课件80张PPT。分析图解,研究以下内容:① 染色体与DNA的关系 ; ③DNA与基因的关系; ②基因与染色体的关系。图2图3图1一、基因的概念 1.基因概念的由来: 20世纪50年代,沃森 .克里克提出DNA分子双螺旋结构理论,证明了基因的化学本质是DNA,基因是有遗传效应的DNA片段。 2、基因、DNA和染色体的关系:染色体1、染色体主要由DNA和蛋白质组成;一般情况下,每个染色体含有一个DNA分子。2、 基因是有遗传效应的DNA片段,每个DNA上有许多个基因3 染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的关系:脱氧核苷酸 DNA的基本功能1、通过复制,在后代的传种接代中传递遗传信息
2、在后代的个体发育过程中,使遗传信息得以表达遗传信息是指基因中脱氧核苷酸的排列顺序遗传信息表达的结果是什么?使得生物体表现出不同的性状。生物体的性状是通过什么体现出来的?蛋白质是生物体性状的体现者.基因是控制生物性状的基本单位基因通过指导蛋白质合成来体现生物性状 [问题] 基因能否直接控制蛋白质的合成?为什么?1、DNA(基因)主要存在于哪里?
2、蛋白质在何处合成?DNA主要存在于细胞核中在细胞质中的核糖体上进行指导通过RNA作为信使蛋白质科学研究:1955年有人曾用洋葱根尖和变形虫进行实验,如果加入RNA酶分解细胞中的RNA,蛋白质合成就停止,而如果再加进了从酵母中提取出来的RNA,则又可重新合成一定数量的蛋白质。 该实验我们能得到什么样的结论?结 论
RNA与蛋白质合成有关
为什么RNA适于作DNA的信使呢?核糖核苷酸1 RNA的结构、种类和功能(1)RNA的结构:组成单位是核糖核苷酸图4-1核糖与脱氧核糖 腺嘌呤核糖核苷酸胞嘧啶核糖核苷酸 尿嘧啶核糖核苷酸鸟嘌呤核糖核苷酸通常呈单链 2、RNA的结构构成核酸的碱基共 种,核苷酸共 种。58脱氧核苷酸核糖核苷酸脱氧核糖核 糖A T C GA U C G通常双螺旋结构一般单链结构细胞核细胞质很大比较小在人体内,由A、T、C三种碱基参与构成的核苷酸共有( )
A.2种 B.3种
C.4种 D.5种反馈评价:DRNA
的种类信使 RNA—— mRNA核糖体 RNA—— rRNA 转运 RNA—— tRNA 2、RNA的类型⑴信使RNA(m RNA):转录遗传信息,翻译的
模板,即传递遗传信息的作用。⑵转运RNA (t RNA ):识别密码子,运输特定
氨基酸,呈三叶草型结构。⑶核糖体RNA (r RNA ):核糖体的组成成分。为什么RNA适于做DNA的信使呢? ⑴它也是由基本单位——核苷酸连接而成,由核糖、磷酸、碱基共同组成核苷酸,它也能储存遗传信息。 ⑵在RNA与DNA的关系中,也遵循“碱基互补配对原则”,因RNA中没有T,DNA中没有U,所以当RNA与DNA有关系时,U与A配对。 ⑶RNA一般是单链,而且比DNA短,因此能够通过核孔,从细胞核转移到细胞质中。 3、RNA适于做DNA的信使的原因:问题:
DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的呢? mRNA又是怎样将获得的信息体现的蛋白质上?基因控制蛋白质合成的过程,可分为两个步骤: 第一步是基因的遗传信息传递给mRNA,此步可称为“转录”; 第二步mRNA进入细胞质通过指导蛋白质合成来表达信息,此步可称为“翻译”。转录翻译在细胞核内,以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。①DNA双链解旋;→②游离的核糖核苷酸与模板链进行碱基互补配对;→③相邻的核糖核苷酸通过RNA聚合酶连接起来;→④合成的mRNA链从DNA链上释放,DNA双链恢复。解旋酶DNA模板链游离的核糖核苷酸碱基互补配对RNA聚合酶mRNA链转录能量4、转录游离的核糖核苷酸mRNA1、DNA→RNA如何转录,特点是什么? 问题: 2、转录的单位是什么? 3、DNA的两条链都能转录吗? 4、DNA链完全解开吗?5、在转录过程中碱基互补配对原则有什么特殊情况? 遗传信息的转录场所:产物:模板:原料:条件:碱基互补配对:细胞核(主要)、线粒体、叶绿体4种核糖核苷酸DNA的一条链mRNA模版、原料、ATP、酶(解旋酶、RNA聚合酶)G-C、C-G、T-A、A-U遗传信息流动:时间:生命进程中定义:在细胞核中,以DNA的一条链为模板,合成
mRNA的过程。思考与讨论
1、转录与DNA复制有什么共同之处?
