4.1 基因指导蛋白质的合成

课件65张PPT。第 4章基因的表达(1)利用已经灭绝的恐龙基因,真的能使恐龙复活吗?思考:(2)如果要使恐龙复活,我们首先需要解决的问题是什么?问题： ① DNA主要存在于细胞的哪个部分？
②蛋白质合成的场所是什么？ 遗传信息是如何从细胞核传到核糖体，从而控制蛋白质合成的？ 第1节 基因指导蛋白质的合成两种可能性:(1)基因从核孔中出来,直接参与蛋白质的合成;(2)基因将遗传信息传给一个中间介质,中间介质从细胞核中出来,参与蛋白质的合成.思考:哪种可能性大一些?细胞核中的DNA如何指导细胞质中的蛋白质的合成?谁来充当基因和蛋白质之间的中间介质?——RNA请设计一个实验,证明蛋白质的合成与RNA有关。1.提出问题:蛋白质的合成与RNA有关2.设计实验: (2)往A组中注入RNA酶,发现蛋白质不能合成,
B组不加任何试剂,蛋白质的合成正常进行。(1)取等量的细胞,分为A.B两组。3.实验结论:蛋白质的合成与RNA有关。?RNA从哪里来?1、RNA（核糖核酸）(1)组成的基本单位——核糖核苷酸★化学元素组成:C H O N P(2)结构:通常为核糖核苷酸组成的单链。DNA,RNA 的主要区别脱氧核苷酸核糖核苷酸脱氧核糖核糖A T C GA U C G多为双链结构多为单链结构细胞核细胞质为什么RNA适合做DNA的信使呢？RNA一般是____链，而且比 DNA 短，因此能够通过_______，从________转移到________中。单核孔细胞核细胞质RNA
的种类信使 RNA(mRNA)核糖体 RNA(rRNA)转运 RNA(tRNA)（蛋白质合成的直接模板）（转运相应氨基酸，识别密码子 ）（与蛋白质、酶构成核糖体）RNA按功能分：2、转录在_______内，以DNA的______为______， 按照____________的原则合成_____的过程。细胞核一条链模板碱基互补配对RNA场所模板DNA的平面结构图细胞核中转录过程：1.DNA双螺旋解开，DNA双链的碱基得以暴露，其中一条链提供准确模板；细胞核中2.游离的核糖核苷酸随机地与DNA链的碱基碰撞细胞核中DNA的一条链细胞核中DNA与RNA的碱基互补配对：A—U; T—A; C—G；G—CDNA的一条链细胞核中DNA的一条链细胞核中3.新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的
mRNA分子上细胞核中细胞核中细胞核中细胞核中细胞核中细胞核中形成mRNA，DNA上的遗传信息就传递到mRNA上DNAmRNADNA mRNA遗传信息 细胞质 细胞核 核孔DNAmRNA在细胞核中合成 细胞质 细胞核 核孔DNA4.合成的mRNA从DNA链上释放，而后，DNA双链恢复 细胞质 细胞核mRNA通过核孔进入细胞质……A－T－T－C－A－G－A－T－G……
……T－A－A－G－T－C－T－A－C……DNAa链
b链……A－U－U－C－A－G－A－U－G……假设以b链为模板，则转录出的RNA碱基排列为?思考与讨论RNA场　　所：
模　　板：
原　　料：
　　　酶：合成产物：
碱基互补配对：
遗传信息传递方向：一、遗传信息的转录细胞核DNA的一条链4种核糖核苷酸DNA解旋酶、RNA聚合酶单链的mRNA（信使RNA）G－C、C－G、T－A、A－U二、遗传信息的翻译1、概念
游离在细胞质中的各种氨基酸就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。叫做翻译。4种碱基蛋白质mRNA?20种氨基酸1个碱基?1种氨基酸,那么41＝ 4种氨基酸?
2个碱基?1种氨基酸,那么42 ＝16种氨基酸?
