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1、复制和蛋白质合成第1页，本讲稿共19页一、一、DNA复制复制2、分子组成、分子组成碱基（碱基（A、T、C、G ）五碳糖五碳糖(脱氧核糖脱氧核糖)磷酸磷酸3、空间结构、空间结构规则的双螺旋结构规则的双螺旋结构1、基本单位、基本单位脱氧核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸 DNA结构特点：结构特点：第2页，本讲稿共19页必需条件必需条件1、模板、模板:两条母链两条母链2、能量、能量:ATP3、原料、原料:游离的四种脱氧核苷酸游离的四种脱氧核苷酸4、酶、酶:解旋酶、解旋酶、DNA聚合酶等聚合酶等是指以亲代是指以亲代DNA为模板，合成子代为模板，合成子代DNA的过程。的过程。复制的概念：复制的概念：有丝分裂间期和
2、减数第一次分裂的间有丝分裂间期和减数第一次分裂的间期。期。复制的时间：复制的时间：第3页，本讲稿共19页DNA分子的复制过程分子的复制过程：1、解旋、解旋2、以母链为模板进行碱基配对以母链为模板进行碱基配对3、形成两个新的分子、形成两个新的分子DNA复制的特点：复制的特点：边解旋边复制边解旋边复制半保留复制半保留复制第4页，本讲稿共19页 DNA分子独特的双螺旋结构，为复制分子独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板，通过碱基互补配对，提供了精确的模板，通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。保证了复制能够准确地进行。DNA准确复制的原因及意义：准确复制的原因及意义：DNA分子通过复制，将
3、遗传信息从亲代传分子通过复制，将遗传信息从亲代传给子代，从而保持了遗传信息的连续性。给子代，从而保持了遗传信息的连续性。原因：原因：意义：意义：第5页，本讲稿共19页二、遗传信息的转录二、遗传信息的转录 生物性状生物性状（是遗传的）（是遗传的）蛋白质来体现，如：蛋白质来体现，如：通过通过基因基因决定决定血红蛋白血红蛋白载体载体酶酶抗体抗体蛋白质合成：蛋白质合成：转录、翻译转录、翻译第6页，本讲稿共19页概念：概念：在细胞核中，以在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成的一条链为模板合成RNA的的 过程过程场所：场所：细胞核（主要）细胞核（主要）模板：模板：DNA的一条链（有意链）的一条链（有意链
4、）原料：原料：4种游离的核糖核苷酸种游离的核糖核苷酸产物：产物：RNA（主要是（主要是mRNA)配对原则：配对原则：A-U，C-G，G-C，T-A第7页，本讲稿共19页三、遗传信息的翻译三、遗传信息的翻译概念：概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，以游离在细胞质中的各种氨基酸，以 mRNA为模板，为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程场所：场所：核糖体核糖体模板：模板：mRNA原料：原料：20种游离的氨基酸种游离的氨基酸产物：产物：蛋白质（或多肽链）蛋白质（或多肽链）配对原则：配对原则：A-U，U-A，C-G，G-C运载工具：运载工具：tRNA第8页，本讲
5、稿共19页密码子与反密码子密码子与反密码子密码子：密码子：概念：概念：特点：特点：种类种类起始密码子：起始密码子：普通密码子：普通密码子：终止密码子：终止密码子：3种，种，UAA、UGA、UAG,不编码氨基酸，只是终止信号不编码氨基酸，只是终止信号mRNA上决定一个氨基酸的上决定一个氨基酸的3个相邻碱基个相邻碱基一种氨基酸可以有多个密码子一种氨基酸可以有多个密码子2种，种，AUG、GUG，也编码氨基酸，也编码氨基酸59种，只编码氨基酸种，只编码氨基酸遗传密码：遗传密码：mRNA分子内的碱基序列称为分子内的碱基序列称为“遗传密码遗传密码”第9页，本讲稿共19页反密码子：反密码子：概念：概念：特点
