资源简介 (共41张PPT)情景1小鼠的基因组指导合成绿色荧光蛋白导入绿色荧光蛋白基因发出绿色荧光基因能指导蛋白质的合成,控制生物的性状绿色荧光蛋白基因具有遗传效应基因指导蛋白质合成的过程,叫基因的表达。基因指导蛋白质的合成一信使的寻踪记生物体所有特征的总和我们称之为性状,性状的主要承担者或体现者是蛋白质基因(DNA)生物体性状主要是由 决定的 DNA蛋白质基因主要分布于哪里?蛋白质合成的场所呢?基因(DNA)的分布:主要在细胞核(真核生物);拟核(原核生物)蛋白质的合成场所:________中的核糖体中合成的。分布和合成场所不同,那么遗传信息如何传递?如何解读?空间距离细胞质遗传信息储存在细胞核的DNA中蛋白质的合成发生在细胞质中的核糖体上1955年,布拉舍实验时:用RNA酶分解洋葱根尖细胞 RNA, 蛋白质合成停了;重新加入RNA后, 又合成蛋白质。RNADNA蛋白质(遗传信息传递者,信使)!实验证据:一. 基因表达的概述?蛋白质DNA(基因)RNA转录翻译核糖体合 成二RNA的种类及功能DNARNA全称:基本单位:全称:基本单位:DNA一般为规则的双螺旋结构RNA通常呈单链核糖P含氮碱基腺嘌呤(A)鸟嘌呤(G)胞嘧啶(C)尿嘧啶(U)脱氧核糖核酸脱氧核糖核苷酸核糖核酸核糖核苷酸P脱氧核糖含氮碱基腺嘌呤(A)鸟嘌呤(G)胞嘧啶(C)胸腺嘧啶(T)结构:结构:分布(真核细胞):细胞核(主要)线粒体、叶绿体分布(真核细胞):细胞质(主要)2.DNA和RNA的主要区别蛋白质rRNAtRNA“三叶草型”转运RNA(tRNA)信使RNA(mRNA)核糖体RNA(rRNA)4.RNA的种类和功能→蛋白质合成的“三剑客”遗传信息传递的媒介, 蛋白质合成的模板核糖体的组成成分转运氨基酸的工具少数RNA还具有催化作用,有的作为RNA病毒的遗传物质mRNADNA的遗传信息RNA的遗传信息转录过程如何呢三遗传信息的转录过程遗传信息的转录RNA 是在细胞核中,通过RNA 聚合酶以 DNA 的一条链为模板合成的过程。(DNA→RNA)条件模板:原料:酶:能量:DNA的一条链RNA聚合酶游离的四种核糖核苷酸ATP产物:RNA (mRNA、tRNA、rRNA)原则:碱基互补配对场所真核:细胞核、线粒体、叶绿体 原核:细胞质中1.解旋2.催化磷酸二酯键的形成阅读课本P65A-U,T-A,C-G,G-C1.定义2.条件基因启动子RNA聚合酶转录的起始(以mRNA为例)RNA聚合酶结合到基因的启动子(RNA聚合酶结合位点,位于DNA上)位置,转录就开始。3.过程⑴解旋:在ATP的驱动下, DNA双链解开(_____________的催化),_ ____暴露出来。CGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATACGTATACGGCTAGCCGTA3'5'CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'ATPRNA聚合酶该过程不需要解旋酶,RNA聚合酶有解旋作用;RNA聚合酶碱基⑵配对:CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'UAUGCAUGAUCGAGCUU游离的_______________与________________上的碱基互补配对,在________________的作用下开始mRNA的合成;核糖核苷酸DNA模板链RNA聚合酶CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'UAUGCAUGAUCGAGCUUUAUGCAUGAUCGAGCUU5'3'ATP⑶ mRNA的延伸:合成方向:子链的5’端→ 3’端特点:边解旋边转录新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上(_______________的催化形成________________)RNA聚合酶磷酸二酯键⑷释放:UAUGCAUGAUCGAGCUUCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATACGTATACGGCTAGCCGTA3'5'细胞质细胞核mRNA合成的________从__________上释放,而后DNA_____________mRNADNA链双螺旋恢复遗传信息的转录RNA聚合酶将DNA双链解开,碱基暴露出来第一步游离的核糖核苷酸与DNA模板链上的碱基互补配对第二步在RNA聚合酶的作用下,新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的RNA分子上第三步合成的RNA从DNA链上释放,而后DNA双螺旋恢复第四步3 3 5 5 5 RNA与模板链是反向的3.