《基因指导蛋白质的合成(公开课)概述.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基因指导蛋白质的合成(公开课)概述.ppt(48页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、电影中,科学家是怎么使已灭绝的恐龙复活的?,侏罗纪公园,科学家利用凝结在琥珀中的史前蚊子体内的恐龙血液提取出恐龙的DNA(遗传基因),加以修补和培育繁殖,竟然将已绝迹6500万年的史前庞然大物复生,侏罗纪公园,DNA,生物性状,?,基因通过指导蛋白质的合成来控制性状的过程,叫基因的表达,第 4 章 基因的表达,第 1 节 基因指导蛋白质的合成(课时1),学习目标,(1)比较DNA与RNA在组成、结构、功能等方面的异同。(2)概述遗传信息转录的概念和过程(场所、模板、条件、原料、产物)。,_指导蛋白质的合成,基因是有_的_片段;DNA 主要存在于_中,而蛋白质的合成是在_中进行的。,细胞核中的D
2、NA如何指导 细胞质中的蛋白质的合成?,基因,遗传效应,DNA,细胞核,细胞质(核糖体),小资料:,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。同年,拉斯特(Laster Gold)等人将变形虫用同位素标记的尿嘧啶核苷培养液来培养,发现标记的RNA分子首先在细胞核中合成。,基因,蛋白质的合成,指导,以_为媒介,RNA,活动一:(3分钟),阅读课本P62 至 P63页第二段内容,然后回答下列问题:,1、RNA的结构单位是什么?2、RNA与DNA在化学组成上的区别有哪些?
3、3、RNA为什么适合作DNA的信使?4、RNA的种类有哪三种?,核糖核苷酸,RNA的化学组成,复习提问,核糖,含氮碱基,磷酸,含氮碱基,A、G、C、U,核糖核酸,C H O N P,磷酸,核糖核苷酸,核糖,2.比较RNA与DNA结构的不同,脱氧核苷酸,核糖核苷酸,脱氧核糖,核 糖,A T C G,A U C G,通常双螺旋结构,一般单链结构,细胞核,细胞质,遗传信息的储存、传递、表达,传递,1.RNA与DNA有相似结构可以解读DNA的遗传信息。2.RNA一般是单链的,RNA比DNA要小,因此能通过核孔,把DNA的遗传信息从细胞核传递到细胞质中。,、为什么RNA适于做DNA的信使呢?,三种RNA
4、示意图,信使RNA:遗传信息传递的媒介。,核糖体RNA:与蛋白质构成核糖体。,转运RNA:专一性 转运氨基酸的工具。,4.RNA的种类,DNA的信息是怎么传给mRNA的?,(1)什么叫转录?DNA的两条链都能转录吗?(2)转绿时,DNA链完全解开吗?(3)在转录过程中碱基互补配对原则有什么特殊情况?(4)转录的场所、模板、条件、原料、产物各是什么?,AU、TA、GC、CG,ATTCAGATGTAAGTCTAC,DNA,a链b链,AUUCAGAUG,(5)假设以b链为模板,则转录出的RNA碱基排列为:、,活动二:(3分钟),阅读课本P63页第 3 段及图44,思考回答下列问题:,在细胞核中,以D
5、NA双链中的一条链为模板,合成RNA的过程,不能,不是,只有遗传效应的DNA片段(基因)解开,DNA,RNA聚合酶,mRNA,1、解旋:DNA双链解开,暴露,碱基,解开DNA双链中的一条链,游离的核糖核苷酸,碱基互补配对原则,RNA聚合酶,mRNA,DNA,双螺旋,遗传信息的转录过程,RNA聚合酶:启动转录,并把单个的核糖核苷酸连接在正在合成的mRNA片段上,同时具有解旋功能,转录的过程,游离的核糖核苷酸,概念:场所:模板:原料:酶:能量:产物:信息传递方向:,在细胞核中,以DNA双链中的一条链为模板,合成mRNA的过程。,细胞核(主要),DNA解旋,以其中一条链为模板,4种核糖核苷酸(A、G
