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1、基因指导蛋白质的合成,第四章 第一节,基因,思考：基因怎样控制生物性状呢？,蛋白质是生命活动的_者和_者,性状的形成离不开_(特别是酶)的作用,_控制生物体的性状,基因_蛋白质_来_性状！,体现,承担,蛋白质,基因,通过指导,的合成,控制,基因指导蛋白质合成的过程，叫基因的表达,问题：基因是怎样指导蛋白质的合成呢？,细胞核,核糖体,1.DNA主要存在哪里？2.蛋白质在哪里合成？,DNA（基因）,主要在细胞核,蛋白质的合成,在细胞质进行,指导,通过RNA,问题：为什么RNA适于作DNA的信使？,1 、 RNA的结构,（1）RNA的组成单位：,核糖核苷酸,腺嘌呤核糖核苷酸,胞嘧啶核糖核苷酸,尿嘧啶
2、核糖核苷酸,鸟嘌呤核糖核苷酸,核糖,核糖,核糖,核糖,信使RNA（mRNA）： 遗传信息传递的媒介。,核糖体RNA(rRNA)： 与蛋白质构成核糖体。,转运RNA(tRNA)： 转运氨基酸的工具。,2、RNA的种类,3、RNA和DNA的比较,RNA可以储存遗传信息；RNA一般为单链，比DNA短，能通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。,为什么RNA适于作DNA的信使？,DNA与RNA的关系中，也遵循“碱基互补配对原则”。AU； TA： CG； GC,如何保证DNA中的遗传信息准确的传递到细胞质呢？,DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的呢？,DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的？,转录：在_内，以D
3、NA的_为_ ，按照_的原则合成_的过程。,细胞核,一条链,模板,碱基互补配对,mRNA,A,C,G,T,G,T,T,T,A,DNA的平面结构图,一、遗传信息的转录,DNA,游离的核糖核苷酸,1、DNA的基因片段解旋，以一条链为模板,2、游离的核糖核苷酸与DNA随机碰撞配对，氢键结合,碱基互补配对原则：T-A A-U C-G G-C,U,3、连接成mRNA。,U,U,U,U,U,U,U,RNA 聚合酶,U,形成 mRNA链，DNA上的遗传信息就传递到mRNA上,mRNA,DNA,细胞质,细胞核,DNA,4、mRNA释放，DNA双链恢复,转录的具体过程,转录：,是在细胞核内进行的，是以DNA双链
4、中的一条为模板，合成mRNA的过程。,1、时间：,2、场所:,3、过程：,5、条件:,6、原则:,7、产物:,8、实质:,个体生长发育的整个过程,主要在细胞核中（线粒体、叶绿体）,解旋配对连接释放,酶、ATP、原料（A、U、G、C）、模板（DNA的一条链）,碱基互补配对原则：A-U C-G T-A G-C,mRNA,转录与复制的比较,A-T,T-A,C-G,G-C,碱基互补配对原则,DNA的两条链,DNA的一条链,4种脱氧核苷酸,4种核糖核苷酸,解旋酶、DNA聚合酶,RNA聚合酶,ATP,DNA,mRNA,主要在细胞核,A-U,T-A,C-G,G-C,某mRNA分子中，U占20%，A占10%，
5、那么它的模板DNA片段中胞嘧啶占（ ）,A、 25% B、30% C、 35% D、70%,已知一段mRNA上有30个碱基， 其中A+U=12，则转录形成该mRNA 的一段DNA分子中C+T为 （ ）,A、30 B、24 C、18 D、12,C,A,某DNA分子中含20的GC,那么，由它转录成的RNA中GC应为（ ）A10 B20 C40 D80,已知DNA分子双链中腺嘌呤占全部碱基的30，在其中的一条链上胞嘧啶占该链全部碱基的25，则由该链转录成的mRNA中胞嘧啶占全部碱基的（ ） A.15 B.20 C.25 D.35,B,A,30,二、翻译,(1)概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，以_为
6、模板合成具有一定_顺序的_的过程。(2)场所：_(或核糖体)。,mRNA,氨基酸,蛋白质,细胞质,思考,组成蛋白质的氨基酸：信使RNA的碱基：,20种,4种,4种碱基如何决定蛋白质的20种氨基酸呢？,4种碱基只能决定4种氨基酸，41=4。,二个碱基编码一个氨基酸最多只能编码16种，42=16。,三个碱基决定一个氨基酸只能决定64种，43=64，足够有余。,如果一个氨基酸的编码至少需要多少个碱基，才足以组合出构成蛋白质的20种氨基酸？,如果2个碱基编码一个氨基酸，最多能编码多少种氨基酸？,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,实验验证：1961年英国的克里克和同事用实验证明一个
7、氨基酸是由mRNA的3个碱基决定,mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基,密码子:,思考：阅读教材65页 1、密码子共有多少种？在蛋白质合成过程中都决定氨基酸吗？ 2、密码子和氨基酸的关系？ 3、密码子特性： 简并性、通用性 简并性有何意义？,tRNA,此处反密码子是UAC，还是CAU?密码子呢？,转运RNA,1.tRNA的功能：2.tRNA(反密码子)的种类：3.tRNA与氨基酸的关系：,一种tRNA只转运一种氨基酸，一种氨基酸可由多种tRNA转运,一端连接氨基酸，一端识别密码子，将氨基酸运输到相应位置,61种,密码子与反密码子的比较,一种密码子只决定一种氨基酸，一种氨基酸可由多种密码子决
8、定。,一种tRNA只转运一种氨基酸，一种氨基酸可由多种tRNA转运。,编码(决定)氨基酸,与密码子配对，将氨基酸运输到相应位置,mRNA上,tRNA上,64种,61种,细胞质,翻译的过程,核糖体,mRNA与核糖体结合。,（1）起始,tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子互补配对。,位点1,位点2,（2）运输,两个氨基酸分子缩合,脱水缩合形成肽键,（3）肽链延伸,甲硫氨酸,核糖体随着mRNA滑动。另一个tRNA上的碱基与mRNA上的密码子配对。,位点1 位点2,甲硫氨酸,一个个氨基酸分子按照预定的顺序缩合成多肽链。,甲硫氨酸,天冬氨酸,tRNA离开，再去转运新的氨基酸。,甲硫氨酸,天冬氨酸,异
9、亮氨酸,以mRNA为模板形成了有一定氨基酸顺序的多肽链。,（4）终止,U,A A,核糖体读取到终止密码子，翻译终止。,游离在细胞质中的各种氨基酸就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。,1、时间：,2、场所:,3、模板:,4、原料:,5、条件:,6、原则:,7、产物:,8、实质:,个体生长发育的整个过程,细胞质的核糖体,mRNA,20种游离的氨基酸,酶、ATP、tRNA,碱基互补配对原则：A-U C-G T-A G-C,多肽,翻译：,如何加快翻译的速度？,1、核糖体怎么快速合成多肽链？一个mRNA上的每个核糖体合成的多肽链一样吗？怎么判断合成方向？2、原核和真核生物的转录和翻译有什么不一样？,基因控制蛋白质合成的过程,基因的遗传信息（多样）,mRNA的遗传信息（多样）,蛋白质的氨基酸排列顺序（多样）,数量,n,3n,6n,基因控制蛋白质合成中的数量关系：,基因控制蛋白质合成的实质用一个式子可表示为：,mRNA,蛋白质,翻译,DNA（基因）,转录,基因不仅可以通过DNA的复制将遗传信息传递给后代，还可以通过指导蛋白质的合成来体现生物的性状。,基因指导蛋白质合成的过程，叫基因的表达。,