基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成公開課精美課件

基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成公開課精美課件第一頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五轉(zhuǎn)錄翻譯多肽鏈P62第1節(jié)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成基因的表達(dá)：指基因通過指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成來控制性狀的過程。第二頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五學(xué)習(xí)目標(biāo)1.概述遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯。2.運用數(shù)學(xué)方法，分析堿基與氨基酸的對應(yīng)關(guān)系。說明：1是重點，2是難點第三頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五RNA與DNA的區(qū)別DNARNA結(jié)構(gòu)基本單位五碳糖堿基通常是雙鏈結(jié)構(gòu)脫氧核苷酸A、G、C、T脫氧核糖通常是單鏈結(jié)構(gòu)核糖核苷酸核糖A、G、C、U第四頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五RNA的種類是怎么區(qū)分的？根據(jù)RNA功能，可以分為mRNA（信使RNA)、tRNA(轉(zhuǎn)運RNA)和rRNA(核糖體RNA)三種。RNA的結(jié)構(gòu)和作用是什么？RNA由一分子磷酸，一分子核糖和一分子含氮堿基組成核糖核苷酸連接而成的單鏈分子。當(dāng)細(xì)胞中只有RNA時，它是遺傳物質(zhì)；當(dāng)細(xì)胞中含有DNA時，RNA主要是負(fù)責(zé)DNA遺傳信息的翻譯和轉(zhuǎn)錄。第五頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五第1節(jié)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成轉(zhuǎn)錄翻譯DNA（基因）RNA蛋白質(zhì)為什么RNA適合做DNA的信使呢？②RNA一般是____鏈，而且比DNA短，因此能夠通過_______，從________轉(zhuǎn)移到________中。單核孔細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)①RNA的結(jié)構(gòu)與DNA的相似；第六頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五RNA的種類信使RNA(mRNA)核糖體RNA(rRNA)轉(zhuǎn)運RNA(tRNA)三葉草形一端可攜帶氨基酸另一端有三個重要堿基第七頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五(一)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第八頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄（二）時間（三）場所（一）概念在生長發(fā)育的連續(xù)過程中細(xì)胞核（主要）以DNA的1條鏈為模板合成mRNA的過程。葉綠體線粒體第九頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五（五）過程（四）條件模板:DNA的1條母鏈游離的4種核苷酸ATP能量:原料:酶:①解旋②合成:配對合成mRNA③釋放:合成的mRNA從DNA鏈上釋放氫鍵斷裂堿基對分開RNA聚合酶等第十頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五（七）特點（八）意義（六）結(jié)果1DNA →

邊解旋邊轉(zhuǎn)錄

為合成蛋白質(zhì)提供模板1mRNA第十一頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五轉(zhuǎn)

錄

過

程DNAAACUGCUGRNADNATGCA第十二頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五復(fù)制與轉(zhuǎn)錄的比較復(fù)制轉(zhuǎn)錄場所解旋模板原料酶能量堿基配對產(chǎn)物細(xì)胞核細(xì)胞核完全解旋只解有遺傳效應(yīng)的片段DNA的2條鏈只有DNA的1條鏈4種脫氧核苷酸4種核糖核苷酸DNA解旋酶、DNA聚合酶

RNA聚合酶ATPATP子代DNAmRNAA-U；C-G；A-T；C-G；第十三頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五1.（2008·廣東卷，26）DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的共同點是（）多選題

A.需要多種酶參與

B.都在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行

C.遵循堿基互補配對原則

D.不需要ATP提供能量ABC2.某一DNA分子含有20%的A+T，那么它轉(zhuǎn)錄成的信使RNA中的G+C的含量為（）

B

A.40%B.80%C.60%D.20%

課堂練習(xí)第十四頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五4.對于下列式子，正確的說法有（）①表示DNA復(fù)制過程②表示DNA轉(zhuǎn)錄過程③圖中共有5種堿基④圖中共有8種核苷酸⑤圖中共有5種核苷酸⑥圖中的A均代表同一種核苷酸A.①②③ B.④⑤⑥C.②③④D.①③⑤A

C

3.

