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(共25张PPT)
4.1— 基因指导蛋白质的合成
课件设计： 江西省安福中学 林新城
电影《侏罗纪公园》
科学家利用凝结在琥珀中的史前蚊子体内的恐龙血液，提取出恐龙的DNA，加以修饰和培育繁殖，竟然将已灭绝6500万年的史前生物复活！
01 基因表达的定义
基因的表达：基因通过指导蛋白质的合成来控制性状
DNA
生物体
？
细胞核中的DNA如何指导细胞质中的蛋白质的合成？
小资料
1955年有人曾用变形虫进行实验：
加入 RNA酶分解细胞中的 RNA——蛋白质合成停止
再加酵母中提取出来的RNA——蛋白质重新合成
拉斯特等人将变形虫用同位素标记的培养液来培养，发现标记的RNA分子首先在细胞核中合成
基因
蛋白质的合成
指导
以_____为媒介
RNA
RNA一般是单链，而且比DNA短，能通过核孔，从细胞核转移到细胞质中，从而连接DNA和蛋白质的关系
02 媒介RNA
比较项目 DNA RNA
结 构
基本单位
五碳糖
含氮碱基
功能
主要存在部位
脱氧核苷酸
核糖核苷酸
脱氧核糖
核 糖
A T C G
A U C G
通常双螺旋结构
一般单链结构
细胞核
细胞质
遗传信息的储存
传递
03 RNA分类
RNA
(RNA类的酶：起催化作用)
rRNA（核糖体RNA）：核糖体组成成分
mRNA（信使RNA）：蛋白质翻译的模版
tRNA（转运RNA）：转运氨基酸到核糖体合成多肽
04 转录
DNA的信息是怎么传给mRNA的呢？
科学家通过研究发现，RNA是在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成的，这一过程称为转录。
1、解旋：DNA双链解开，暴露
碱基
3、连接
酶：
结果：形成一个
2、配对
原则：
模板：
原料：
4、释放
合成的mRNA从 上释放
DNA双链恢复成 结构
DNA双链中的一条链
游离的核糖核苷酸
碱基互补配对原则
RNA聚合酶
mRNA
DNA
双螺旋
转录过程
RNA聚合酶：启动转录，并把单个的核糖核苷酸连接在正在合成的mRNA片段上，同时具有解旋功能
G
C
A
T
T
A
G
C
A
T
T
A
C
G
A
T
A
T
C
G
A
T
G
C
G
C
A
T
T
A
C
G
细胞质
细胞核
DNA双链解旋
核孔
T
G
C
A
T
T
A
C
G
A
T
G
C
A
T
C
G
A
T
G
C
G
C
A
T
T
A
G
C
A
C
G
T
A
U
G
C
A
G
U
细胞质
细胞核
mRNA链
RNA聚合酶
核孔
配对、连接
T
G
C
A
T
T
A
C
G
A
T
G
C
A
T
C
G
A
T
G
C
G
C
A
T
T
A
G
C
A
C
G
T
A
细胞质
细胞核
U
G
C
A
G
U
mRNA链
mRNA释放
1、概念
05 遗传信息的翻译
游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
2、场所
3、原料
4、遗传信息传递方向
细胞质
20种氨基酸
mRNA 蛋白质
U
C
A
U
G
A
U
U
A
mRNA
密码子
密码子
密码子
遗传学上把mRNA中决定氨基酸的不同碱基排列顺序，叫做“遗传密码”,决定一个氨基酸的3个相邻的碱基称为“密码子”
遗传密码
密码子表查法
例:CCU 脯氨酸
3.特殊密码子
2.密码子的特点
3个终止密码 2个起始密码
专一性：一个密码子只对应一种氨基酸
简并性：一种氨基酸可对应多个密码子
通用性：地球上几乎所有生物都共用一套密码子
密码子表
形态：三叶草形
