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1、基因指导蛋白质的合成整理第1页，本讲稿共56页遗传信息的表达遗传信息的表达-基因的基因的表达表达 基因基因(DNA)通过指导通过指导蛋白质的合成蛋白质的合成来来控制性状控制性状，称为基因的表达。，称为基因的表达。第2页，本讲稿共56页思考几个问题思考几个问题1 1、遗传物质主要存在于细胞的什么部位？、遗传物质主要存在于细胞的什么部位？2 2、蛋白质的合成在细胞的什么部位？蛋白质的合成在细胞的什么部位？3 3、DNADNA能不能到细胞质中去直接指导蛋白质的合成？能不能到细胞质中去直接指导蛋白质的合成？DNADNA与与蛋白质之间有无中间物质充当信使呢？蛋白质之间有无中间物质充当信使呢？DNA主要位
2、于细胞核主要位于细胞核细胞质细胞质 核核糖体糖体RNA第3页，本讲稿共56页DNARNA结构结构基本单位基本单位磷酸磷酸五碳糖五碳糖碱基碱基分布分布双双螺旋结构螺旋结构单单链链结构结构脱氧核苷酸脱氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸磷酸磷酸磷酸磷酸脱氧核糖脱氧核糖核糖核糖A A、G G、C C、T TA A、G G、C C、UDNADNA与与RNARNA的比较的比较主要在细胞主要在细胞核核细胞细胞质质第4页，本讲稿共56页1 1、转录概念：、转录概念：指指以以DNA的一条链的一条链为模板，按照碱为模板，按照碱基互补配对原则，基互补配对原则，合成合成RNA的过程。的过程。DNA的遗传信息是怎么传递给的遗
3、传信息是怎么传递给mRNA的呢？的呢？一一.DNA.DNA的转录的转录第5页，本讲稿共56页TCATG A TT AAG T AC A A A T 转录过程AG T AC A A A T TCATG A TT ARNA聚合酶聚合酶-DNA解旋，通过解旋酶打开氢键。解旋，通过解旋酶打开氢键。第6页，本讲稿共56页AG T AC A A A T AGCUGACGGUUU以其中的一条链作为模板以其中的一条链作为模板.第7页，本讲稿共56页AG T AC A A A T AGCUGACGGUUURNA聚合酶结合到单链聚合酶结合到单链DNA上，下方的上，下方的四种四种RNA核苷酸一个一个添加上去。核苷酸
4、一个一个添加上去。RNA聚合酶聚合酶第8页，本讲稿共56页AG T AC A A A T AGCGACGGUUU U以以碱基互补配对为原则。碱基互补配对为原则。RNA聚合酶将核糖核苷酸连接起来聚合酶将核糖核苷酸连接起来第9页，本讲稿共56页AG T AC A A A T AGCGACGGUUU URNA聚合酶沿着聚合酶沿着DNA移动移动。第10页，本讲稿共56页AG T AC A A A T GCGACGGUUU UARNA聚合酶沿着聚合酶沿着DNA移动移动。第11页，本讲稿共56页AG T AC A A A T GCGACGUUGU UARNA核苷酸一个一个连接起来。核苷酸一个一个连接起来。
5、第12页，本讲稿共56页AG T AC A A A T GCGACGUGU UAURNA核苷酸一个一个连接起来。核苷酸一个一个连接起来。第13页，本讲稿共56页AG T AC A A A T GCGACGGU UAU URNA核苷酸一个一个连接起来。核苷酸一个一个连接起来。第14页，本讲稿共56页AG T AC A A A T GCGACGGU UAU UARNA核苷酸一个一个连接起来。核苷酸一个一个连接起来。第15页，本讲稿共56页AG T AC A A A T GCGCGGU UAU UA URNA核苷酸一个一个连接起来。核苷酸一个一个连接起来。第16页，本讲稿共56页AG T AC A
