基因指导蛋白质的合成动画(1)3.pptx

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1、第一课时 基因指导蛋白质的合成课程学习目标：1.概述基因表达的转录和翻译的概念和过程。2.比较转录和翻译的异同。3.掌握基因碱基、RNA碱基和氨基酸的对应关系。课程重点：理解基因表达的转录和翻译的概念和过程。DNA蛋白质合成（细胞核细胞核）（细胞质细胞质）核孔核孔RNA(一一)RNARNA的结构、分类和作用的结构、分类和作用细胞中含有细胞中含有DNA时，时，RNA主要是负责主要是负责DNA遗传遗传信息的翻译和转录。信息的翻译和转录。DNARNA脱氧核糖脱氧核糖核糖核糖1、RNA的化学组成、空间结构及种类：基本单位：核糖核苷酸核糖核苷酸分子组成：碱基（碱基（A U C G）五碳糖（核糖）五碳糖（

2、核糖）磷酸磷酸空间结构：单链结构单链结构种类：mRNA信使信使RNAtRNA转运转运RNArRNA核糖体核糖体RNARNA的种类的种类信使信使 RNA mRNA核糖体核糖体 RNA rRNA 转运转运 RNA tRNA 2、RNA的类型的类型RNA的种类的种类信使信使 RNA mRNA核糖体核糖体 RNA rRNA 转运转运 RNA tRNA 2、RNA的类型的类型1、概念：、概念：2、场所：、场所：3、模板：、模板：7、原料：、原料：8、产物：、产物：9、配对原则：、配对原则：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 过程过程细胞核（主要）细胞核（主要

3、）DNA的一条链的一条链4种游离的核糖核苷酸种游离的核糖核苷酸RNA（主要是（主要是mRNA)A-U，C-G，G-C，T-A遗传信息的转录和翻译遗传信息的转录和翻译一、转录：一、转录：5 酶：酶：解旋酶、解旋酶、RNA聚合酶聚合酶 6.能量：能量：ATPTCATG T TT AAG T AC A A A T DNADNA的平面结构图的平面结构图AG T AC A A A T AGCUGACGGUUUDNA游离的核糖核苷酸游离的核糖核苷酸以以DNADNA的一条链为模板合成的一条链为模板合成RNARNAAG T AC A A A T AGCUGACGGUUU DNA与与RNA的碱基互补配对：的碱基

4、互补配对：AU；TC；CG；TARNA RNA 聚合酶聚合酶AG T AC A A A T AGCGACGGUUUUAG T AC A A A T AGCGACGGUUU UAG T AC A A A T GCGACGGUUU UAAG T AC A A A T GCGACGUUGU UAAG T AC A A A T GCGACGUGU UAUAG T AC A A A T GCGACGGU UAU UAG T AC A A A T GCGACGGU UAU UAAG T AC A A A T GCGCGGU UAU UA UAG T AC A A A T GGCGGU UAU UA U C

5、AG T AC A A A T GGCGGU UAU UA U CAG T AC A A A T GGCGGU UAU UA U C形成的形成的 mRNA mRNA 链，链，DNADNA上的遗传信息就传递到上的遗传信息就传递到mRNAmRNA上上RNADNAAG T AC A A A T UCAUGuUUAmRNA 核孔核孔DNAmRNAmRNA在细胞核中合成在细胞核中合成AG T AC A A A T UCAUG U UUAmRNA 细胞质细胞质 细胞核细胞核mRNAmRNA通过核孔进入细胞质通过核孔进入细胞质二、翻译二、翻译1、概念：、概念：2、场所：、场所：3、模板：、模板：4、原料：、

6、原料：5、产物：、产物：7、配对原则：、配对原则：6、运载工具：、运载工具：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为模为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程核糖体核糖体mRNA20种游离的氨基酸种游离的氨基酸蛋白质（或多肽链）蛋白质（或多肽链）tRNAA-U，U-A，C-G，G-C4种碱基只能决定种碱基只能决定4种氨基酸，种氨基酸，4 41 1=4=4。二个碱基编码一个氨基酸最多只能编码二个碱基编码一个氨基酸最多只能编码16种，种，42=16。三个碱基决定一个氨基酸只能决定三个碱基决定一个氨基酸只能决定6464种，种

7、，4 43 3=64=64，足够有余。，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出构成蛋白质的2020种氨基酸？种氨基酸？如果如果2 2个碱基编码一个氨基酸，最多能编码多少种氨基酸？个碱基编码一个氨基酸，最多能编码多少种氨基酸？如果如果1 1个碱基决定个碱基决定1 1个氨基酸，个氨基酸，4 4种碱基能决定多少种氨基酸种碱基能决定多少种氨基酸UCAUG U UUAmRNA 密码子密码子 密码子密码子 密码子密码子 密码子密码子 9、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：

