基因指导蛋白质的合成

(共30张PPT)
第4章《基因的表达》
第1节 基因指导蛋白质的合成
能储存大量的遗传信息
能复制、有连续性
结构稳定，但有时会产生可遗传的变异
能通过指导蛋白质的合成来控制生物体的性状
DNA作为遗传物质所具备的特点：
基因：有遗传效应的DNA片段
储存、传递、表达遗传信息
基因
性状
蛋白质
基因的表达:
细胞核
细胞质核糖体上
RNA
？
为什么RNA适于作为DNA的信使？
①RNA也是由核苷酸组成，也能储存遗传信息。
② RNA一般是单链，比DNA短，能够通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。
比较RNA与DNA的不同
项目 DNA RNA
中文名称
基本单位
五碳糖
含氮碱基
结构
主要存在部位
脱氧核苷酸
核糖核苷酸
脱氧核糖
核糖
A T C G
A U C G
多为双链，链长
多为单链，链短
细胞核
细胞质
脱氧核糖核酸
核糖核酸
RNA
的种类
信使 RNA(mRNA)
核糖体 RNA(rRNA)
转运 RNA(tRNA)
　问题：DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的呢？
一、遗传信息的转录
DNA解旋酶
RNA聚合酶
…TGAGGGCTTCTT …
…ACTCCCGAAGAA …
模板链
…ACUCCCGAAGAA …
mRNA
DNA
P64思考与讨论
反义链
有义链
类别
项目

