基因指导建议蛋白质的合成教育课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,基因指导建议蛋白质的合成(),4.1,基因指导蛋白质的合成,2,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,DNA,如何指导细胞,质中的蛋白质的合成？,遗传效应,DNA,细胞核,细胞质（核糖体）,3,科学家推测，在DNA和蛋白质之间,还有一种中间物质充当信使,RNA,4,问题一：,为什么,RNA,适合做,DNA,的信使呢？,5,1）基本组成单位,核糖核苷酸,含氮碱基,核糖,磷酸,A,腺嘌呤,U,尿嘧啶,G,鸟嘌呤,C,胞嘧啶,6,2）RNA的种类,mRNA（messengerRNA）,信使RNA,tRNA（transferRNA）,转运RNA,rRNA,核糖体RNA,7,3)DNA,RNA,的主要区别,脱氧,核糖核苷酸,核糖,核苷酸,脱氧,核糖,核糖,A,T,C G,A,U,C G,通常为规则的双螺旋,多为,单,链结构,细胞,核,细胞,质,8,4)RNA适于作DNA信使的原因,RNA也是由,四种核苷酸,连接而成，也能,储存遗传信息,。,RNA一般为,单链,，比DNA短，因此能,通过核孔,，从细胞核转移到细胞质中。,RNA与DNA的关系中，也,遵循碱基互补配对原则,。,9,问题二：,DNA,的遗传信息是怎么传给,mRNA,的呢？,10,一、转录,转录的定,义：,转录的场所：,转录的模板：,转录的原料：,转录的条件：,转录的产物：,在细胞核中，以,DNA,的一条链为模板,合成,RNA,的过程。,细胞核（主要）,DNA,分子的一条链,四种游离的核糖核苷酸,能量（,ATP,）、酶（,RNA,聚合酶、解旋酶）,RNA,11,12,转录,基因,A,基因,B,基因,C,含有,3,个基因的,DNA,片段的模式图,当细胞开始合成某种蛋白质的时候，编码这个蛋白质的一段,DNA,的双链将解开螺旋,13,T,C,A,T,G,A,T,T,A,T,C,A,T,G,A,T,T,A,A,G,T,A,C,T,A,A,T,细胞核中,DNA分子上一个基因片段的平面结构图,第,1,步,DNA,双链解开，,DNA,的碱基得以暴露 （破坏氢键）,RNA,聚合酶,14,A,G,T,A,C,T,A,A,T,模板链,细胞核中,T,C,A,T,G,A,T,T,A,A,G,C,U,A,G,C,U,游离的核糖核苷酸,(,原料）,RNA,聚合酶,第2步 游离的核糖核苷酸随机地与DNA链上的碱基碰撞，当核糖核苷酸与DNA的碱基互补时，两者以氢键结合,DNA,与,RNA,的碱基互补配对：,C,G,；,G,C,；,T,A,；,A,U,15,A,G,T,A,C,T,A,A,T,细胞核中,A,G,U,G,C,A,G,U,第2步 游离的核糖核苷酸随机地与DNA链上的碱基碰撞，当核糖核苷酸与DNA的碱基互补时，两者以氢键结合,RNA,聚合酶,U,T,C,A,T,G,A,T,T,A,16,A,G,T,A,C,T,A,A,T,模板链,细胞核中,T,C,A,T,G,A,T,T,A,第3步 新结合的核糖核苷酸连接到正在合成 的mRNA分子上,A,G,C,A,G,C,U,游离的核糖核苷酸,(,原料）,RNA,聚合酶,U,U,A,A,U,17,U,A,G,T,A,C,T,A,A,T,模板链,细胞核中,T,C,A,T,G,A,T,T,A,A,G,C,A,G,C,U,游离的核糖核苷酸,(,原料）,RNA,聚合酶,U,U,A,A,第4步,RNA聚合酶,脱落下来，,合成的,mRNA分子,也从DNA链上释放。,而后DNA,双链恢复螺旋,状态。