基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成帶動畫

1、關(guān)于基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成帶動畫第1頁，共66頁，2022年，5月20日，8點16分，星期四問題一：在現(xiàn)實生活中，我們能不能像電影侏羅紀(jì)公園中描述的那樣，利用恐龍的DNA，使恐龍復(fù)活呢？ 問題二：如果能利用恐龍的DNA使恐龍復(fù)活，你認(rèn)為主要要解決什么問題？ 電影侏羅紀(jì)公園中恐龍復(fù)活的場景第2頁，共66頁，2022年，5月20日，8點16分，星期四第四章的章圖 請同學(xué)們閱讀章圖中的文字和圖解，你們看懂了什么，又產(chǎn)生了哪些問題。第3頁，共66頁，2022年，5月20日，8點16分，星期四基因膚色眼皮單雙血型基因有遺傳效應(yīng)的DNA片段控制生物性狀在染色體上呈線性排列第4頁，共66頁，2022年，5月20

2、日，8點16分，星期四基因控制生物性狀指導(dǎo)合成蛋白質(zhì)體現(xiàn)者基因的表達(dá)：基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的過程。問題：基因是怎樣指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成呢？第5頁，共66頁，2022年，5月20日，8點16分，星期四1.DNA主要存在哪里？2.蛋白質(zhì)在哪里合成？DNA主要在細(xì)胞核蛋白質(zhì)的合成在細(xì)胞質(zhì)(核糖體)進(jìn)行指導(dǎo)通過RNA問題： 2、為什么RNA適于做DNA的信使呢？ 1、DNA在細(xì)胞核中，而蛋白質(zhì)合成是在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行的，兩者如何聯(lián)系起來的呢？第6頁，共66頁，2022年，5月20日，8點16分，星期四遺傳信息的轉(zhuǎn)錄1、RNA與DNA的區(qū)別核糖脫氧核糖第7頁，共66頁，2022年，5月20日，8點16分，星期四第

3、8頁，共66頁，2022年，5月20日，8點16分，星期四RNA與DNA結(jié)構(gòu)的比較比較項目DNARNA結(jié) 構(gòu)基本單位五碳糖含氮堿基主要功能存在場所脫氧核苷酸核糖核苷酸脫氧核糖核 糖A T C GA U C G通常雙螺旋結(jié)構(gòu)一般單鏈結(jié)構(gòu)細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)儲存遺傳信息與蛋白質(zhì)的合成有關(guān)第9頁，共66頁，2022年，5月20日，8點16分，星期四注意事項：RNA的作用：RNA與蛋白質(zhì)合成有關(guān)，也可作為一種酶，具有催化作用。同一生物體不同體細(xì)胞的DNA含量和種類相同（都是由同一個受精卵發(fā)育而來的）同一生物體不同體細(xì)胞的RNA含量和種類不同，相差很大。有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物體細(xì)胞中同時含有DNA和RNA的，DNA是

4、遺傳物質(zhì)。第10頁，共66頁，2022年，5月20日，8點16分，星期四RNA種類信使 RNA(mRNA)核糖體 RNA(rRNA)轉(zhuǎn)運 RNA(tRNA)將DNA的遺傳信息轉(zhuǎn)錄下來，以遺傳密碼的形式傳遞至細(xì)胞質(zhì)的核糖體上，成為蛋白質(zhì)合成的模板。氨基酸的運載工具。（一種轉(zhuǎn)運RNA只能識別和轉(zhuǎn)運一種氨基酸。核糖體的組成部分第11頁，共66頁，2022年，5月20日，8點16分，星期四信使 RNA核糖體 RNA轉(zhuǎn)運 RNA第12頁，共66頁，2022年，5月20日，8點16分，星期四 種類 mRNA tRNA rRNA 名稱分布部位 結(jié)構(gòu) 特點 功能信使RNA轉(zhuǎn)運RNA核糖體RNA單鏈三葉草結(jié)構(gòu)單