3个碱基?1种氨基酸,那么43 ＝64种氨基酸?DNA转录碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的？ 密码子 密码子 密码子2、密码子 概念：mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基（4）、而一种氨基酸可以有一个或多个密码子。如色氨酸的密码子只有UGG，亮氨酸、精氨酸有6个密码子 。
这样就使20种氨基酸有61种密码子。解读密码子表：（1）、64种密码子中，有61种决定氨基酸，另外3种（UAA、UAG、UGA）则为终止密码子，不决定氨基酸。（3）、一种密码子只代表一种氨基酸！（2）、AUG、GUG分别代表甲硫氨酸和缬氨酸，是起始密码子，为翻译的起点。生物的密码具有下列共同的特性 1、有3个终止密码，没有对应的氨基酸，所以，在64个遗传密码中，能决定氨基酸的遗传密码子只有61个。
2、通用性：地球上几乎所有的生物共用一套密码子表。
3、简并性：一种氨基酸有两种以上的密码子的情况 。在一定程度上能防止由于碱基的改变而导致的遗传信息的改变。 遗传信息和遗传密码的比较在DNA上在mRNA上许多个脱氧核苷酸排列
顺序，如ATGCAGTC???三个相邻的核苷酸（碱
基），如AGU、CGA间接作用：决定着氨基酸
的排列顺序直接作用：控制氨基酸
的排列顺序1、RNA是以DNA的某一单链某一片段（基因）为模
转录来的，DNA的遗传信息决定RNA的遗传密码2 DNA的遗传信息只有通过RNA的翻译，生物的
性状才能得以表现。 遗传信息的翻译怎样将各种氨基酸运送到核糖体的mRNA上呢？④种类：61种
每种转运RNA只能转运一种氨基酸，而一种氨基酸可以有几种转运RNA转运遗传信息的翻译 3、译员（搬运工具）： tRNA①结构：稳定的三叶草结构
（其“叶柄”端能与一个特定的氨基酸结合，“叶片”端有三个特殊的碱基）②反密码子：转运RNA上能与mRNA上的“密码子”相识别的三个相邻的碱基③功能：运输氨基酸，识别mRNA上的密码子
专一性（专一识别一种氨基酸的密码子，专一转运一种氨基酸）例、一个tRNA的反密码子为UUC，那么它转运的应该是哪种氨基酸？ 解析：反密码子为UUC，那么对应mRNA上的密码子为AAG， 查表为赖氨酸4、翻译过程：①mRNA从核孔进入到细胞质中与核糖体结合起来； ②转运氨基酸； ③安放氨基酸； ④合成多肽链、并盘曲折叠成有一定功能的蛋白质等四个主要步骤。碱基互补配对反密码子mRNA 与核糖体结合.
tRNA 上的反密码子与 mRNA上的密码子互补配对 . 两个氨基酸分子脱水缩合 一个个氨基酸分子缩合成链状结构核 糖 体以mRNA为模板形成了有一定氨基酸顺序的肽链。 (1)场所： (2)模板：
(3)原料：
(4)条件:
(5)工具:
(6)产物:
4、翻译的具体过程（P66）核糖体mRNA游离的氨基酸tRNA蛋白质酶、ATP、模板、原料(7) 转录时的碱基配对:(8) 遗传信息流动：G－C、C－G、U－A、A－U 一个mRNA分子上结合多个核糖体，同时合成多条多肽链 在细胞质中，翻译是一个快速的过程。在370C时，细菌细胞内合成肽链的速度约为每秒连接15个氨基酸。通常，一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，因此，少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质。遗传信息的翻译DNA6个碱基信使RNA3个碱基1个1个ｔRNA　5、与转录翻译有关的计算注意将此题与蛋白质的分子总量结合的题基因表达过程中的相关计算基因的碱基数、RNA的碱基数和蛋白质中的氨基酸的数量关系：DNA碱基数：信使RNA碱基数：肽链中氨基酸数=6：3：1蛋白质RNADNA转录翻译10、DNA复制、转录和翻译的比较细胞核细胞核细胞质DNA两条链基因的一条链信使RNA脱氧核苷酸核糖核苷酸氨基酸A—T，C—GA—U，C—GA—U，C—G2个相同
的DNA分子信使RNA蛋白质传递表达遗传信息（①）储存于②mRNA③蛋白质分类（④）（⑤）决定含有缩合属于RNAmRNArRNA（⑥）氨基酸缩合转运DNA密码子氨基酸转录翻译tRNA体现性状课堂小结1、据基因控制蛋白质合成过程遗传信息的传递的规律，填写下表： AAACUAGC组氨酸动动脑、动动手：2、根据蛋白质中遗传信息传递规律，填写表中空白并回答问题A链B链C链D链A、丙氨酸的密码子是 ，决定合成该氨基酸的DNA上的碱基是 。
B、第二个氨基酸是 ，（查密码表）
C、 链为转录的模板链，遗传密码子存在于 链上。TUGCACGTUGC半胱氨酸AC3、已知某转运RNA的一端的三个碱基顺序是GAU，它所转运的氨基酸是亮氨酸，那么决定此氨基酸的密码是由下列哪个转录来的（ ） A、GAT B、GAA C、GUA D、CTAA 4、已知一段mRNA含有30个碱基，其中A和G有12个，转录该段mRNA的DNA分子中应有C和T的个数是（ ）
A.12 B. 24 C. 18 D. 30
D1.翻译的起始密码有: 个。
终止密码有: 个。
2.决定氨基酸的密码子有： 种。
3.翻译时的碱基配对：
4.肽链由各相邻的氨基酸通过 连接形成。
5.翻译的条件： 3 61肽键2 A U C mRNA ─┴─┴─┴──
t RNA ─┴─┴─┴── 酶、ATP、模板（mRNA）、原料（氨基酸）、工具（tRNA）U A G效果检测6、DNA中的碱基数：mRNA中的碱基数:氨基酸数=
7、遗传信息位于：
8、密码子位于：
反密码子位于：6：3：1DNA上（基因中脱氧核
苷酸的排列顺序）mRNA上tRNA上9、从基因的表达过程可以看出：
DNA（基因）中脱氧核苷酸的排列顺序决定了信使RNA中 的排列顺序，进而决定 的排列顺序，最终决定了 的结构和功能。核糖核苷酸/密码子氨基酸蛋白质