这对保证遗传信息的准确转录有什么意义?
2、转录成的RNA的碱基序列,与作为模板的
DNA单链的碱基序列有哪些异同?
与该DNA另一条链的碱基序列有哪些异同?场所、模板、原则相同保证了遗传的稳定性碱基互补排序相同,但是T换成U小结:课堂练习: 1.构成人体的核酸有两种,构成核酸的基本单位— —核苷酸有多少种?碱基有多少种?[ ]
A.2种 4种 B.4种 4种
C.5种 5种 D.8种 5种D 2.细胞内与遗传有关的物质,从复杂到简单的结构
层次是[ ]
A.DNA→染色体→脱氧核苷酸→基因
B.染色体→脱氧核苷酸→DNA→基因
C.DNA→染色体→基因→脱氧核苷酸
D.染色体→DNA→基因→脱氧核苷酸D3.下列哪一组物质是RNA的组成成分[ ]
A.脱氧核糖核酸和磷酸
B.脱氧核糖、碱基和磷酸
C.核糖、碱基和磷酸
D.核糖、嘧啶和核酸
4.DNA分子的解旋发生在 过程中[ ]
A.复制 B.转录
C.翻译 D.复制和转录CD5.果蝇的遗传物质由 种核苷酸组成[ ]
A.2 B.4 C.5 D.8B6.一个DNA分子可以转录出多少种多少个
mRNA [ ]
A.一种一个 B.一种多个
C.多种多个 D.无数种无数个C7.烟草、烟草花叶病毒、T2噬菌体中含有
的物质,下列叙述正确的是[ ]
A.核酸的种类依次是2、1、2
B.核苷酸的种类依次是8、5、4
C.五碳糖的种类依次是2、2、1
D.含N碱基的种类依次是5、4、4D8.mRNA上有25%的腺嘌呤,35%的尿嘧
啶,则转录该mRNA的DNA分子上腺嘌
呤占碱基总数的[ ]A.50%
B.25%
C.30%
D.35%C 转录得到的RNA仍是碱基序列,而不是蛋白质。那么,RNA上的碱基序列如何能变成蛋白质中氨基酸的种类、数量和排列顺序呢?mRNA如何将信息翻译成蛋白质?