6、A A T GGCGGU UAU UA U CRNA核苷酸一个一个连接起来。核苷酸一个一个连接起来。第17页，本讲稿共56页AG T AC A A A T GGCGGU UAU UA U CRNA核苷酸一个一个连接起来。核苷酸一个一个连接起来。第18页，本讲稿共56页AG T AC A A A T UCAUG U UUAmRNA细胞质细胞质信使信使RNA（mRNA）通过核孔从细胞核中出来，到细胞质中通过核孔从细胞核中出来，到细胞质中.细胞核细胞核核孔核孔第19页，本讲稿共56页AG T AC A A A T UCAUG U UUAmRNA信使信使RNA（mRNA）通过核孔从细胞核中出来，到细胞
7、质中。通过核孔从细胞核中出来，到细胞质中。细胞质细胞质细胞核细胞核第20页，本讲稿共56页2、场所：、场所：3、条件：、条件：4、过程：局部解旋、过程：局部解旋合成合成RNA加工和释放加工和释放P66第21页，本讲稿共56页1 1、转录成的、转录成的RNARNA的碱基序列，与作为模的碱基序列，与作为模板的板的DNADNA单链的碱基序列有什么关系单链的碱基序列有什么关系？与该？与该DNADNA的另一条链的碱基序列有的另一条链的碱基序列有哪些异同？哪些异同？第22页，本讲稿共56页转录与转录与DNADNA复制有什么共同之处？有什么意复制有什么共同之处？有什么意义？义？第23页，本讲稿共56页转录转
8、录DNADNA复制复制第24页，本讲稿共56页DNA的复制的复制转录转录模板模板原料原料酶酶产物产物DNA复制与转录的比较复制与转录的比较以以DNA的的两条两条母链为模板母链为模板游离的游离的脱氧核苷酸脱氧核苷酸DNA解旋酶、解旋酶、DNA聚合酶聚合酶2个双链个双链DNA分子分子以以DNA的的一条一条链链为模板为模板游离的游离的核糖核苷酸核糖核苷酸DNA解旋酶、解旋酶、RNA聚合酶聚合酶1条条RNA单单链链第25页，本讲稿共56页TCATG T TT AAG T AC A A A T AGUAC A AAUmRNA第26页，本讲稿共56页1、RNA的来源是：（的来源是：（）A、由、由DNA转录
9、而来转录而来 B、由、由DNA翻译而来翻译而来 C、由、由DNA转变而来转变而来 D、由、由DNA复制而来复制而来2、DNA的主要功能是遗传信息的：（的主要功能是遗传信息的：（）A、储存与分配、储存与分配 B、转录与翻译转录与翻译 C、储存与释放、储存与释放 D、传递与表达、传递与表达巩固练习巩固练习第27页，本讲稿共56页3 3、下列各项中符合转录过程中的碱基配对关系的是：、下列各项中符合转录过程中的碱基配对关系的是：A、A与与C B、U与与G C、T与与U D、A与与U E、G与与C F、T与与A4、有一、有一DNA转录出了一条转录出了一条mRNA,已知已知mRNA上的上的尿嘧啶占尿嘧啶占
10、28%、腺嘌呤占、腺嘌呤占18%，求，求DNA上的腺嘌上的腺嘌呤与胞嘧啶分别占多少？呤与胞嘧啶分别占多少？5、有一、有一DNA转录出了一条含有转录出了一条含有400个碱基的个碱基的mRNA,并已知并已知mRNA上的尿嘧啶占上的尿嘧啶占12%、胞嘌呤占、胞嘌呤占28%，求求DNA上的腺嘌呤与胞嘧啶之和占多少？上的腺嘌呤与胞嘧啶之和占多少？第28页，本讲稿共56页二、翻译二、翻译概念概念以以mRNA为模板，合成具有一定为模板，合成具有一定氨基氨基酸顺序的蛋白质酸顺序的蛋白质的过程。的过程。场所场所细胞质中的细胞质中的核糖体核糖体第29页，本讲稿共56页碱基碱基与与氨基酸氨基酸之间的对应关系如何？之
11、间的对应关系如何？RNA4种核糖种核糖核苷酸核苷酸蛋白质蛋白质2020种种氨基酸氨基酸1个碱基个碱基2个碱基个碱基3个碱基个碱基1个氨基酸个氨基酸434241第30页，本讲稿共56页UCAUG A UUAmRNA密码子密码子密码子密码子密码子密码子 遗传密码遗传密码把把mRNA上决定上决定1个氨基酸个氨基酸的的3个相邻的碱基个相邻的碱基叫叫密密码子码子。第31页，本讲稿共56页阅读密码子阅读密码子P69表表3-2思考讨论：思考讨论：1、请找出起始密码子与终止密码子。、请找出起始密码子与终止密码子。2、已知一段、已知一段mRNA的碱基序列是的碱基序列是AUGGAAGCAUGUCCGAGCAAGC
