4.1基因指导蛋白质的合成

·0O第四章基因的表达第一节基因指导蛋白质的合成1.DNA主要存在哪里？2.蛋白质在哪里合成？DNA主要在细胞核蛋白质的合成在细胞质(核糖体)进行指导通过RNA问题：1、DNA在细胞核中，而蛋白质合成是在细胞质中进行的，在细胞核中的基因如何克服空间障碍来指导蛋白质的合成？DNA分子（基因）是怎样控制遗传性状的？基因通过指导蛋白质的合成来控制生物性状比较项目DNARNA基本单位五碳糖含氮碱基结构主要存在部位脱氧核苷酸核糖核苷酸脱氧核糖核糖ATCGAUCG多为双链结构多为单链结构细胞核细胞质一、遗传信息的转录•1.RNA和DNA的比较2、为什么RNA适于做DNA的信使呢？RNA的种类信使RNA(mRNA)：传递遗传信息，翻译的模板。核糖体RNA(rRNA)：组成核糖体的成分。转运RNA(tRNA)：识别并转运氨基酸。多呈三叶草叶形。一端有反密码子，能识别密码子。另一端可携带氨基酸并运载特定的氨基酸到相应的位置。此外，还有病毒的遗传物质RNA，具有催化作用的RNA酶总结：为什么RNA适合做DNA的信使呢？•1、RNA是由基本单位-----核甘酸连接而成，跟DNA一样能储存遗传信息。2、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。3、RNA与DNA的关系中，也遵循“碱基互补配对原则”。因此以RNA为媒介可将遗传信息传递到细胞质中。DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的？P63一、遗传信息的转录过程DNA的平面结构图ACGTGTTTATGCACAAAT解旋一、遗传信息的转录过程需要解旋酶吗？此图中的酶是什么酶？AGTACAAATGRNA聚合酶1、DNA双链解开，碱基暴露。其中一条链做模板（不是整条链，是解开的一个片段）DNA的一条链场所：细胞核中原料：游离的核糖核苷酸AGTACAAATGUU细胞核中2、游离的核糖核苷酸与模板链上的碱基互补配对。AGTACAAATGUU细胞核中3、核糖核苷酸通过RNA聚合酶连接形成一个mRNA分子AGTACAAATGUUA细胞核中AGTACAAATGGUUA细胞核中AGTACAAATGGUUAU细胞核中AGTACAAATGGUUAUUA细胞核中AGTACAAATGGUUAUUAU细胞核中AGTACAAATGGUUAUUAUC细胞核中AGTACAAATGGUUAUUAUCmRNA细胞核中形成mRNA链，DNA上的遗传信息就传递到mRNA上AGTACTAATUCAUGAUUAmRNA细胞核UCAUGAUUAmRNA细胞质核孔4、mRNA释放，DNA双链恢复（1）转录的定义：？（2）转录的场所：？（3）转录的模板：？（4）转录的原料：？（5）转录的条件：？（6）转录的时间：？（7）转录时的碱基配对：？（8）转录的产物：？在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。主要在细胞核。DNA分子的一条链。四种核糖核苷酸。模板、原料、ATP（能量）、酶。ATCGDNA─┴─┴─┴─┴──┴─┴─┴─┴─RNAUAGCRNA。(9)遗传信息流动：DNAmRNAA-U、T-A、C-G、G-CDNA的转录生长发育的整个过程中病毒的RNA一定是转录来的吗？思考：组成蛋白质的氨基酸：信使RNA的碱基：4种碱基如何决定蛋白质的20种氨基酸呢？20种4种如果1个碱基决定1个氨基酸就只能决定___种,即如果3个碱基决定1个氨基酸就可决定___种,即如果2个碱基决定1个氨基酸就只能决定___种,即41664RNA是怎样把DNA的遗传信息翻译成蛋白质的？实验验证：1961年英国的克里克和同事用实验证明一个氨基酸是由mRNA的3个碱基决定，即三联体密码子.信使RNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基。密码子:决定氨基酸的密码子共有多少种？UCAUGAUUAmRNA密码子密码子密码子UCAGUUUU苯丙氨酸UUC苯丙氨酸UUA亮氨酸UUG亮氨酸UCU丝氨酸UCC丝氨酸UCA丝氨酸UCG丝氨酸UAU酪氨酸UAC酪氨酸UAA终止密码UAG终止密码UGU半光氨酸UGC半光氨酸UGA终止密码UGG色氨酸UCAGCCUU亮氨酸CUC亮氨酸CUA亮氨酸CUG亮氨酸CCU脯氨酸CCC脯氨酸CCA脯氨酸CCG脯氨酸CAU组氨酸CAC组氨酸CAA谷氨酰胺CAG谷氨酰胺CGU精氨酸CGC精氨酸CGA精氨酸CGG精氨酸UCAGAAUU异亮氨酸AUC异亮氨酸AUA异亮氨酸AUG甲硫氨酸(起始密码)ACU苏氨酸ACC苏氨酸ACA苏氨酸ACG苏氨酸AAU天冬酰胺AAC天冬酰胺AAA赖氨酸AAG赖氨酸AGU丝氨酸AGC丝氨酸AGA精氨酸AGG精氨酸UCAGGGUU缬氨酸GUC缬氨酸GUA缬氨酸GUG缬氨酸（起始密码）GCU丙氨酸GCC丙氨酸GCA丙氨酸GCG丙氨酸GAU天冬氨酸GAC天冬氨酸GAA谷氨酸GAG谷氨酸GGU甘氨酸GGC甘氨酸GGA甘氨酸GGG甘氨酸UCAG20种氨基酸的密码子表•遗传密码的特性：•1、有3个终止密码子，没有对应的氨基酸，所以，在64个遗传密码子中，能决定氨基酸的密码子只有61个。•2、通用性：地球上几乎所有的生物共用一套密码子表。这个事实说明各种生物有着共同的起源•3、简并性：一种氨基酸有两种以上的密码子的情况。在一定程度上能防止由于碱基的改变而导致的遗传性状的改变。