结构：一端为氨基酸结合的部位，另一端为反密码子，能与密码子碱基互补配对。
种类：61种（因为决定氨基酸的密码子有61种）
tRNA的特点：每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸
tRNA
注意：一种氨基酸可能由多种tRNA来转运(密码子的简并性)
1. mRNA与核糖体结合
A
C
G
U
G
A
U
U
A
U
U
A
C
U
A
甲硫
氨酸
翻译过程
C
U
A
天冬
氨酸
C
U
A
天冬
氨酸
2. tRNA上的密码子与 mRNA上的密码子互补配对
C
U
A
天冬
氨酸
A
C
G
U
G
A
U
U
A
U
U
A
C
U
A
甲硫
氨酸
翻译过程
C
U
A
3. 两个氨基酸分子缩合形成肽键
A
C
G
U
G
A
U
U
A
U
U
A
天冬
氨酸
C
U
A
甲硫
氨酸
翻译过程
C
U
A
A
C
G
U
G
A
U
U
A
U
U
A
4. 核糖体沿着mRNA移动， 读取下一个密码子
天冬
氨酸
C
U
A
甲硫
氨酸
A
U
G
异亮
氨酸
翻译过程
C
U
A
C
U
A
A
C
G
U
G
A
U
U
A
U
U
A
5. 重复步骤2，继续结合tRNA
甲硫
氨酸
天冬
氨酸
A
U
G
异亮
氨酸
翻译过程
C
U
A
A
C
G
U
G
A
U
U
A
U
U
A
6. 重复步骤3， 氨基酸脱水缩合
A
A
U
亮氨酸
A
U
G
甲硫
氨酸
天冬
氨酸
异亮
氨酸
翻译过程
06 转录和翻译全过程
Video
DNA复制 转录 翻译
时间
场所
模板
原料
酶
能量
原则
特点
产物 （遗传信息） （遗传密码）
（生物性状）
细胞分裂间期
细胞核
DNA的两条链均为模板
四种脱氧核苷酸
DNA聚合酶等
ATP
A-T、G-C
半保留复制　边解旋边复制
2个子代DNA分子
生长发育过程
细胞核
基因的一条链为模板
四种核糖核苷酸
RNA聚合酶等
ATP
A-U、T-A　G-C ，C-G
边解旋边转录
1个信使RNA
生长发育过程
细胞质
mRNA为模板
二十种氨基酸
特定的酶等
ATP
mRNA与tRNA配对　A-U, G-C
蛋白质
07 DNA复制、转录、翻译对比
08 小结
基因的表达过程是在细胞中完成的
DNA分子、RNA分子、氨基酸分子和核糖体，线粒体等众多细胞器一 道，完成遗传信息的转录和翻译过程
在组成蛋白质的肽链合成后，就从核糖体与mRNA的复合物上脱离，经过一系列步骤，被运送到各自的岗位，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
09 巩固练习
１.已知一段mRNA含有30个碱基，其中A和G有12个，转录该段mRNA的DNA分子中应有C和T的个数是（　　）
A. 12 B. 24 C. 18 D. 30
２.若基因中脱氧核苷酸的排列顺序发生变化，那一定会导致（　　）
　A．遗传性状的改变 B．遗传密码的改变
　C．氨基酸结构的改变 　 D．遗传规律的改变
D
B
09 巩固练习
３.下列关于DNA复制和转录异同点的叙述中正确的是 （　　）
　　　A．模板不同 　　　　　　 B．场所不同
　　C．产物不同 　 　　　　 D．所需的酶相同
C
4.人体内的核酸类型包括DNA、mRNA、tRNA、rRNA四种，其中属于mRNA功能的有( )
①携带遗传信息 ②携带遗传密码 ③与DNA进行碱基互补 ④进入核糖体 ⑤运载氨基酸 ⑥控制蛋白质的合成
A．①③⑤ B．①⑤⑥ C．②④⑥ D．②③④
B
THANKS！

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