12、CG，你能写出对应的氨基酸序列吗？你能写出对应的氨基酸序列吗？3、地球上几乎所有的生物体都共有上述密、地球上几乎所有的生物体都共有上述密码子表。根据这一事实你能想到什么？码子表。根据这一事实你能想到什么？AUG、GUGUAA、UAG、UGA甲硫氨酸谷丙半胱脯丝赖脯甲硫氨酸谷丙半胱脯丝赖脯地球上所有的生物具有共同的遗传语言，具有或远或地球上所有的生物具有共同的遗传语言，具有或远或近的亲缘关系。近的亲缘关系。第32页，本讲稿共56页4、从表中可知密码子、从表中可知密码子与氨基酸与氨基酸有什么关系？有什么关系？第33页，本讲稿共56页 转运转运RNARNA （tRNAtRNA）氨基酸的氨基酸的搬运工
13、搬运工 tRNA上上反密码子反密码子可以与可以与mRNA上的密码子上的密码子互补配互补配对对。每种每种tRNA只能识别并转运一只能识别并转运一种氨基酸种氨基酸 tRNA第34页，本讲稿共56页U A C甲硫氨酸甲硫氨酸AC U天冬氨酸天冬氨酸AUG异亮氨酸异亮氨酸转运转运RNA氨基酸氨基酸氨基酸与氨基酸与tRNA结合结合第35页，本讲稿共56页ACGUG A UUAU A C甲硫氨甲硫氨酸酸AC U天门冬天门冬氨酸氨酸核糖体核糖体第36页，本讲稿共56页ACGUG A UUAU A C甲硫氨甲硫氨酸酸AC U天门冬天门冬氨酸氨酸转运转运RNA上的反密码子与信使上的反密码子与信使RNA上的密码子
14、相结合。上的密码子相结合。第37页，本讲稿共56页ACGUG A UUAU A C甲硫氨甲硫氨酸酸AC U天门冬天门冬氨酸氨酸AUG异亮氨酸转运转运RNA上的反密码子与信使上的反密码子与信使RNA上的密码子相结合。上的密码子相结合。第38页，本讲稿共56页ACGUG A UUAU A C甲硫氨甲硫氨酸酸AC U天门冬天门冬氨酸氨酸AUG异亮氨酸异亮氨酸两个相邻的氨基酸缩合反应，形成肽键。两个相邻的氨基酸缩合反应，形成肽键。肽键肽键第39页，本讲稿共56页ACGUG A UUAU A C甲硫氨甲硫氨酸酸AC U天门冬天门冬氨酸氨酸AUG异亮氨酸异亮氨酸核糖体核糖体沿着沿着mRNA移动移动。又一个
15、转运又一个转运RNA（tRNA）连接到密连接到密码子上码子上。第一个第一个tRNA释放到细胞质中释放到细胞质中。第40页，本讲稿共56页ACGUG A UUAU A C甲硫氨酸甲硫氨酸AC U天门冬天门冬氨酸氨酸AUG异亮氨酸异亮氨酸后一氨基酸通过缩合反应与前一个氨基酸连接起来。后一氨基酸通过缩合反应与前一个氨基酸连接起来。第41页，本讲稿共56页ACGUG A UUAU A C甲硫氨酸甲硫氨酸AC U天门冬氨天门冬氨酸酸AUG异亮氨酸异亮氨酸一条肽链形成一条肽链形成.第42页，本讲稿共56页ACGUG A UUAU A CAC UAUG甲硫氨酸甲硫氨酸天门冬氨天门冬氨酸酸异亮氨酸异亮氨酸mR
16、NA和肽链被释放到细胞质中。和肽链被释放到细胞质中。第43页，本讲稿共56页 场所：场所：模板：模板：原料：原料：原则：原则：产物：产物：结果结果：翻译翻译细胞质中的细胞质中的核糖体核糖体mRNA 20种游离的种游离的氨基酸氨基酸遗传信息从遗传信息从mRNA 转移到了转移到了蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质tRNA上的上的反密码子反密码子与与mRNA的的密码密码子子互补配对。互补配对。AU GC第44页，本讲稿共56页第45页，本讲稿共56页DNA的复制的复制转录转录翻译翻译模板模板原料原料酶酶产物产物原则原则遗传信息遗传信息传递结果传递结果场所场所复制、转录、翻译的比较复制、转录、翻译的比较以以DN