复制

转录
场所
解旋
模板
原料
酶
能量
碱基
配对
产物
细胞核
只解有遗传效应的片段
只有DNA的一条链
四种核糖核苷酸
DNA解旋酶、RNA聚合酶
ATP
A-U G-C T-A C-G
mRNA、tRNA、rRNA
细胞核
完全解旋
DNA的两条链
四种脱氧核苷酸
DNA解旋酶、DNA聚合酶
ATP
A-T C-G T-A G-C
子代DNA
方式
半保留复制
全保留转录
二、遗传信息的翻译
碱基与氨基酸之间的对应关系？
翻译：
mRNA
蛋白质
mRNA：
碱基的数量
碱基顺序
碱基种类
蛋白质：
氨基酸的数量
排列顺序
种类
决定
决定
决定
4种
20种
讨论：一个氨基酸至少需要对应多少个碱基才能够决定20种不同的氨基酸？
3个
U
U
A
G
A
U
A
U
C
mRNA
密码子
密码子
密码子
mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。也称遗传密码或简称密码。
1、密码子：
U C A G
U UUU苯丙氨酸
UUC苯丙氨酸
UUA亮氨酸
UUG亮氨酸 UCU丝氨酸
UCC丝氨酸
UCA丝氨酸
UCG丝氨酸 UAU酪氨酸
UAC酪氨酸
UAA终止信号
UAG终止信号 UGU半光氨酸
UGC半光氨酸
UGA终止信号
UGG色氨酸 U
C
A
G
C CUU亮氨酸
CUC亮氨酸
CUA亮氨酸
CUG亮氨酸 CCU脯氨酸
CCC脯氨酸
CCA脯氨酸
CCG脯氨酸 CAU组氨酸
CAC组氨酸
CAA谷氨酰胺
CAG谷氨酰胺 CGU精氨酸
CGC精氨酸
CGA精氨酸
CGG精氨酸 U
C
A
G
A AUU异亮氨酸
AUC异亮氨酸
AUA异亮氨酸
AUG甲硫氨酸
(起始密码) ACU苏氨酸
ACC苏氨酸
ACA苏氨酸
ACG苏氨酸 AAU天冬酰胺
AAC天冬酰胺
AAA赖氨酸
AAG赖氨酸 AGU丝氨酸
AGC丝氨酸
AGA精氨酸
AGG精氨酸 U
C
A
G
G GUU缬氨酸
GUC缬氨酸
GUA缬氨酸
GUG起始密码 GCU丙氨酸
GCC丙氨酸
GCA丙氨酸
GCG丙氨酸 GAU天冬氨酸
GAC天冬氨酸
GAA谷氨酸
GAG谷氨酸 GGU甘氨酸
GGC甘氨酸
GGA甘氨酸
GGG甘氨酸 U
C
A
G
20种氨基酸的遗传密码字典
密码子种类？
密码子与氨基酸的对应关系？
什么是起始密码、终止密码？
决定氨基酸的密码子有多少种？
64种
61种
密码子:通用性，简并性
多对一
A
C
U
天冬 氨酸
反密码子
A
U
G
异亮 氨酸
反密码子
2、tRNA：
61种
反密码子与密码子和氨基酸的对应关系？
场所:
模板:
原料:
条件:
产物:
原则:
细胞质
以信使RNA为模板
二十种氨基酸
需要酶和ATP
多肽或蛋白质
碱基互补配对原则（A=U，G=C）
mRNA
翻译
蛋白质
3、翻译过程：
…TGAGGGCTTCTT …
…ACTCCCGAAGAA …
蛋白质
模板链
…苏－脯－谷－谷－…
…ACUCCCGAAGAA …
mRNA
DNA
DNA(基因)
信使RNA
蛋白质
碱基数 :
碱基数 :
氨基酸数
　　　３　　：
　　　６　　：
　　１
一条多肽链中有1000个氨基酸,则作为合成多肽链的信使RNA分子和用来转录该信使RNA分子的基因中,至少要有碱基个数为(　　　　）
Ａ．１０００和２０００
Ｂ．２０００和２００００
Ｃ．３０００和３０００
Ｄ．３０００和６０００
Ｄ
小结：
基因指导蛋白质的合成
1、RNA和DNA的区别
一、遗传信息的转录
2、为什么RNA适于作为DNA的信使？
二、遗传信息的翻译
3、RNA的种类
4、遗传信息的转录过程。
2、遗传密码
1、翻译的定义
3、反密码子
4、翻译的过程
DNA上的基因
mRNA
蛋白质
遗传信息
遗传密码
生物性状
转录
翻译
９．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：
DNA
双螺旋 G
G
信使RNA C
转运RNA
氨基酸 丙氨酸
密码子 A
Ｃ
Ｇ
Ａ
Ａ
Ｔ
Ｕ
Ｃ
Ｃ
Ｇ
Ｇ
Ｃ
真核细胞中复制、转录、翻译的比较
DNA复制 转录 翻译
时间
场所
模板
原料
酶
能量
原则
特点
产物
（遗传信息）
（遗传密码）
（生物性状）
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
ATP
A-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
ATP
A-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
ATP
mRNA与tRNA配对
A-U, G-C
多个特定氨基酸顺序的蛋白质
1、组成人的核酸的碱基和核苷酸各共有（ ）
A、5、5 B、5、8
C、8、5 D、4、4
2、组成噬菌体的核酸的碱基和核苷酸各共有（ ）
A、5、5 B、5、8
C、8、5 D、4、4
练习：
3、已知一段信使RNA上有12个A和G，该信使RNA上共有30个碱基，那么转录成信使RNA的这一段DNA分子中应有C和T（ ）
A、12 B、18 C、24 D、30
4、一个双链DNA分子中碱基A占30%，其转录成的信使RNA上的U为35%，则信使RNA上的碱基A为（ ）
A、30% B、35% C、40% D、25%
5、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
DNA双链 C A
G
信使RNA A
转运RNA G A G
氨基酸 丙氨酸
A链
B链
C链
D链
1、丙氨酸的密码子是 ，决定合成该氨基酸的DNA上的碱基是 。
2、第二个氨基酸是 ，（查密码表）
3、 链为转录的模板链，遗传密码子存在于 链上。
T
U
GCA
UGC半胱氨酸
A
C
6、蛋白质含有98个肽键，2条肽链，则mRNA至少含（ ）碱基，基因至少含（ ）脱氧核苷酸，需tRNA（ ）个，至少需要（ ）个密码子。
7.氨基酸的平均分子量是128,某DNA含1200个脱氧核苷酸,由它指导合成的1条肽链的相对分子量是( )
8.若DNA一条链的碱基序列为AGCGCATGA,在其左端的A后插入T,丢失了第二个G,对其指导合成的蛋白质有何影响
128x200 - 18x199
9．在下面的转录简式中，共有核苷酸 ( 　　 )
A．4种 B．5种 C．6种 D．8种
C
10.决定氨基酸的密码子是指（ ）
A、DNA上的3个相邻的碱基
B、转运RNA上的3个相邻的碱基
C、信使RNA上的3个相邻的碱基
D、基因上的3个相邻的碱基
C
11.把兔子血红蛋白的信使RNA加入到大肠杆菌的提取液中，结果能合成出兔子的血红蛋白，这说明（ ）
A、所有的生物共用一套遗传密码
B、蛋白质的合成过程很简单
C、兔血红蛋白的合成基因进入大肠杆菌
D、兔子的DNA可以指导大肠杆菌的蛋白质合成
A