月25日，星期天遺傳信息（基因）改變的原因：臨床表現(xiàn)血紅蛋白β─6(N端)mRNAβ基因(DNA上)正常表現(xiàn)正常谷氨酸CTTGAAGAATTTAAA輕度貧血異常賴氨酸AAA鐮刀型貧血異常纈氨酸CATGTAGUA正常表現(xiàn)正常谷氨酸GACCTCGAG1、T－A堿基對變成A－T堿基對后將會有什么結果？3、堿基順序和數(shù)目改變了呢？2、其它堿基種類改變了呢？第35頁,共64頁，2024年2月25日，星期天遺傳信息（基因）改變的原因：堿基數(shù)目增加后會怎樣呢？肽鏈：起始---纈---異亮---亮---甘---終止mRNA：-AUG-GAU-AUC-CUC-GGG-UAA-肽鏈：起始---甘---天冬---脯---精---纈-----TAC-CCA-TTA-GGA-GCC-CAT----ATG-GGA-TAT-CCT-CGG-GTA--DNAmRNA：-AUG-GGA-UAU-CCU-CGG-GUA---TAC-CAT-TAG-GAG-CCC-ATT----ATG-GAT-ATC-CTC-GGG-TAA--DNA突變前突變后+C+G此處插入一個堿基對第36頁,共64頁，2024年2月25日，星期天基因突變概念：基因內部的結構變化，包括DNA分子中堿基對的增添、缺失或改變。基因突變當代能否表現(xiàn)分顯性突變隱性突變引發(fā)原因分人工誘變自然突變第37頁,共64頁，2024年2月25日，星期天小結：“中心法則”DNARNA（基因）轉錄逆轉錄翻譯蛋白質（性狀）中心法則中的幾個概念：遺傳密碼：信使RNA分子內的堿基排列順序。密碼子：信使RNA分子內決定氨基酸順序的每三個相鄰堿基。反密碼子：轉移RNA分子內決定氨基酸順序的每三個相鄰堿基，與信使RNA分子互補配對。復制復制第38頁,共64頁，2024年2月25日，星期天密碼子有幾個？64個密碼子對應的氨基酸有幾個？20個起始密碼：AUG、GUG終止信號：UAA、UAG、UGA轉錄原則：堿基互補配對轉錄和復制的區(qū)別？轉錄和翻譯的區(qū)別？第39頁,共64頁，2024年2月25日，星期天拓展：堿基互補配對的有關數(shù)量關系在雙鏈DNA分子中(以下均同),由于堿基互補配對,故在數(shù)量上A=T,C=G.兩個不互補配對的堿基之和的比值都等于1,即

=1,=1DNA分子的一條鏈中,兩個不互補配對的堿基之和的比值等于另一互補鏈中這一比值的倒數(shù),即DNA分子一條鏈等于另一互補鏈中這一比值的倒數(shù).兩個互補配對的堿基之和的比值與該DNA分子中每一單鏈中這一比值相等,即DNA分子中與該DNA分子每一單鏈中的這一比值相等.第40頁,共64頁，2024年2月25日，星期天1.

DNA分子的一條單鏈中(A+C)／(T+G)=0.4，上述比例其互補鏈和整個DNA分子中(A+C)／(T+G)分別是（）

A.

0.4和0.6

B.2.5和1.0C.0.4和0.4

D.0.6和1.0

練習題2.分析一個分子時發(fā)現(xiàn)30%的脫氧核苷酸含有腺嘌呤，由此可知該分子中，一條鏈上的鳥嘌呤的最大值可占此鏈堿基總數(shù)的（）A.

20%

B.30%C.40%D.70%BA第41頁,共64頁，2024年2月25日，星期天拓展：中心法則內的數(shù)量關系基因堿基數(shù)：mRNA堿基數(shù)：氨基酸數(shù)6

3

1一條肽鏈含999個肽鍵，則此蛋白質含(

)個氨基酸，最多()種氨基酸，合成此蛋白質的mRNA共含堿基(

)個，基因中最少含有脫氧核糖數(shù)為(

)個

10002030006000基因堿基數(shù)：密碼子數(shù)：氨基酸數(shù)6

1

1第42頁,共64頁，2024年2月25日，星期天練習：如果某蛋白質中有n個氨基酸，則指導該蛋白質合成的mRNA的堿基數(shù)目為

，控制該蛋白質合成的DNA（基因）中的堿基數(shù)目為

。3n6n第43頁,共64頁，2024年2月25日，星期天05上海市高考題：3．組成DNA的結構的基本成分是（）①核糖②脫氧核糖③磷酸④腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶⑤胸腺嘧啶⑥尿嘧啶A．①③④⑤B．①②④⑥C．②③④⑤D．②③④⑥