,结果：,DNA,上的遗传信息传递到,mRNA,上,18,A,G,T,A,C,T,A,A,T,模板链,T,C,A,T,G,A,T,T,A,C,U,A,G,U,U,U,A,A,mRNA,编码链,细胞质,细胞核,核孔,19,复 制 与 转 录 的 比 较,复制,转录,场所,解旋,模板,原料,酶,能量,碱基,配对,产物,细胞核（主要）,细胞核（主要）,完全解旋,只解旋有遗传效应的片段,DNA,的两条链,只有,DNA,的,一条链,四种脱氧核苷酸,四种核糖核苷酸,DNA,解旋酶、,DNA,聚合酶,DNA,解旋酶,、,RNA,聚合酶,ATP,ATP,A-T C-G T-A G-C,A-U,G-C T-A C-G,两个相同的双链,DNA,mRNA,、,tRNA,、,rRNA,20,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,的另一条链的碱基序列有哪些异同？,例：,.ACGGATCTT.(,模板,DNA,单链,),.TGCCTAGAA.,mRNA:.UGCCUAGAA.,思考与讨论,21,1,、组成核酸的五碳糖、碱基和核苷酸的种类依次是（）,A,、,4,种、,5,种、,4,种,B,、,2,种、,4,种、,4,种,C,、,2,种、,4,种、,8,种,D,、,2,种、,5,种、,8,种,2,、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,、,12B,、,24C,、,18D,、,30,3,、已知某信使,RNA,有,70,个碱基，其中嘌呤碱基占,40%,，则转录此信使,RNA,的一段,DNA,分子应有嘧啶碱基（）,A,、,28,个,B,、,42,个,C,、,56,个,D,、,70,个,4,、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,、不确定,课堂巩固,22,转录得到的mRNA仍是碱基序列，而不是蛋白质。那么，mRNA上,的遗传信息如何传递到蛋白质上呢？,23,这个过程就好比将一种文字信息翻译成另一种文字信息，所以将,以mRNA为模板，使用游离在细胞质中的各种氨基酸，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质过程称为翻译,。,24,DNA和RNA都只含有4种碱基，而组成生物体蛋白质的氨基酸有20种。,这4种碱基是怎样决定蛋白质的20种氨基酸的？,25,问题三：,碱基与氨基酸之间的对应关系如何？,26,（1）如果1个碱基决定1个氨基酸，4种碱基能决定多少种氨基酸？,4种碱基只能决定4种氨基酸，4,1,=4,（2）如果2个碱基编码一个氨基酸，最多能编码多少种氨基酸？,4种碱基最多只能编码16种，4,2,=16,（3）如果3个碱基编码一个氨基酸，最多能编码多少种氨基酸？,4种碱基能编码64种，4,3,=64,不行,不行,足够,27,实验验证：,1961,年英国的克里克和同事用实验证明：,一个氨基酸是由,mRNA,上的,3,个相邻的碱基决定，即,密码子。,信使,RNA,上决定一个氨基酸的,3,个相邻的碱基,密码子,:,密码子,密码子,U,C,A,U,G,A,U,U,A,mRNA,密码子,二、翻译,28,1.,密码子表查法,例,:CCU,ACA,脯氨酸,苏氨酸,2.,观察密码子表，你发现了哪些特点？,29,C,、所有生物共用一套密码子,1,、密码子,：,A,、密码子有 种，可以编码氨基酸的有 种,B,、,一种氨基酸,可以对应,多种密码子,一种密码子,只对应,一种氨基酸,。,64,61,（,简并性）,（通用性）,30,问题四：,游离于细胞质中的氨基酸是怎样到达核糖体呢?,31,氨基酸的搬运工tRNA（转运RNA）,一种tRNA,只能转运,一种特定的氨基酸,，,但,一种氨基酸,可以由,几种tRNA运输,细胞中共有61种tRNA,tRNA,的平面结构,32,2.,一种密码子只决定 氨基酸，,1,种氨基酸由 种密码子决定。,3.,一种,tRNA,只能转运 氨基酸，一种氨基酸可由,tRNA,转运，,tRNA,有 种。,1.,密码子共 种，终止密码子 种,决定氨基酸的密码子有 种。