√√√第十五頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五5．已知一段mRNA含有30個堿基，其中A和G有12個，轉(zhuǎn)錄該段mRNA的DNA分子中應(yīng)有C和T的個數(shù)是（）A．12B．24C．18D．306.某信使RNA中有堿基40個，其中C+U為15個，那么轉(zhuǎn)錄此RNA的DNA中G+A為（）A．15

B．25

C．30

D．407.已知DNA分子雙鏈中腺嘌呤占全部堿基的30%，在其中的一條鏈上胞嘧啶占該鏈全部堿基的25%，則由該鏈轉(zhuǎn)錄成的mRNA中胞嘧啶占全部堿基的 （）A.15%B.20% C.25%D.35%D

D

A第十六頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五

轉(zhuǎn)錄得到的RNA仍是堿基序列，而不是蛋白質(zhì)。那么，RNA上的堿基序列如何能變成蛋白質(zhì)中氨基酸的種類、數(shù)量和排列順序呢？mRNA如何將信息翻譯成蛋白質(zhì)？第十七頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五在細(xì)胞質(zhì)中,以mRNA為模板,合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程。（二）翻譯：思考：

組成蛋白質(zhì)的氨基酸：信使RNA的堿基：4種堿基如何決定蛋白質(zhì)的20種氨基酸呢？20種4種如果1個堿基決定1個氨基酸就只能決定___種，即

如果3個堿基決定1個氨基酸就可決定___種，即

如果2個堿基決定1個氨基酸就只能決定___種，即41664第十八頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五

密碼子

密碼子

密碼子UCAUGAUUAmRNA

密碼子密碼子：遺傳學(xué)上把mRNA上決定一個氨基酸的三個相鄰的堿基，叫做一個密碼子。（含起始碼、終止碼）第十九頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五遺傳密碼表第一個字母第二個字母第三個字母UCAGU苯丙氨酸苯丙氨酸亮氨酸亮氨酸絲氨酸絲氨酸絲氨酸絲氨酸酪氨酸酪氨酸

終止終止半胱氨酸半胱氨酸

終止色氨酸UCAGC亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸組氨酸組氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸UCAGA

異亮氨酸異亮氨酸異亮氨酸甲硫氨酸（起始）蘇氨酸蘇氨酸蘇氨酸蘇氨酸天門冬酰胺天門冬酰胺賴氨酸賴氨酸絲氨酸絲氨酸精氨酸精氨酸UCAGG

纈氨酸纈氨酸纈氨酸纈氨酸（起始）丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸天門冬氨酸天門冬氨酸谷氨酸谷氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸UCAG起始密碼子：

AUG、GUG

終止密碼子：

UAA、UAG、UGA

a、一種氨基酸可以和多個密碼子相對應(yīng)b、一個密碼子只和一種氨基酸相對應(yīng)c、三個終止密碼第二十頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五密碼子的特點：①遺傳密碼子是三聯(lián)體密碼：一個密碼子由信使核糖核酸（mRNA）上相鄰的三個堿基組成。

②密碼子具有通用性：不同的生物密碼子基本相同，即共用一套密碼子。③遺傳密碼子無逗號：兩個密碼子間沒有標(biāo)點符號，密碼子與密碼子之間沒有任何不編碼的核苷酸，讀碼必須按照一定的讀碼框架，從正確的起點開始，一個不漏地一直讀到終止信號。④遺傳密碼子不重疊，在多核苷酸鏈上任何兩個相鄰的密碼子不共用任何核苷酸。⑤密碼子具有簡并性：除了甲硫氨酸和色氨酸外，每一個氨基酸都至少有兩個密碼子。這樣可以在一定程度內(nèi)，使氨基酸序列不會因為某一個堿基被意外替換而導(dǎo)致氨基酸錯誤。⑥密碼子閱讀與翻譯具有一定的方向性：從5'端到3'端。⑦有起始密碼子和終止密碼子，起始密碼子有兩種，一種是甲硫氨酸（AUG），一種是纈氨酸（GUG），而終止密碼子（有3個，分別是UAA、UAG、UGA）沒有相應(yīng)的轉(zhuǎn)運核糖核酸（tRNA）存在，只供釋放因子識別來實現(xiàn)翻譯的終止。

第二十一頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五tRNA（轉(zhuǎn)運RNA）：

可以將氨基酸轉(zhuǎn)運到核糖體中。

反密碼子：tRNA的一端有3個堿基，每個tRNA的這3個堿基可以與mRNA上的密碼子互補配對，叫做反密碼子。ACA半胱氨酸第二十二頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五AAU亮氨酸ACU天冬氨酸AUG異亮氨酸

tRNA的一端運載著氨基酸t(yī)RNA——“搬運工”每種tRNA只能識別并轉(zhuǎn)運一種氨基酸!第二十三頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五每種tRNA能識別并轉(zhuǎn)運多種AA每種AA只有一種tRNA能轉(zhuǎn)運它tRNA能識別mRNA上的密碼子tRNA轉(zhuǎn)運AA到細(xì)胞核內(nèi)一種tRNA可以攜帶幾種結(jié)構(gòu)相似的AA每種AA都可由幾種tRNA攜帶每種AA都有它特定的一種tRNA一種AA可由一種或幾種特定的tRNA來將它攜帶到核糖體上判斷題×√×√××××第二十四頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五密碼子和反密碼子