mRNA通过核孔进入细胞质中,开始它新的历程——翻译。 二、遗传信息的翻译㈡遗传信息的翻译1、概念: 游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的?mRNA:碱基的数量排列顺序种类蛋白质:氨基酸的数量排列顺序种类决定决定决定?种?种420种 实验证明:1961年英国的克里克和同事用实验证明了一个氨基酸是由mRNA上的3个碱基决定的,即mRNA上的3个相邻的碱基决定一个氨基酸,把mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基叫做三联体密码子到底是如何决定的呢?2、遗传密码: 遗传学上把mRNA中决定氨基酸的不同碱基排列顺序,叫做“遗传密码”。把其中决定一个氨基酸的相邻的三个碱基叫做密码子。 第1个字母 第2个字母 第3个字母 密码子
苯丙氨酸 U U U UUU? 精氨酸 A G G AGG 终止密码子: 、 、_____
种类 起始密码子: (甲硫氨酸)
( 种) _______(缬氨酸)
编码氨基酸的密码子______种
所有生物的密码子是 的。6164一种密码子决定一种氨基酸,但一种氨基酸可以由 不同的密码子决定。 1种或几种相同AUGGUGUAAUAGUGAa、一种氨基酸可以和多个密码子相对应
b、一个密码子只和一种氨基酸相对应
c、二个密码子(AUG、GUG)可以作为起始密码,同时可以决定氨基酸。三个终止密码(UAA、UAG、UGA)不决定任何氨基酸。
d、氨基酸的种类;20种
密码子的种类:64种(61种有义密码)从遗传密码表中可看出: c、简并性:一种氨基酸有两种以上的密码子的情况 。遗传密码的特性: a、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。 b、通用性:地球上几乎所有的生物共用一套密码子表。对应的氨基酸序列为:甲硫氨酸-谷氨酸-丙氨酸-半胱氨酸-脯氨酸-丝氨酸-赖氨酸-脯氨酸1、mRNA的碱基序列是AUGGAAGCAUGUCCGAGCAAGCCG,
你能写出对应的氨基酸序列吗?2、地球上几乎所有的生物体都共用上述密码子表。根据这一事实说明什么? 说明地球上所有的生物都有着或远或近的亲缘关系,或者生物都具有共同的遗传语言,或者生命在本质上是统一的。思考和讨论3、从密码子表可以看出,一种氨基酸可能由几个密
码子决定,这一现象称做密码的简并性。你认为
密码的简并性对生物体的生存发展有什么意义? 从密码子的简并性我们能够认识到:
如果密码子中的一个碱基发生变化,可能影响到蛋白质氨基酸的种类,也有可能蛋白质的氨基酸种类不发生变化(例如GAU、GAC都决定天冬氨酸)
这就保证了生物遗传的相对稳定性。又使生物出现变异,从而促进生物的发展变化。C 已知AUG、GUG为起始密码子,UAA、UAG、UGA为终止密码子,某原核生物的一个信使RNA的碱基排列顺序如下:A-U-U-C-G-A-U-G-A-C………….(40个碱基)….C-U-C-U-A-G-A-U-C-U,此信使RNA控制合成的蛋白质含氨基酸的个数是( )
A、20个 B、15个
C、 16个 D、18个练一练 问题:氨基酸是怎样运送到核糖体上的呢? 通过tRNA(转运RNA或运输RNA)从细胞质中运送到核糖体上三叶草形有臂一端可携带氨基酸有环另一端有三个碱基tRNA的分子结构3、转运RNA(tRNA)天冬氨酸异亮氨酸 转运RNA(tRNA):分子结构呈三叶草形,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称为“反密码子”,能与mRNA上的“密码子”相识别。反密码子的种类:61种。小飞守角制作 若某肽链的第一个氨基酸的密码子为AUG,
那么控制这个氨基酸的DNA模板链上相应的
三个碱基的顺序应为[ ]
A.UAC B.AUG C.ATG D.TAC
DD 一个转运RNA的3个碱基为CGA,此RNA
运载的氨基酸是 [ ]
A.酪氨酸(UAC)
B.谷氨酸(GAG)
C.精氨酸(CGA)