8、普通密码子：终止密码子：终止密码子：3种，种，UAA、UGA、UAG,不编码氨基不编码氨基酸，只是终止信号酸，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10、反密码子、反密码子概念：概念：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61种，反密码子与种，反密码子与61种决定种决定氨基酸的密码子对应氨基酸的密码子对应10、基因指导蛋白质过程（翻译）、基因指导蛋白质过程（

9、翻译）UCAUG U UUAmRNA 密码子密码子 密码子密码子 密码子密码子 密码子密码子 A A U 亮氨酸亮氨酸AC A缬氨酸缬氨酸AUG 异亮氨酸异亮氨酸 反密码子反密码子时间时间场所场所模板模板原料原料酶酶产物产物碱基配对碱基配对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DNADNA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（蛋白质）多肽（蛋白质）有丝分裂和减数第一次分有丝分裂和减数第一次分裂前的间期裂前的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

10、条链4 4种核糖核苷酸种核糖核苷酸解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合酶聚合酶解旋解旋酶、酶、RNARNA聚合酶聚合酶酶酶2 2 个双链个双链DNADNA一个单链一个单链RNARNA（3 3种）种）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 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、转录时，组成基因的两条链只有一条链能转录录,另一条链则不能转录。因此，转录形成的另一条链则不

11、能转录。因此，转录形成的RNA分子中碱基数目是基因中碱基数目分子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个碱基决定个碱基决定一个氨基酸一个氨基酸,所以经翻译合成的蛋白质分子中所以经翻译合成的蛋白质分子中的氨基酸数目是信使的氨基酸数目是信使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，基因控制蛋白质合成的过程基因控制蛋白质合成的过程DNA的遗传信息的遗传信息mRNA的遗传信息的遗传信息蛋白质的氨基酸排列顺序蛋白质的氨基酸排

12、列顺序转录转录翻译翻译氨基酸数量：氨基酸数量：n 碱基数量：碱基数量：3n碱基数量：碱基数量：6n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 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CDB4、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

13、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从基因的表达过程可以看出：从基因的表达过程可以看出：DNADNA（基因）中脱氧核苷酸的排列顺序决定（基因）中脱氧核苷酸的排列顺序决定了信使了信使RNARNA中中 的排列顺序，进而决定的排列顺序，进而决定 的的排列顺序，最终决定了排列顺序，最终决定了 的的结构和功能特

14、异常。结构和功能特异常。核糖核苷酸核糖核苷酸/密码子密码子氨基酸氨基酸蛋白质蛋白质2、下列过程中，不出现碱基互补配对的是、下列过程中，不出现碱基互补配对的是 ()A.DNA 分子的复制分子的复制 B 目的基因与运载体结合目的基因与运载体结合 C 以以 mRNA 为模板合成蛋白质为模板合成蛋白质 D.RNA 通过核孔转移到细胞质中通过核孔转移到细胞质中 D3、在蛋白质合的合成过程中，决定蛋白质种类的是：、在蛋白质合的合成过程中，决定蛋白质种类的是：（）A、核苷酸、核苷酸 B、信使、信使RNA C、核糖体、核糖体 D、转运、转运RNA4、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（）

15、A.ATC B.UUC C.CAG D.GGCBA1、与与DNADNA相比，相比，RNARNA所特有的成分是所特有的成分是 （）A.A.脱氧核糖和鸟嘌呤脱氧核糖和鸟嘌呤 B.B.核糖和尿嘧啶核糖和尿嘧啶 C.C.脱氧核糖和胸腺嘧啶脱氧核糖和胸腺嘧啶 D.D.核糖和胸腺嘧啶核糖和胸腺嘧啶B 巩固练习：巩固练习：思考题思考题1：某生物基因单链的一段是某生物基因单链的一段是 G C A G A C A A A ，若以此链，若以此链为模板，经转录翻译形成的多肽链上所为模板，经转录翻译形成的多肽链上所对应的氨基酸顺序是（对应的氨基酸顺序是（）。）。苯丙氨酸苯丙氨酸UUU；天冬氨酸天冬氨酸GAC亮氨酸亮氨酸CUG；赖氨酸赖氨酸AAA精氨酸精氨酸CGU；丙氨酸丙氨酸GCAA、B、C、D、D8、过程、过程