6、：特点：种类：种类：与与mRNA分子中密码子互补配对的分子中密码子互补配对的tRNA上的上的3个碱基个碱基反密码子的三个碱基与相应的反密码子的三个碱基与相应的DNA模板链上对应的碱基相同，模板链上对应的碱基相同，只是只是DNA链上碱基链上碱基T的位置在的位置在tRNA上为上为U61种，反密码子与种，反密码子与61种决定氨基酸的种决定氨基酸的密码子对应密码子对应第10页，本讲稿共19页过程过程：第11页，本讲稿共19页时间时间场所场所模板模板原料原料条件条件产物产物特点特点碱基配对碱基配对意义意义复制复制转录转录翻译翻译个体生长发育的整个过程个体生长发育的整个过程细胞质的核糖体细胞质的核糖体DN
7、ADNA的一条链的一条链 mRNAmRNA4 4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸2020种氨基酸种氨基酸多肽链多肽链有丝分裂和减数第一次分裂的有丝分裂和减数第一次分裂的间期间期主要在细胞核主要在细胞核主要在细胞核主要在细胞核DNADNA的两条链的两条链4 4种核糖核苷酸种核糖核苷酸酶（酶（DNADNA解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合聚合酶等）、酶等）、ATPATP酶（酶（RNARNA聚合酶等）、聚合酶等）、ATPATP酶、酶、ATPATP、tRNAtRNA2 2 个双链个双链DNADNA一个单链一个单链RNARNA（3 3种）种）半保留，边解旋边复制半保留，边解旋边复制边解旋边转录边解旋边转录一个一个
8、 mRNA mRNA 上结合多上结合多个核糖体，顺次合成个核糖体，顺次合成 多条肽链多条肽链A-TA-T、T-AT-A、C-GC-G、G-CG-CA-UA-U、U-AU-A、C-GC-G、G-CG-CA-UA-U、T-AT-A、C-GC-G、G-CG-C 使遗传信息从使遗传信息从亲代传给子代亲代传给子代表达遗传信息，使生物表现出各种性状表达遗传信息，使生物表现出各种性状DNA分子的复制、转录、翻译的比较分子的复制、转录、翻译的比较第12页，本讲稿共19页基因表达中相关数量计算基因表达中相关数量计算1、转录时，组成基因的两条链只有一条链能转录、转录时，组成基因的两条链只有一条链能转录,另另一条链
9、则不能转录。因此，转录形成的一条链则不能转录。因此，转录形成的RNA分子分子中碱基数目是基因中碱基数目中碱基数目是基因中碱基数目1/2。2、翻译过程中，信使、翻译过程中，信使RNA中每中每3个碱基决定一个个碱基决定一个氨基酸氨基酸,所以经翻译合成的蛋白质分子中的氨基所以经翻译合成的蛋白质分子中的氨基酸数目是信使酸数目是信使RNA碱基数目的碱基数目的1/3。蛋白质中氨基酸数目蛋白质中氨基酸数目=tRNA数目数目=1/3mRNA碱基数目碱基数目=1/6DNA碱基数目。碱基数目。综上可知：综上可知：第13页，本讲稿共19页巩固练习：巩固练习：1、DNA分子上的某个基因片段含有1800对碱基，由它控
10、制合成的蛋白质分子最多含有的氨基酸数为 （）A 1800 B.900 C600 D3002、DNA分子结构中没有 （）A鸟嘌呤（G）B胞嘧啶（C）C胸腺嘧啶（T）D尿嘧啶（U）3、在遗传信息的传递过程中，以DNA的一条链为模板合成信使RNA的过程称为 （）A逆转录 B转录 C复制 D翻译CDB第14页，本讲稿共19页4、下列过程中，不出现碱基互补配对的是 ()A.DNA 分子的复制 B 目的基因与运载体结合 C 以 mRNA 为模板合成蛋白质 D.RNA 通过核孔转移到细胞质中 5、与DNA相比，RNA所特有的成分是 （）A.脱氧核糖和鸟嘌呤 B.核糖和尿嘧啶 C.脱氧核糖和胸腺嘧啶 D.核糖
11、和胸腺嘧啶6、将一个被 15N标记的DNA分子放人到含 14N的培养液中培养，让其连续复制2代，则子代DNA分子中含有15N标记的DNA分子数是 ()A 0 B2 C4 D6DBB第15页，本讲稿共19页四、中心法则极其发展四、中心法则极其发展第16页，本讲稿共19页第17页，本讲稿共19页第18页，本讲稿共19页DNA分子的半保留复制分子的半保留复制大肠杆菌在以大肠杆菌在以15NH4Cl为氮原的培养基中培养为氮原的培养基中培养若干代，使大肠杆菌的若干代，使大肠杆菌的DNA被被15N标记标记转移到含转移到含14N培养培养 基中继续生长基中继续生长 大肠杆菌每大肠杆菌每20min分裂分裂1次次离心离心离心离心第二代第二代提取培养的提取培养的 样品样品DNA亲代亲代第一代第一代离心离心提取培养提取培养40min后样品的后样品的DNA提取培养提取培养20min后后样品的样品的DNA 14N/15N14N/14N15N/15N第19页，本讲稿共19页