D.丙氨酸(GCU)细胞质4、过程核糖体mRNA与核糖体结合1、起始阶段 tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子互补配对 . tRNA将氨基酸转运到mRNA上的相应位置 翻译过程 两个氨基酸分子缩合缩合翻译过程 亮氨酸
核糖体随着mRNA滑动.另一个tRNA上的碱基与mRNA上的密码子配对. 翻译过程 亮氨酸
一个个氨基酸分子缩合成链状结构翻译过程 亮氨酸
天门冬酰氨 tRNA离开,再去转运新的氨基酸翻译过程
亮氨酸
天门冬酰氨
异亮氨酸以mRNA为模板形成了有一定氨基酸顺序的蛋白质翻译过程在细胞质中,以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。①mRNA进入细胞质中与核糖体结合;↓
②携带氨基酸的tRNA进入核糖体和mRNA上的密码子进行碱基互补配对;↓
③相邻两个氨基酸通过肽键连接;↓
④核糖体移动,读取下一个密码子,使其他tRNA携带氨基酸能进入其中而不断合成多肽链;↓
⑤重复②~④,直到核糖体读取到mRNA的终止密码,翻译结束。细胞质 核糖体mRNA核孔tRNA密码子 配对氨基酸多肽终止密码小结:场所:产物:模板:原料:条件:细胞质(核糖体)mRNA蛋白质氨基酸ATP、酶、转运RNA(tRNA)碱基互补配对:G-C、C-G、U-A、A-U遗传信息流动:时间:生命进程中(3)图中合成多肽链的原料来自 和
。(2)该过程不可能发生在
A、神经细胞
B、肝细胞
C、成熟的红细胞
D、脂肪细胞 (1)图中所示属于基因控制蛋白质合成过程中的 步骤,该步骤发生在细胞的 部分C1、下图为人体内蛋白质合成的一个过程。据图分析回答体外食物摄取人体细胞自身合成翻译核糖体
(细胞质)基因控制蛋白质合成的过程DNA的遗传信息mRNA的遗传信息蛋白质的氨基酸排列顺序转录翻译小飞守角制作 某基因中含有1200个碱基,则由它控制合成的一条肽链的最多含有肽键的个数是 ( )
A.198个 B.199个
C.200个 D.201个B 基因中碱基数:mRNA中碱基数:蛋白质中氨基酸数
= 6 : 3 : 1小飞守角制作A—C—U—G—G—A—U—C —UmRNAtRNAU–G–A C–C–U A–G–A苏氨酸——甘氨酸——丝氨酸 转录翻译蛋白质密码子ACU GGA UCUDNAA—C—T—G—G—A—T—C —T
T—G—A—C—C—T—A—G—A肽键 肽键3、真核细胞中复制、转录、翻译的比较细胞分裂间期细胞核DNA的两条链均为模板四种脱氧核苷酸DNA聚合酶等ATPA-T、G-C半保留复制
边解旋边复制2个子代DNA分子生长发育过程细胞核基因的一条链为模板四种核糖核苷酸RNA聚合酶等ATPA-U、T-A
G-C ,C-G边解旋边转录1个信使RNA生长发育过程细胞质mRNA为模板二十种氨基酸特定的酶等ATPmRNA与tRNA配对
A-U, G-C多个特定氨基酸顺序的蛋白质课堂练习: 1.DNA复制、转录、翻译分别形成[ ]
A.DNA、RNA、蛋白质
B.RNA、DNA、多肽
C.RNA、DNA、核糖体
D.RNA、DNA、蛋白质A 2.遗传密码位于[ ]
A.蛋白质分子上 B.DNA分子上
C.RNA分子上 D.信使RNA分子上D3.一条多肽链中有氨基酸1000个,则作为合成
该多肽的模板信使RNA和用来转录信使RNA
的DNA分子分别至少要有碱基多少个[ ]
A.3000个和3000个
B.1000个和2000个
C.3000个和6000个
D.2000个和4000个C 基因中碱基数:mRNA中碱基数:蛋白质中氨基酸数
= 6 : 3 : 14.某DNA片段所转录的mRNA中U%=28%,A%=18%,则个DNA片段中T%和G%分别占( )。A. 46%,54% B.23%,27% C.27%,23% D.46%,27%B= (Am+Um)%
= (Gm+Cm)%A密码子精氨酸氨基酸tRNAGmRNAGGDNA
双链5.根据在蛋白质生物合成中遗传信息传递的规律,在下面表格数码中填入相应的字母: CCCAAT C GU C G