4、专一性：一种密码子只决定一种氨基酸。（一种氨基酸可以由一种或几种密码子决定）tRNA“搬运工”1、细胞中的tRNA有多少种？61种2、tRNA和氨基酸转运有何对应关系？每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。每种氨基酸可由一种或几种tRNA转运。反密码子与mRNA上的密码子碱基互补配对专一性：反密码子与61种决定氨基酸的密码子对应问题：氨基酸是怎样运送到核糖体上的呢？核糖体1、mRNA与核糖体结合，核糖体可以沿着mRNA移动UACGUGAUUAAA二、翻译核糖体与mRNA的结合部位会形成2个tRNA的结合位点UAC甲硫氨酸1、携带甲硫氨酸的tRNA通过与mRNA上的碱基AUG互补配对，进入位点1ACGUGAUUAAAUUAC甲硫氨酸ACU天冬氨酸2、携带天冬氨酸的tRNA以同样的方式进入位点2ACGUGAUUAAAUACGUGAUUAUAC甲硫氨酸ACU天冬氨酸3、甲硫氨酸通过与天冬氨酸形成肽键而转移到占据位点2的tRNA上缩合ACGUGAUUAAAU甲硫氨酸ACU天冬氨酸AUG异亮氨酸4、核糖体沿着mRNA移动，读取下一个密码子，原占据位点1的tRNA离开核糖体，占据位点2的tRNA进入位点1，一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点2，继续肽链的合成。重复步骤2、3、4ACGUGAUUAAAU直至核糖体读取到mRNA的终止密码子，肽链合成终止。翻译的实质是把mRNA的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列.ACGUGAUUAAAU肽链合成后，脱离核糖体，经盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质分子，开始承担细胞生命活动的各项职责。一个mRNA分子同时结合多个核糖体意义：少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质核糖体沿着mRNA移动的方向？长的肽链在哪侧就表明向哪侧移动2.翻译的场所：3.翻译时的模板：4.翻译的原料：5.翻译的时间：6.翻译的条件:7.翻译时的碱基配对：8.产物:AUCGmRNA─┴─┴─┴─┴tRNA─┴─┴─┴─┴UAGC细胞质的核糖体mRNA游离的氨基酸模板、原料、能量、酶、工具tRNA9.遗传信息流动：mRNA蛋白质蛋白质(肽链)1.翻译的概念：在细胞质中，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。A-U、U-AG-C、C-G生物生长发育的整个过程。基因控制蛋白质合成的过程DNA的遗传信息mRNA的遗传信息蛋白质的氨基酸排列顺序转录翻译数量n3n6n项目DNA复制转录翻译场所细胞核（主要）细胞核（主要）核糖体模板DNA双链DNA单链mRNA原料四种脱氧核苷酸四种核糖核苷酸20种氨基酸能量ATP酶DNA解旋酶、DNA聚合酶等RNA聚合酶等各种酶碱基配对A—TT—AC—GG—CA—UT—AC—GG—CA—UU—AC—GG—C产物DNARNA蛋白质（多肽）信息传递DNA→DNADNA→mRNAmRNA→蛋白质列表比较DNA复制、转录和翻译1、一条多肽链上有氨基酸300个，则作为合成该多肽链模板的信使RNA分子和转录信使RNA的DNA分子至少要有碱基多少个？A.300；600B.900；1800C.900；900D.600；9002、某生物基因的一段单链是┅G–C–A–G–A–C–A–A–A┅若以此链为模板，经转录、翻译形成的多肽链上所对应的氨基酸顺序是：①苯丙氨酸UUU；②天冬氨酸GAC；③亮氨酸CUG；④赖氨酸AAA；⑤精氨酸CGU；⑥丙氨酸GCAA.①③⑤B.⑥②④C.②④⑥D.⑤③①3、在人体中，由A、T、C三种碱基参与构成的核苷酸共A．2种B．4种C．5种D．6种4、DNA分子的基本功能是遗传信息的A．贮存和表达B．传递和表达C．贮存和传递D．转录和翻译5、DNA复制，转录和翻译后所形成的产物分别是A．DNA，RNA，蛋白质B．DNA，RNA和氨基酸C．RNA，DNA和核糖D．RNA，DNA和蛋白质6、下列转录的简式中，一共有核苷酸______种DNA：G-C-A-CRNA：C-G-U-G7、一个DNA分子中的碱基A+T为70%，其转录成的信使RNA上的U为25%，则信使RNA上的碱基A为______645%8、某信使RNA中有碱基40个，其中C+U为15个，那么转录此RNA的DNA中G+A为A．15B．25C．30D．409、某DNA分子片段中碱基为2400对，则由此片段所控制合成的多肽链中，最多有氨基酸（）种A．800B．400C．200D．2010、已知tRNA一端的三个碱基是CUA，则此tRNA运载的氨基酸是A．亮氨酸B．天冬氨酸C．丙氨酸D．缬氨酸11、在胰蛋白质酶合成过程中，决定它性质的根本因素是A．mRNAB．tRNAC．DNAD．核糖体12、设控制某含a条肽链的蛋白质合成的基因含X个碱基对，氨基酸的平均分子量为Y，则该蛋白质的分子量约为A.B.C.D.aXXY181632XXY631183ax1833aXYX13、一种人工合成的信使RNA只含有两种核苷酸U和A，其中U的含量是A的5倍，这种人工合成的信使RNA理论上最多有多少种可能的密码子A.4种B.6种C.8种D.无法确定