写出以b链(模板链)为模板转录形成的mRNA碱基序列,以及b链对应的a链(非模板链)的碱基序列。DNA双链片段 a链b链 C G A A C C T C A C G C信使RNAG C T T G G A G T G C GG C U U G G A G U G C G思考 讨论P66DNA蛋白质DNA蛋白质RNA转录翻译基因的表达四翻译场所模板原料产物酶1.定义:21种氨基酸(需tRNA转运)细胞质中的核糖体mRNA蛋白质思考:mRNA的4种碱基如何决定组成蛋白质的21种氨基酸?二 遗传信息的翻译2.条件:肽酰转移酶游离在细胞质中的各种______,以______为模板合成具有一定氨基酸顺序的________的过程叫作翻译。蛋白质mRNA氨基酸3.mRNA碱基与氨基酸之间的对应关系决定一个氨基酸的碱基个数 决定氨基酸种类 图示1个 42个 42=163个 43=64氨基酸AUCG4氨基酸AUCG4AUCG4氨基酸AUCG4AUCG4AUCG4科学家经过不断的推测与实验得知:mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸5.密码子1个密码子称为mRNA5'3'GUGGAACCU密码子密码子密码子密码子认读是从mRNA的5'→3'相邻的密码子无间隔、不重叠二 遗传信息的翻译第一个碱基 第二个碱基 第三个碱基U C A G U 苯丙氨酸 丝氨酸 酪氨酸 半胱氨酸 U苯丙氨酸 丝氨酸 酪氨酸 半胱氨酸 C亮氨酸 丝氨酸 终止 终止、硒代半胱氨酸 A亮氨酸 丝氨酸 终止 色氨酸 GC 亮氨酸 脯氨酸 组氨酸 精氨酸 U亮氨酸 脯氨酸 组氨酸 精氨酸 C亮氨酸 脯氨酸 谷氨酰胺 精氨酸 A亮氨酸 脯氨酸 谷氨酰胺 精氨酸 GA 异亮氨酸 苏氨酸 天冬酰胺 丝氨酸 U异亮氨酸 苏氨酸 天冬酰胺 丝氨酸 C异亮氨酸 苏氨酸 赖氨酸 精氨酸 A甲硫氨酸(起始) 苏氨酸 赖氨酸 精氨酸 GG 缬氨酸 丙氨酸 天冬氨酸 甘氨酸 U缬氨酸 丙氨酸 天冬氨酸 甘氨酸 C缬氨酸 丙氨酸 谷氨酸 甘氨酸 A缬氨酸、甲硫氨酸(起始) 丙氨酸 谷氨酸 甘氨酸 G第1个碱基 第2个碱基 第3个碱基 密码子苯丙氨酸 U U U UUU精氨酸 A G G AGG第一个碱基 第二个碱基 第三个碱基U C A G U 苯丙氨酸 丝氨酸 酪氨酸 半胱氨酸 U苯丙氨酸 丝氨酸 酪氨酸 半胱氨酸 C亮氨酸 丝氨酸 终止 终止、硒代半胱氨酸 A亮氨酸 丝氨酸 终止 色氨酸 GC 亮氨酸 脯氨酸 组氨酸 精氨酸 U亮氨酸 脯氨酸 组氨酸 精氨酸 C亮氨酸 脯氨酸 谷氨酰胺 精氨酸 A亮氨酸 脯氨酸 谷氨酰胺 精氨酸 GA 异亮氨酸 苏氨酸 天冬酰胺 丝氨酸 U异亮氨酸 苏氨酸 天冬酰胺 丝氨酸 C异亮氨酸 苏氨酸 赖氨酸 精氨酸 A甲硫氨酸(起始) 苏氨酸 赖氨酸 精氨酸 GG 缬氨酸 丙氨酸 天冬氨酸 甘氨酸 U缬氨酸 丙氨酸 天冬氨酸 甘氨酸 C缬氨酸 丙氨酸 谷氨酸 甘氨酸 A缬氨酸、甲硫氨酸(起始) 丙氨酸 谷氨酸 甘氨酸 G终止密码子: 、 __ 、____种类 起始密码子: (甲硫氨酸)、( 种) _____(缬氨酸、甲硫氨酸)编码氨基酸的密码子______种或_____种64UAAGUGAUGUGA(硒代半胱氨酸)61UAG62绝大多数氨基酸都有几个密码子。密码子的简并性地球上几乎所有的生物都共用同一套密码子。密码子的通用性思考.讨论密码子的简并对生物体的生存和发展有什么意义?根据密码子的通用性这一事实,你能想到什么?(1)增强密码子的容错性。当密码子中有一个碱基改变时,由于密码子的简并性,可能并不会改变其对应的氨基酸;(2)密码子的使用频率。当某种氨基酸使用频率高时,几种不同的密码子都编码同一种氨基酸可以保证翻译的速度。说明当今生物可能有着共同的起源。一种密码子决定一种氨基酸。密码子的专一性3'5'结合氨基酸的部位碱基配对mRNA5'3'ACU密码子UGA反密码子61或62种61或62种6.