5、鏈帶有從DNA上轉(zhuǎn)錄來的遺傳信息有一個氨基酸結(jié)合區(qū)；有一個反密碼子區(qū)構(gòu)成核糖體的主要成分翻譯時作為模板轉(zhuǎn)運特定的氨基酸構(gòu)成核糖體的成分；合成蛋白質(zhì)的場所細(xì)胞核內(nèi)合成，穿過核孔，到達(dá)細(xì)胞質(zhì)中與核糖體結(jié)合細(xì)胞質(zhì)中細(xì)胞質(zhì)中RNA的種類及功能第13頁，共66頁，2022年，5月20日，8點16分，星期四 它也是由基本單位核苷酸連接而成，由核糖、磷酸、堿基共同組成核苷酸，因此能儲存遺傳信息。 在RNA與DNA的關(guān)系中，也遵循“堿基互補配對原則”，因RNA中沒有T，DNA中沒有U，所以當(dāng)RNA與DNA有關(guān)系時，U與配對。 RNA一般是單鏈，而且比DNA短，因此能夠通過核孔，從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中。 3、R

6、NA適于做DNA的信使的原因：DNA的遺傳信息是怎樣傳給mRNA的呢？第14頁，共66頁，2022年，5月20日，8點16分，星期四轉(zhuǎn)錄：在細(xì)胞核中，以DNA的一條鏈為模板， 按照堿基互補配對的原則合成mRNA的過程 DNA的遺傳信息是怎么傳給 mRNA的？第15頁，共66頁，2022年，5月20日，8點16分，星期四轉(zhuǎn)錄：在_內(nèi)，以DNA的_為_， 按照_的原則合成_的過程。細(xì)胞核一條鏈模板堿基互補配對RNA第16頁，共66頁，2022年，5月20日，8點16分，星期四場所：主要在細(xì)胞核 過程：4步:解旋、堿基互補配對、連接、釋放 條件模板：酶：原料：能量： 結(jié)果：概念：在細(xì)胞核中，以DNA

7、的一條鏈為模板，合成mRNA的過程。DNA的一條鏈游離的四種核糖核苷酸ATPDNA解旋酶、RNA聚合酶等形成一條mRNA4. 遺傳信息的轉(zhuǎn)錄第17頁，共66頁，2022年，5月20日，8點16分，星期四DNA的平面結(jié)構(gòu)圖AG T AC AA A T TCATGATT A第18頁，共66頁，2022年，5月20日，8點16分，星期四以DNA的一條鏈為模板合成RNADNA游離的核糖核苷酸AG T AC AA A T UUGGACUGCUGA第19頁，共66頁，2022年，5月20日，8點16分，星期四AG T AC AA A T AGCUGACGGUUU DNA與RNA的堿基互補配對：AU；TC；

8、CG；TARNA 聚合酶第20頁，共66頁，2022年，5月20日，8點16分，星期四AG T AC AA A T AGCGACGGUUUU 組成 RNA 的核糖核苷酸一個個連接起來第21頁，共66頁，2022年，5月20日，8點16分，星期四AG T AC AA A T GCGACGGUUUUA第22頁，共66頁，2022年，5月20日，8點16分，星期四AG T AC AA A T GCGACGUGUUAU第23頁，共66頁，2022年，5月20日，8點16分，星期四AG T AC AA A T GCGACGGUUAUU第24頁，共66頁，2022年，5月20日，8點16分，星期四AG T

9、 AC AA A T GGCGGUUAUUAUC第25頁，共66頁，2022年，5月20日，8點16分，星期四AG T AC AA A T GGCGGUUAUUAUC形成的 mRNA 鏈，DNA上的遺傳信息就傳遞到mRNA上RNADNA第26頁，共66頁，2022年，5月20日，8點16分，星期四 mRNA通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中，開始它新的歷程翻譯。 第27頁，共66頁，2022年，5月20日，8點16分，星期四第28頁，共66頁，2022年，5月20日，8點16分，星期四轉(zhuǎn)錄的定義：在細(xì)胞核中，以DNA的一條鏈為模板，合成mRNA的過程。轉(zhuǎn)錄的場所：細(xì)胞核。轉(zhuǎn)錄的模板：DNA分子的一條鏈。轉(zhuǎn)錄