（1）密碼子存在于

上，共有

種。決定氨基酸的密碼子有

種；終止密碼子有

種,不決定氨基酸；起始密碼子有

種，決定氨基酸。（2）反密碼子存在于

上。

①一種氨基酸可由一種或幾種密碼子決定，但一種密碼子只決定一種氨基酸。 ②一種氨基酸可由一種或幾種tRNA搬運，但一種tRNA只能搬運一種氨基酸。提醒mRNA646132tRNA第二十五頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五翻譯過程核糖體核糖體核糖體UAUCGUCUGGGAUACGGCAAUACAGUCACCGGAUmRNAUACCGUGGACUG多肽鏈第二十六頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五二、遺傳信息的翻譯（二）時間（三）場所（一）概念在生長發(fā)育的連續(xù)過程中細(xì)胞質(zhì)中的核糖體上以mRNA為模板合成蛋白質(zhì)的過程。第二十七頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五（五）過程（四）條件模板:mRNA20種氨基酸ATP能量:原料:酶:氨基酰tRNA合成酶、脫甲酰酶、氨肽酶等堿基互補配對：G－C、C－G、U－A、A－U工具：tRNA以mRNA為模板，以tRNA為運載工具，在核糖體中，合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)。第二十八頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五（七）特點（八）意義（六）結(jié)果→合成蛋白質(zhì)，從而控制生物性狀，執(zhí)行多種生命活動mRNA多肽或者蛋白質(zhì)一個mRNA上可連續(xù)結(jié)合多個核糖體，依次合成多肽鏈第二十九頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五DNA(基因)蛋白質(zhì)RNA轉(zhuǎn)錄翻譯基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的過程第三十頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯第三十一頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五mRNA與核糖體數(shù)量、翻譯速度的關(guān)系圖①數(shù)量關(guān)系：一個mRNA可同時結(jié)合多個核糖體。②目的意義：少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白質(zhì)。③方向：從_________（見上圖），判斷依據(jù)是根據(jù)多肽鏈的長短，長的翻譯在前。④結(jié)果：合成的僅是多肽鏈，要形成蛋白質(zhì)還需要運送至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等結(jié)構(gòu)中進(jìn)一步加工。左到右第三十二頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五項目轉(zhuǎn)錄翻譯場所

主要是_______細(xì)胞質(zhì)的_______模板_________________________原料4種

_________20種________其他條件酶（RNA聚合酶等）和ATP酶、ATP和______（搬運工具）堿基配對方式DNARNAA——__——AC——GG——CmRNAtRNAA——__——AC——GG——C遺傳信息的轉(zhuǎn)錄與翻譯的比較細(xì)胞核核糖核苷酸核糖體mRNA氨基酸t(yī)RNAUTUUDNA的一條鏈第三十三頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五轉(zhuǎn)錄、翻譯與DNA復(fù)制的比較場所模板原料產(chǎn)物遺傳信息傳遞方向DNA復(fù)制：DNADNA轉(zhuǎn)錄：DNARNA翻譯：RNAPro游離的脫氧核苷酸游離的核糖核苷酸游離的氨基酸DNARNA蛋白質(zhì)DNA→DNADNA→RNA親代DNA的每一條鏈DNA的一條鏈（模板鏈）mRNA小結(jié)RNA基因蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄翻譯細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)mRNA→Pro第三十四頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五1．下表所示為遺傳信息表達(dá)的過程。分析下表，可知()基因………………TAT………………………………ATA………………mRNA………………UAU………………tRNA………………AUA………………肽鏈………………酪氨酸……………A.整個過程共有3種核苷酸參與B．整個過程在核糖體上完成C．基因和mRNA有相同的密碼子D．AUA是反密碼子D第三十五頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五2.已知某轉(zhuǎn)運RNA的一端的三個堿基順序是GAU，它所轉(zhuǎn)運的氨基酸是亮氨酸，那么決定此氨基酸的密碼是由下列哪個轉(zhuǎn)錄來的（）A.GATB.GAAC.GUAD.CTAA課堂練習(xí)

第三十六頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五BA第三十七頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期五A—C—U—G—G—A—U—C—UmRNAtRNAU–G–AC–C–UA–G–A蘇氨酸——甘氨酸——絲氨酸