C第44頁,共64頁，2024年2月25日，星期天06上海市高考題：22．下列有關核酸的敘述中錯誤的是()A．生物體內具有遺傳功能的大分子化合物B．細胞內生命物質的主要成分之一C．由含氮堿基、脫氧核糖和磷酸組成D．由核苷酸聚合而成的大分子化合物

C第45頁,共64頁，2024年2月25日，星期天練習

分別用32P標記噬菌體的DNA，35S標記細菌的蛋白質做侵染實驗(31P,32S)問：⑴子噬菌體的DNA分子含有的上述元素是：⑵子噬菌體的蛋白質分子含有的上述元素是：⑶此實驗證明了：⑷若繁殖n代，產生子代噬菌體()個，含親本DNA鏈的噬菌體為()個；32P、

31P35SDNA是遺傳物質2n235S31P32P32S第46頁,共64頁，2024年2月25日，星期天03上海市高考題：32．某DNA分子共有a個堿基，其中含胞嘧啶m個，則該DNA分子復制3次，需要游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸數(shù)為 （）

A．7（a－m）

B．8（a－m）

C．7（1/2

a－m) D．8（2a－m）

C第47頁,共64頁，2024年2月25日，星期天06上海市高考題：10．用一個32P標記的噬菌體侵染細菌。若該細菌解體后釋放出32個大小、形狀一樣的噬菌體，則其中含有32P的噬菌體有()A．0個

B．2個

C．30個

D．32個B第48頁,共64頁，2024年2月25日，星期天在雙鏈DNA分子中，有腺嘌呤P個，占全部堿基的比例為N／M（M＞2N），則該DNA分子中鳥嘌呤的個數(shù)為()能力訓練：(PM/2N)-P

A

NA+T+C+GM=A=T=PG=C第49頁,共64頁，2024年2月25日，星期天某DNA分子一個單鏈上（A+G）/（T+C）=0.4，則該DNA的另一條單鏈和整個DNA分子中同樣的堿基比是（）

A、0.4和0.6B、2.5和1.0C、0.4和0.4D、0.6和1.0練習：B第50頁,共64頁，2024年2月25日，星期天某一DNA分子，T為200個，復制數(shù)次后，消耗周圍環(huán)境中胸腺嘧啶脫氧核糖核苷酸3000個，則該DNA分子已經復制了幾次：A、3次B、4次 C、5次D、6次某生物遺傳物質的堿基組成是嘌呤占58%，嘧啶占42%，此生物可能是：A、噬菌體B、小麥C、煙草花葉病毒D、任何生物某生物核酸的堿基組成是嘌呤占58%，嘧啶占42%，此生物可能是：A、噬菌體B、小麥C、煙草花葉病毒D、任何生物練習：第51頁,共64頁，2024年2月25日，星期天練習：某DNA分子中共有200個堿基對，其中有A80個，當DNA分子連續(xù)復制兩次，細胞核中參與復制的游離胞嘧啶脫氧核苷酸分子共有（）

A.180個B.240個

C.360個D.480個C第52頁,共64頁，2024年2月25日，星期天練習：某生物遺傳物質的堿基的組成成份是嘌呤堿基占42%，嘧啶堿基占58%，此生物可能是（）

A.煙草B.小麥

C.煙草花葉病毒 D.任何生物C第53頁,共64頁，2024年2月25日，星期天能力訓練：一段mRNA有30個堿基，其中A=G有12個，則轉錄成mRNA的一段DNA分子中應有()個C+TA.12B.18C.24D.30D第54頁,共64頁，2024年2月25日，星期天03上海市高考題：7．“人類基因組計劃”中的基因測序工作是指測定 （）

A．DNA的堿基對排列順序 B．mRNA的堿基排列順序

C．蛋白質的氨基酸排列順序

D．DNA的基因排列順序

A第55頁,共64頁，2024年2月25日，星期天04上海市高考題：10．馬和豚鼠體細胞具有相同數(shù)目的染色體，但性狀差異很大，原因是（）A．生活環(huán)境不同B．DNA分子中堿基對排列順序不同C．DNA分子中堿基配對方式不同D．著絲點數(shù)目不同B第56頁,共64頁，2024年2月25日，星期天練習：例：枯草桿菌的染色體是4.2×106個核苷酸組成的2條多聚核苷酸鏈，以氫鍵配對的環(huán)狀DNA。假定整條染色體有形成蛋白質的遺傳信息，則枯草桿菌約可產生多少種蛋白質？另假定蛋白質平均有300個氨基酸組成，各基因在一條鏈上，除對應于蛋白質的的遺傳密碼外，用于轉錄、翻譯和調節(jié)要100個核苷酸。答案：指令合成蛋白質的遺傳信息，是使用2條多聚核苷酸鏈中的1條（有意義鏈）。1種蛋白質的核苷酸數(shù)是300×3，因此蛋白質種類數(shù)是4.2×106÷