10、的原料：四種核糖核苷酸。轉(zhuǎn)錄的條件：模板、原料、能量、酶。轉(zhuǎn)錄時的堿基配對：轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物：mRNA。DNARNAATCGUAGCGC、CG、TA、AU（8）遺傳信息流動：DNAmRNA第29頁，共66頁，2022年，5月20日，8點16分，星期四想一想1. 轉(zhuǎn)錄的場所一定是細(xì)胞核嗎？產(chǎn)物一定是mRNA嗎？含有DNA的部位均可轉(zhuǎn)錄。產(chǎn)物mRNA、 tRNA、 rRNA等第30頁，共66頁，2022年，5月20日，8點16分，星期四特別提醒：（1）轉(zhuǎn)錄的基本單位是基因，而不是整個DNA分子。（2） 在真核細(xì)胞內(nèi)，轉(zhuǎn)錄出來的RNA需要經(jīng)過加工才能具有生物活性。第31頁，共66頁，2022年，5月20日

11、，8點16分，星期四類別項目復(fù)制轉(zhuǎn)錄場所解旋模板原料酶特點信息傳遞方向產(chǎn)物細(xì)胞核只解有遺傳效應(yīng)的片段只有DNA的一條鏈四種核糖核苷酸DNA解旋酶、 RNA聚合酶邊解旋邊轉(zhuǎn)錄一條單鏈的mRNA細(xì)胞核完全解旋DNA的兩條鏈四種脫氧核苷酸DNA解旋酶、DNA聚合酶半保留復(fù)制、邊解旋邊復(fù)制子代DNADNA DNADNA mRNA第32頁，共66頁，2022年，5月20日，8點16分，星期四課堂練習(xí)： 1細(xì)胞內(nèi)與遺傳有關(guān)的物質(zhì)，從復(fù)雜到簡單的結(jié)構(gòu) 層次是 ADNA染色體脫氧核苷酸基因 B染色體脫氧核苷酸DNA基因 CDNA染色體基因脫氧核苷酸 D染色體DNA基因脫氧核苷酸D2DNA分子的解旋發(fā)生在 過程

12、中 A復(fù)制 B轉(zhuǎn)錄 C翻譯 D復(fù)制和轉(zhuǎn)錄D第33頁，共66頁，2022年，5月20日，8點16分，星期四3. 對于下列圖解，正確的說法有()。 表示DNA復(fù)制過程表示轉(zhuǎn)錄過程 共有5種堿基共有8種核苷酸 共有5種核苷酸A均代表同一種核苷酸A B C DC第34頁，共66頁，2022年，5月20日，8點16分，星期四4.如圖甲、乙表示真核生物遺傳信息傳遞過程中的某兩個階段的示意圖，圖丙為圖乙中部分片段的放大示意圖。對此分析合理的是 A圖甲所示過程主要發(fā)生于細(xì)胞核內(nèi)，圖乙所示過程主要發(fā)生于細(xì)胞質(zhì)內(nèi)B圖中催化圖甲、乙所示兩過程的酶1、酶2和酶3是相同的C圖丙中a鏈為模板鏈，b鏈為轉(zhuǎn)錄出的子鏈D圖丙中

13、含有兩種單糖、五種堿基、五種核苷酸 C第35頁，共66頁，2022年，5月20日，8點16分，星期四5一個DNA分子可以轉(zhuǎn)錄出多少種多少個 mRNA A一種一個 B一種多個 C多種多個 D無數(shù)種無數(shù)個C6mRNA上有25的腺嘌呤，35的尿嘧 啶，則轉(zhuǎn)錄該mRNA的DNA分子上腺嘌 呤占堿基總數(shù)的 A50% B25%C30% D35%C第36頁，共66頁，2022年，5月20日，8點16分，星期四二、遺傳信息的翻譯（一）翻譯 1概念： 以信使RNA為模板，合成具有一定氨基酸順序 的蛋白質(zhì)的過程叫做翻譯。 2 場所：細(xì)胞質(zhì)中的核糖體第37頁，共66頁，2022年，5月20日，8點16分，星期四？