17、A的的两条两条链链为模板为模板4种游离的种游离的脱氧脱氧核苷酸核苷酸解旋酶、解旋酶、DNA聚合酶聚合酶2个子代双链个子代双链DNA分子分子以以DNA的的一条一条链为链为模板模板4种游离的核糖核苷酸种游离的核糖核苷酸解旋酶、解旋酶、RNA聚合酶聚合酶1条条RNA单链单链mRNA20种氨基酸种氨基酸酶酶蛋白质蛋白质细胞细胞核核核糖体核糖体细胞细胞核核ATGCAUTACGAUCGDNADNADNARNARNA蛋白质蛋白质第46页，本讲稿共56页三、中心法则三、中心法则DNA RNA 蛋白质蛋白质复制复制转录转录逆转录逆转录复制复制翻译翻译基因：是一段包含一个基因：是一段包含一个完整的遗传信息单位完整
18、的遗传信息单位的的有功能有功能的的DNADNA片段片段，即具有遗传效应的即具有遗传效应的DNADNA片片段段,是决定生物性状的基本单位。是决定生物性状的基本单位。核酸核酸核酸核酸第47页，本讲稿共56页第48页，本讲稿共56页根据转录和翻译过程填充：根据转录和翻译过程填充：DNADNA双链双链 G G 信使信使RNARNA 转运转运RNARNA 氨氨 基基 酸酸 丙氨酸（丙氨酸（密码密码GCAGCA)CACGTGC AC GU第49页，本讲稿共56页一一条条多多肽肽链链中中有有氨氨基基酸酸10001000个个，则则作作为为合合成成该该多多肽肽模模板板的的mRNAmRNA分分子子和和用用来来转转
19、录录mRNAmRNA的的DNADNA分分子子分分别别至至少少要要有有碱碱基（基（）A A、30003000个和个和3000 B3000 B、10001000个和个和20002000个个C C、20002000个和个和40004000个个 D D、30003000个和个和60006000个个 信使信使RNARNA碱基数为碱基数为10003=300010003=3000个个 DNADNA分子碱基数为分子碱基数为30002=600030002=6000个个第50页，本讲稿共56页练习题：练习题：基因控制性状表现的主要途径是：（基因控制性状表现的主要途径是：（）A A、RNA RNA 蛋白质蛋白质 （
20、性状）（性状）B B、DNA DNA 蛋白质（性状）蛋白质（性状）C C、RNA DNA RNA DNA 蛋白质（性状）蛋白质（性状）D D、DNA RNA DNA RNA 蛋白质（性状）蛋白质（性状）第51页，本讲稿共56页 一条一条DNADNA分子上的某个基因有分子上的某个基因有300300个碱基对，个碱基对，则它控制合成的蛋白质分子中含有肽键的个则它控制合成的蛋白质分子中含有肽键的个数最多为：数最多为：A A、9999个个 B B、100100个个 C C、4949个个 D D、5050个个 第52页，本讲稿共56页决定氨基酸的密码子是指（）A、DNA上的3个相邻的碱基B、转运RNA上的
21、3个相邻的碱基C、信使RNA上的3个相邻的碱基D、基因上的3个相邻的碱基C第53页，本讲稿共56页下列哪一项不可能是遗传密码（下列哪一项不可能是遗传密码（）A.ATC B.UUC C.CAG D.GGCA 第54页，本讲稿共56页在蛋白质合的合成过程中，决定蛋白质种类在蛋白质合的合成过程中，决定蛋白质种类的是：的是：A A、核苷酸、核苷酸 B B、信使、信使RNARNA C C、核糖体、核糖体 D D、转运、转运RNARNA第55页，本讲稿共56页 若测得精氨酸的转运若测得精氨酸的转运RNA上的反密码子为上的反密码子为GCU，则，则DNA分子模板上决定这个精氨分子模板上决定这个精氨酸的相应碱基为：酸的相应碱基为：A、GCA B、CGA C、GCT D、CGT 第56页，本讲稿共56页