基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成

基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成,學(xué)習(xí)目標(biāo)：1、能夠概述遺傳信息轉(zhuǎn)錄和翻譯的過(guò)程2、區(qū)分密碼子和反密碼子3、比較轉(zhuǎn)錄和翻譯的異同,基因通過(guò)指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成來(lái)控制性狀，這一過(guò)程稱(chēng)為基因的表達(dá)。(轉(zhuǎn)錄+翻譯）,基因是控制生物性狀的基本單位。蛋白質(zhì)是生物性狀的主要體現(xiàn)者。,問(wèn)題：基因是DNA片段，DNA主要存在細(xì)胞核，而蛋白質(zhì)合成是在細(xì)胞質(zhì)中（核糖體）進(jìn)行的，兩者如何聯(lián)系起來(lái)的呢？,一 遺傳信息的轉(zhuǎn)錄,問(wèn)題2：DNA能從細(xì)胞核通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)嗎？哪種物質(zhì)可以呢？,比較RNA與DNA結(jié)構(gòu)的不同,脫氧核苷酸,核糖核苷酸,脫氧核糖,核糖,A T C G,A U C G,雙鏈結(jié)構(gòu),多為單鏈（短）,細(xì)胞核,細(xì)胞質(zhì),RNA的種類(lèi),信使 RNA(mRNA),核糖體 RNA(rRNA),轉(zhuǎn)運(yùn) RNA(tRNA),RNA按功能分（均來(lái)自核DNA的轉(zhuǎn)錄，都參與翻譯過(guò)程）：,傳遞遺傳信息、參與核糖體組成、運(yùn)輸氨基酸、遺傳物質(zhì)、酶,1.RNA跟DNA一樣能儲(chǔ)存遺傳信息。2.RNA一般為單鏈，比DNA短，能通過(guò)核孔，從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中。3.RNA與DNA的關(guān)系中，也遵循“堿基互補(bǔ)配對(duì)原則”。,為什么mRNA適于作DNA的信使？,轉(zhuǎn)錄（以基因?yàn)閱挝贿M(jìn)行）,定義:在細(xì)胞核內(nèi)，以DNA的一條鏈為模板，按照堿基互補(bǔ)配對(duì)的原則合成mRNA的過(guò)程。,第1步 一段DNA雙鏈解開(kāi)，雙鏈的堿基得以暴露,DNA聚合酶ATP,原料：游離的4種核糖核苷酸,遺傳信息的轉(zhuǎn)錄過(guò)程(,DNA mRNA）,轉(zhuǎn)錄,細(xì)胞核,第2步：核糖核苷酸與DNA堿基互補(bǔ)配對(duì)， 兩者以氫鍵結(jié)合。在RNA聚合酶的作用下，核糖核苷酸依次連接。,第3步：在RNA聚合酶的作用下，新結(jié)合的 核糖核苷酸連接到正在合成的mRNA分子上,第4步：合成的mRNA從DNA鏈上釋放， 而后DNA雙鏈恢復(fù)雙螺旋結(jié)構(gòu),細(xì)胞質(zhì),細(xì)胞核,mRNA通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì),DNA的一條鏈,mRNA,模板鏈,非模板鏈,模板鏈,1. 遺傳信息的轉(zhuǎn)錄小結(jié),場(chǎng)所：,主要在細(xì)胞核內(nèi),條件：,DNA的一條鏈,RNA聚合酶（磷酸二酯鍵）,四種核糖核苷酸,ATP,結(jié)果：,模板：酶：原料：能量：,形成一條mRNA,AU 、TA、CG、 GC,存在的堿基對(duì)：,(8)轉(zhuǎn)錄的特點(diǎn)：邊解旋邊轉(zhuǎn)錄；單鏈轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄完成，DNA仍恢復(fù)到原來(lái)的雙螺旋結(jié)構(gòu),(9)轉(zhuǎn)錄的單位：,(10)轉(zhuǎn)錄過(guò)程中的遺傳信息流動(dòng)：,基因（一段DNA),二、翻譯,游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸,以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì),這一過(guò)程叫做翻譯.,實(shí)質(zhì)：將mRNA中的 序列，翻譯成蛋白質(zhì)的 序列。,堿基與氨基酸之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,思考與討論,DNA和RNA都只含有4種堿基，而組成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸有20種。這4種堿基是怎樣決定蛋白質(zhì)的20種氨基酸的？,1個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸，,2個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸，,3個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸，,只能決定4種,只能決定4216種,只能決定4364種,密碼子：mRNA上決定氨基酸的三個(gè)相鄰 的堿基。,密碼子,a. 密碼子表查法 例:CCU,脯氨酸,c.特殊密碼子,b.密碼子的特點(diǎn),專(zhuān)一性一個(gè)密碼子只對(duì)應(yīng)一種氨基酸,簡(jiǎn)并性一種氨基酸可對(duì)應(yīng)多個(gè)密碼子,通用性地球上幾乎所有生物都共用一套密碼子,3個(gè)終止密碼:UAA UAG UGA,2個(gè)起始密碼:AUG GUG,運(yùn)載工具：轉(zhuǎn)運(yùn)RNA（tRNA),tRNA所攜帶的氨基酸由密碼子決定,問(wèn)題：氨基酸是怎樣運(yùn)送到核糖體上的呢？,1、反密碼子有多少種？,61種,2、tRNA和氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)有何對(duì)應(yīng)關(guān)系？,每種tRNA只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸。,每種氨基酸可由一種或幾種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)。,反密碼子,4.翻譯過(guò)程：,多肽鏈,UAA,總結(jié)：基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成,2.翻譯的場(chǎng)所： 3.翻譯時(shí)的模板：4.翻譯的原料：5.翻譯的條件: 6.翻譯時(shí)的堿基配對(duì)：7.產(chǎn)物:,細(xì)胞質(zhì)中的核糖體,mRNA,游離的氨基酸,模板、原料、能量、酶？,遺傳信息流動(dòng)：,蛋白質(zhì)(肽鏈),1.翻譯的概念：,A U C GmRNA t RNA U A G C,注意：有幾種RNA參與翻譯？,5. 遺傳信息的轉(zhuǎn)錄小結(jié),一個(gè)mRNA分子同時(shí)結(jié)合多個(gè)核糖體,意義：,少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白質(zhì),一個(gè)mRNA分子上結(jié)合多個(gè)核糖體，同時(shí)合成多條肽鏈,3真核細(xì)胞中復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯的比較,細(xì)胞分裂間期,細(xì)胞核,DNA的兩條鏈均為模板,四種脫氧核苷酸,DNA聚合酶等,ATP,A-T、G-C,半保留復(fù)制邊解旋邊復(fù)制,2個(gè)子代DNA分子,生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程,細(xì)胞核,DNA的一條鏈為模板,四種核糖核苷酸,RNA聚合酶等,ATP,A-U、T-AG