,64,3,61,1,种,1,或多,1,种,1,或多种,61,33,基因指导蛋白质合成的过程,34,U,C,A,U,G,A,U,U,A,A,A,U,亮氨酸,A,C,U,天门冬氨酸,核糖体,蛋白质合成过程,遗传信息的翻译,35,U,C,A,U,G,A,U,U,A,A,A,U,亮氨酸,A,C,U,天门冬氨酸,36,U,C,A,U,G,A,U,U,A,A,A,U,亮氨酸,A,C,U,天门冬氨酸,A,U,G,异亮氨酸,37,U,C,A,U,G,A,U,U,A,A,A,U,亮氨酸,A,C,U,天门冬,氨酸,A,U,G,异亮氨酸,肽键,38,U,C,A,U,G,A,U,U,A,A,A,U,亮氨酸,A,C,U,天门冬,氨酸,A,U,G,异亮氨酸,39,U,C,A,U,G,A,U,U,A,A,A,U,亮氨酸,A,C,U,天门冬,氨酸,A,U,G,异亮氨酸,肽键,40,U,C,A,U,G,A,U,U,A,A,A,U,亮氨酸,A,C,U,天门冬,氨酸,A,U,G,异亮氨酸,41,U,C,A,U,G,A,U,U,A,A,A,U,A,C,U,A,U,G,亮氨酸,天门冬,氨酸,异亮氨酸,42,如何提高翻译效率？,多个核糖体,43,肽链合成后，就从核糖体与mRNA的复合物上脱离，经过加工被运送到各自的,“,岗位,”,，开始承担细胞生命活动的各项职责,44,模板：,原料：,能量：,运载工具：,条件：,（二）翻译,酶,mRNA,20,种氨基酸,ATP,转运,RNA(tRNA),产物：,肽链,场所：,细胞质的核糖体,45,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 每一条链,DNA,的一条链（模板链）,mRNA,小结,细胞核,细胞核,细胞质,核糖体,mRNA,蛋白质,蛋白质,RNA,转录,翻译,细胞核,细胞质（核糖体）,DNA(,基因,),46,蛋白质中氨基酸数目与,mRNA,、,DNA,中碱基数目的关系,1,、如果某蛋白质中有,n,个氨基酸，则指导该蛋白质合成的,mRNA,的碱基数目为,，控制该蛋白质合成的,DNA,（基因）中的碱基数目为,。,3n,6n,比例是,_,136,47,转录时，组成基因的两条链中只有一条链能转录，另一条链则不能转录。因此，转录形成的RNA分子中碱基数目是基因中碱基数目的l2。,翻译过程中，信使RNA中每3个碱基决定一个氨基酸，所以经翻译合成的蛋白质分子中的氨基酸数目是mRNA碱基数目的1/3。,总之，在转录和翻译过程中，基因中的碱基数(指双链)、RNA分子中的碱基数、蛋白质分子中的氨基酸数之比为6：3：1。,48,ACUGGAUC U,mRNA,tRNA,UGA CCU AGA,苏氨酸甘氨酸丝氨酸,转录,翻译,蛋白质,密码子,ACU GGA UCU,DNA,ACTGGATCT,TGACCTAGA,肽键 肽键,6,3,1,49,1、一条多肽链上有氨基酸300个，则作为合成该多肽链模板的信使RNA分子和转录信使RNA的DNA分子至少要有碱基多少个？,A.300；600 B.900；1800,C.900；900 D.600；900,2、某种蛋白质中含200个氨基酸，在控制此蛋白质合成的DNA中，最少应有（）个脱氧核苷酸,A1200 B600 C400 D200,50,3,、在人体中，由,A,、,T,、,C,三种碱基参与构成的核苷酸共,A,2,种,B,4,种,C,5,种,D,6,种,4,、某基因有,192,个脱氧核苷酸其控制合成的多肽应脱,掉的水分子为,A.191 B.95 C.32 D.31,5,、某种蛋白质中含,200,个氨基酸，在控制此蛋白质合成,的,DNA,中，最少应有（）个脱氧核苷酸,A,1200,B,600,C,400,D,200,6,、,DNA,复制，转录和翻译后所形成的产物分别是,A,DNA,，,RNA,，蛋白质,B,DNA,，,RNA,和氨基酸,C,RNA,，,DNA,和核糖,D,RNA,，,DNA,和蛋白质,51,练习：,设控制某含a 条肽链的蛋白质合成的基因含X个碱基对，氨基酸的平均分子量为Y，则该蛋白质的分子量约为,。,（,X/3,）,Y,（,X/3a,）,18,52,