氨基酸的搬运工tRNA(1)形态:三叶草形(2)功能特点:每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。(3)反密码子位于tRNA上能与mRNA上的密码子发生碱基互补配对的3个相邻的碱基。读图4-6,了解tRNA的形态和功能特点。决定氨基酸的密码子有61或62种,所以反密码子有 ;tRNA有 。位点1E位点2甲AUGCACUGGCGUUGCUGUCCUUAA3’5’起始密码子CAU5’3’7.遗传信息的翻译过程第1步:mRNA进入细胞质,与核糖体结合;携带甲硫氨酸的tRNA通过与mRNA上的碱基互补配对进入P位点。二 遗传信息的翻译位点1E位点2甲第2步:携带组氨酸的tRNA以同样的方法进入A位点。CAU5’3’组GUG5’3’AUGCACUGGCGUUGCUGUCCUUAA3’5’起始密码子第3步:通过脱水缩合形成肽键,甲硫氨酸被转移到占据A位点的tRNA上。7.遗传信息的翻译过程二 遗传信息的翻译位点1E位点2甲CAU5’3’色CCA5’3’AUGCACUGGCGUUGCUGUCCUUAA3’5’起始密码子组GUG5’3’精ACG5’3’半GCA5’3’半ACA5’3’脯AGG5’3’第4步:核糖体沿着mRNA移动,读取下一个密码子,合成肽链。7.遗传信息的翻译过程二 遗传信息的翻译位点1E位点2AUGCACUGGCGUUGCUGUCCUUAA3’5’起始密码子ACA5’3’甲色组精半半脯AGG5’3’释放因子直至核糖体读取到mRNA上的终止密码子,合成才告终止。肽链释放后,盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质分子。7.遗传信息的翻译过程二 遗传信息的翻译真核生物:先转录,后翻译DNAmRNARNA聚合酶边转录边翻译原核生物:多起点翻译7.遗传信息的翻译过程二 遗传信息的翻译转录和翻译的比较比较项目 转录 翻译场 所模 板酶能 量 原 料产 物碱基配对主要在细胞核细胞质DNA的一条链mRNARNA聚合酶多种酶ATPmRNA多肽链A-U T-AG-C C-GA-U U-AG-C C-G4种核糖核苷酸氨基酸复制 转录 翻译信息流动方向1957年,克里克--中心法则DNARNA蛋白质转录翻译复制DNA→DNADNA→mRNAmRNA→蛋白质弗朗西斯·克里克三 中心法则逆转录DNARNA翻译蛋白质复制转录复制中心法则——完整的中心法则DNA复制 转录 翻译 逆转录 RNA复制模板原料碱基 配对产物遗传信息传递方向DNA的两条链DNA的一条链mRNARNARNA脱氧核苷酸核糖核苷酸氨基酸脱氧核苷酸核糖核苷酸A-T、T-AC-G、G-CA-U、T-AC-G、G-CA-U、U-AC-G、G-CA-T、U-AC-G、G-CA-U、U-AC-G、G-C2个DNA分子RNA蛋白质DNARNADNA→RNADNA→DNARNA→蛋白质RNA→DNARNA→RNA逆转录DNARNA翻译蛋白质复制转录复制生物种类 遗传信息的传递过程以DNA作为遗传物质的生物 原核生物真核生物 DNA病毒 以RNA作为遗传物质的生物 一般RNA病毒逆转录病毒 (HIV)翻译蛋白质复制DNA转录RNA复制RNA蛋白质翻译蛋白质翻译转录DNARNA逆转录RNA复制中心法则中心法则的完善 实战训练 2.关于RNA和DNA的区别,下列说法错误的是( )A.DNA是规则的双螺旋结构,而RNA一般是单链B.DNA中的五碳糖是核糖,RNA中的五碳糖是脱氧核糖C.DNA特有的碱基是T,而RNA特有的碱基是UD.DNA中的嘧啶和嘌呤相等,但RNA中不一定判断正误,从课本中找到依据并标出页码。1. DNA和RNA成分的区别是五碳糖种类不同,碱基和磷酸种类均相同。( )2.RNA主要有三种,主要分布于细胞质中。( )3. 一个DNA分子上有很多基因,转录是以基因的一条链为模板的。( ) 4. 转录与DNA复制都遵循碱基互补配对原则,且配对方式相同。( ) 5. 密码子位于mRNA上,反密码子位于tRNA上。( )×√√×√即时训练6.每种密码子都有对应的反密码子。( )7.细胞中能运输氨基酸的物质,其化学本质为蛋白质。( )8. mRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质。( )9.DNA病毒中没有RNA,其遗传信息的传递不遵循中心法则。( )××××即时训练 展开更多...... 收起↑ 资源预览