14、蛋白質(zhì)是由20種氨基酸組成的，而信使RNA上的堿基只有四種（A、G、C、U），那么，這四種堿基是怎樣決定蛋白質(zhì)上的20種氨基酸的呢？第38頁，共66頁，2022年，5月20日，8點16分，星期四4種堿基只能決定4種氨基酸，41=4。二個堿基編碼一個氨基酸最多只能編碼16種，42=16。三個堿基決定一個氨基酸只能決定64種，43=64，足夠有余。如果一個氨基酸的編碼至少需要多少個堿基，才足以組合出構(gòu)成蛋白質(zhì)的20種氨基酸？如果2個堿基編碼一個氨基酸，最多能編碼多少種氨基酸？如果1個堿基決定1個氨基酸，4種堿基能決定多少種氨基酸第39頁，共66頁，2022年，5月20日，8點16分，星期四 密碼子

15、與反密碼子 密碼子：mRNA上決定氨基酸的三個相鄰 的堿基。mRNA第40頁，共66頁，2022年，5月20日，8點16分，星期四第41頁，共66頁，2022年，5月20日，8點16分，星期四遺傳密碼的特性：1、起始密碼子： AUG GUG2、終止密碼子： UAG UAA UGA ，不編碼氨基酸。3、有3個終止密碼，沒有對應(yīng)的氨基酸，所以，在64個遺傳密碼中，能決定氨基酸的遺傳密碼子只有61個。4、通用性：地球上幾乎所有的生物共用一套密碼子表。5、簡并性：一種氨基酸有兩種以上的密碼子的情況 。在一定程度上能防止由于堿基的改變而導(dǎo)致的遺傳信息的改變。第42頁，共66頁，2022年，5月20日，8

16、點16分，星期四1.地球上幾乎所有的生物都共用一套密碼子，這一事實說明地球上的所有生物都有著或遠(yuǎn)或近的親緣關(guān)系，或者生物都具有相同的遺傳語言，或者生命在本質(zhì)上是統(tǒng)一。2.從密碼的簡并性我們能認(rèn)識到；如果密碼子中的一個 堿基發(fā)生變化，可能影響到蛋白質(zhì)氨基酸的種類，也有可能蛋白質(zhì)氨基酸的種類不發(fā)生變化（GAUGAC都決定天冬氨酸），這就保證了生物遺傳的相對穩(wěn)定性，又使生物出現(xiàn)變異，從而促進(jìn)生物的發(fā)展進(jìn)化 。思考與討論問題：氨基酸是怎樣運送到核糖體上的呢？第43頁，共66頁，2022年，5月20日，8點16分，星期四反密碼子：tRNA上可以與mRNA上的密碼子相互配對的3個堿基。AAU亮氨酸ACU天

17、冬氨酸AUG異亮氨酸轉(zhuǎn)運 RNAGUUAAUAUCmRNA反密碼子密碼子第44頁，共66頁，2022年，5月20日，8點16分，星期四tRNA“搬運工” 游離在細(xì)胞質(zhì)中的氨基酸，是怎樣運送到合成蛋白質(zhì)的“生產(chǎn)線-核糖體”上？ACU 天門冬酰氨一共有多少種tRNA?反密碼子與密碼子相互配對,轉(zhuǎn)運的氨基酸由配對的密碼子決定每種tRNA只能識別并轉(zhuǎn)運一種特定的氨基酸!決定氨基酸的密碼子有61種,所以tRNA 有61種第45頁，共66頁，2022年，5月20日，8點16分，星期四翻 譯場所：產(chǎn)物：模板：原料：條件：細(xì)胞質(zhì)（核糖體）mRNA蛋白質(zhì)氨基酸ATP、酶、轉(zhuǎn)運RNA（tRNA）堿基互補配對：GC