6、、C、U),条件,RNA聚合酶,ATP,单链的mRNA(信使RNA),DNA mRNA,转录小结,比较复制、转录过程的差异:,RNA,DNA,产物,DNA的一条链,DNA的两条链,模板,边解旋边转录,半保留复制,边解旋边复制,特点,DNA mRNA,DNA DNA,信息传递方向,RNA聚合酶,解旋酶、DNA聚合酶,酶,4种核糖核苷酸,4种脱氧核苷酸,原料,只解有遗传效应的片段,完全解旋,解旋,细胞核(主要),细胞核(主要),场所,转录,DNA复制,1.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2.果蝇的遗传物质由_种核苷酸组成。A.2 B.4 C.5 D.83
7、.DNA和RNA的区别是()A、五碳糖不同 B、碱基种类不同C、空间结构不同 D、以上都是,D,B,D,当堂训练,4、如果DNA的一条模板链的碱基排列顺序是ACGCTAGCA,那么与它互补的另一条链上的碱基排列顺序是,转录成的信使RNA上的碱基排列顺序是_ 5、如下是转录过程:DNA RNA 该图中有 种核苷酸,有 核酸,有 种碱基,该过程是在 中进行的。,TGCGATCGT,6,2,5,细胞核,UGCGAUCGU,当堂检测,下图表示DNA为模板转录RNA的过程图解。图中4、5表示两种功能不同的酶。据图分析回答问题。1)在玉米的叶肉细胞,则能够进行该生理过程的细胞结构有。2)转录过程中DNA首
8、先在 的催化作用下,由 提供能量,将DNA分子中碱基对内的 断开,该过程称为。3)然后在的催化作用下,以其中的 链作为信息模板,以 为原料,由提供能量,按照 原则,合成出。4)通过转录,DNA分子中的遗传信息被准确地转移到 中。5)在真核细胞的细胞核中,转录的产物通过 进入细胞质中,与结合在一起直接指导蛋白质的生物合成过程。,核糖体,细胞核、线粒体、叶绿体,ATP,氢键,解旋,4 RNA聚合酶,甲,3 四种游离的核糖核苷酸,ATP,碱基互补配对,2 信使RNA,信使RNA,核孔,细胞核、线粒体、叶绿体,5 RNA聚合酶,概念:场所:模板:原料:酶:能量:产物:信息传递方向:,在细胞核中,以DN
9、A双链中的一条链为模板,合成mRNA的过程。,细胞核(主要),DNA解旋,以其中一条链为模板,4种核糖核苷酸(A、G、C、U),条件,RNA聚合酶,ATP,单链的mRNA(信使RNA),DNA mRNA,遗传信息的转录(复习),经过转录,DNA中的遗传信息传递给了mRNA,mRNA 再经过必要的加工后从核孔进入细胞质。转录后进入细胞质的mRNA仍是碱基序列,而不是蛋白质。那么,mRNA上的遗传信息是如何进一步指导蛋白质的合成的呢?,第 4 章 基因的表达,第 1 节 基因指导蛋白质的合成(课时2),遗传信息的翻译,1、翻译的概念、场所、模板、原料和产物?,2、什么叫遗传信息、遗传密码、密码子、
10、反密码子?,3、碱基和氨基酸之间的对应关系是什么?,4、tRNA有什么特点?,活动三:(3分钟),阅读课本P64-67页,然后思考回答下列问题:,5、试描述翻译的过程?,遗传信息的翻译,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。,细胞质(核糖体),20种氨基酸,mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基。,密码子:,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”。,碱基(碱基对、脱氧核苷酸)排列顺序,遗传信息:,遗传密码:,a.密码子表查法 例:CCU,脯氨酸,c.特殊密码子,b.密码子的特点,3个终止密码:UAA UAG UGA,2个
11、起始密码:AUG GUG,专一性一个密码子只对应一种氨基酸,简并性一种氨基酸可对应多个密码子,通用性地球上几乎所有生物都共用一套密码子,64种密码子,能读懂mRNA上的信息,还需要哪些条件才能合成蛋白质呢?,场所:核糖体,模板:mRNA原料:20种氨基酸能量:ATP多种酶,条件,转运工具:tRNA,原则:碱基互补配对原则,1、形态:三叶草形2、结构:一端为氨基酸结合的部位 另一端为反密码子,能与与密码子碱基互补配对。3、种类:61种,转运工具-tRNA,?,甲硫氨酸,核糖体,tRNA作用,tRNA的反密码子与mRNA上的密码子互补配对。共有 种tRNA。,61,专一性:每种tRNA只能识别并转