18、、CG、UA、AU遺傳信息流動：mRNA蛋白質(zhì)第46頁，共66頁，2022年，5月20日，8點16分，星期四第47頁，共66頁，2022年，5月20日，8點16分，星期四ACGUGAUUAUAC甲硫氨酸ACU天門冬氨酸核糖體第48頁，共66頁，2022年，5月20日，8點16分，星期四ACGUGAUUAUAC甲硫氨酸ACU天門冬氨酸第49頁，共66頁，2022年，5月20日，8點16分，星期四ACGUGAUUAUAC甲硫氨酸ACU天門冬氨酸AUG異亮氨酸第50頁，共66頁，2022年，5月20日，8點16分，星期四ACGUGAUUAUAC甲硫氨酸ACU天門冬氨酸AUG異亮氨酸肽鍵第51頁，共6

19、6頁，2022年，5月20日，8點16分，星期四ACGUGAUUAUAC甲硫氨酸ACU天門冬氨酸AUG異亮氨酸第52頁，共66頁，2022年，5月20日，8點16分，星期四ACGUGAUUAUAC甲硫氨酸ACU天門冬氨酸AUG異亮氨酸肽鍵第53頁，共66頁，2022年，5月20日，8點16分，星期四ACGUGAUUAUAC甲硫氨酸ACU天門冬氨酸AUG異亮氨酸第54頁，共66頁，2022年，5月20日，8點16分，星期四ACGUGAUUAUACACUAUG甲硫氨酸天門冬氨酸異亮氨酸第55頁，共66頁，2022年，5月20日，8點16分，星期四第56頁，共66頁，2022年，5月20日，8點16

20、分，星期四mRNAtRNA氨基酸核糖體第57頁，共66頁，2022年，5月20日，8點16分，星期四一個mRNA分子上結(jié)合多個核糖體，同時合成多條肽鏈第58頁，共66頁，2022年，5月20日，8點16分，星期四DNA（基因）中脫氧核苷酸的排列順序決定了信使RNA中 的排列順序，進(jìn)而決定 的排列順序，最終決定了 的結(jié)構(gòu)和功能特異常。核糖核苷酸/密碼子氨基酸蛋白質(zhì)從基因的表達(dá)過程可以看出：第59頁，共66頁，2022年，5月20日，8點16分，星期四ACUGGAUCUmRNA轉(zhuǎn)錄DNAACTGGATC TTGACCTAG A密碼子ACU GGA UCUtRNAUGA CCU AGA蘇氨酸甘氨酸絲

21、氨酸 翻 譯蛋白質(zhì)肽鍵 肽鍵第60頁，共66頁，2022年，5月20日，8點16分，星期四課堂鞏固蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目與mRNA、DNA中堿基數(shù)目的關(guān)系1、如果某蛋白質(zhì)中有n個氨基酸，則指導(dǎo)該蛋白質(zhì)合成的mRNA的堿基數(shù)目為 ，控制該蛋白質(zhì)合成的DNA（基因）中的堿基數(shù)目為 。3n6n 比例是_136第61頁，共66頁，2022年，5月20日，8點16分，星期四轉(zhuǎn)錄和翻譯的關(guān)鍵是遵守堿基互補配對原則，同時注意RNA與DNA中有一個嘧啶不同。（1）轉(zhuǎn)錄形成的RNA分子中堿基數(shù)目是基因中堿基數(shù)目的1/2?；蚰０迳系腁+T與RNA分子中的U+A相等。（2）翻譯過程中，信使RNA中每三個堿基決定一個氨基酸，所以經(jīng)翻譯合成的蛋白質(zhì)分子中的氨基酸數(shù)目是信使RNA堿基數(shù)目1/3