12、运一种氨基酸。,一个mRNA分子上结合多个核糖体,同时合成多条肽链,1.翻译的场所:、2.翻译时的模板:、3.翻译的原料:,能量 4.翻译的起始码有:个,终止码有:个5.密码子有 种,决定氨基酸的密码子 种。6.翻译时的碱基配对:7.肽链由各相邻的氨基酸通过 连接形成。8.翻译的条件:。,3,61,肽键,2,核糖体,mRNA,20种氨基酸,酶、ATP、模板、原料,翻译小结,64,ATP,转录、翻译与DNA复制的比较,游离的脱氧核苷酸,游离的核糖核苷酸,游离的 氨基酸,DNA,mRNA,蛋白质,DNADNA,DNAmRNA,亲代DNA的 两条链,DNA的一条链(模板链),mRNA,转录,翻译,细
13、胞核,细胞质,细胞核,细胞核,细胞质,mRNAPro,ACUGGAUCU,mRNA,反密码子,UGA CCU AGA,苏氨酸甘氨酸丝氨酸,转录,翻译,肽链,密码子,ACU GGA UCU,DNA,A链 ACTGGATCTB链 TGACCTAGA,肽键 肽键,当堂训练,假设以B链为模板进行转录,ACUGGAUCU,mRNA,苏氨酸甘氨酸丝氨酸,转录,翻译,肽链,DNA,A链 ACTGGATCTB链 TGACCTAGA,1个氨基酸,3个碱基,6个碱基,当堂训练,据图分析碱基与氨基酸的对应关系,基因中的碱基数(双链):mRNA中的碱基数:合成蛋白质的氨基酸个数=_,6 3 1,课堂练习:,1DNA复
14、制、转录、翻译分别形成 ADNA、RNA、蛋白质 BRNA、DNA、多肽 CRNA、DNA、核糖体 DRNA、DNA、蛋白质,A,2遗传密码位于 A蛋白质分子上 BDNA分子上 CRNA分子上 D信使RNA分子上,D,3.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()A198个 B199个 C200个 D201个,B,基因中碱基数:mRNA中碱基数:蛋白质中氨基酸数6:3:1,4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 AUAC BAUG CATG DTAC,D,D,5一个转运RNA的3个碱基为CGA,
15、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),6一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 A3000个和3000个 B1000个和2000个 C3000个和6000个 D2000个和4000个,C,基因中碱基数:mRNA中碱基数:蛋白质中氨基酸数6:3:1,7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
16、)%,下图是蛋白质合成的示意图,请根据图回答下面的问题。,(1)转录是在中进行的,它是以为模板合成的过程,翻译是在 中进行的,它是以 为场所,以为模板,以为运载工具,合成具有一定顺序的蛋白质的过程。(2)密码子是指。(3)信使RNA上的一段碱基序列是AUGCACUGGCGUUG,则与之对应的DNA模板链上的碱基序列是:。,细胞核,DNA的一条链,mRNA,细胞质,核糖体,mRNA,tRNA,氨基酸,mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基,TACGTGACCGCAAC,课堂检测,有义链与反义链1961年,韦斯(Weiss)等发现离体系统的双链的DNA都可以作为模板,合成不同的RNA分子。马默(Marmur)在侵染枯草杆菌的噬菌体实验中发现,DNA分子两条链中只有一条具有转录功能,这条具有转录功能的链叫做模板链或反义链(antisense strand),另一条无转录功能的链叫做编码链(coding strand)或有义链(sense strand)。应该指出的是:在一条包含有若干基因的DNA分子中,各个基因的有义链,并不一定都在同一链上,也就是说,它们各自具有自己的有义链,即有的基因的有义链是35单链(下图);有的基因的有义链则是53单链。所以,也可以说DNA分子双链中的一条链对某些基因来说是有义链,而对另一些基因来说则是反义链。有义链与反义链,