山東省沂水縣高中生物 第四章 基因的表達(dá) 4.1 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成課件 新人教版必修2.ppt

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第4章基因的表達(dá) 第1節(jié)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成 1 信使RNA mRNA 功能 將DNA的遺傳信息轉(zhuǎn)錄下來 傳遞至細(xì)胞質(zhì)中的核糖體上 控制蛋白質(zhì)的合成 2 轉(zhuǎn)運(yùn)RNA tRNA 功能 識別密碼子 轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸 每種tRNA只能識別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸 3 核糖體 rRNA 與核糖體的合成有關(guān) RNA的種類 遺傳信息的轉(zhuǎn)錄 1 轉(zhuǎn)錄 在細(xì)胞核內(nèi) 以DNA的一條鏈為模板 合成RNA的過程 核孔 DNA雙螺旋 細(xì)胞質(zhì) 細(xì)胞核 DNA雙螺旋 DNA雙螺旋 DNA 游離的核糖核苷酸 以DNA的一條鏈為模板合成RNA 細(xì)胞質(zhì) 細(xì)胞核 細(xì)胞質(zhì) 細(xì)胞核 細(xì)胞質(zhì) 細(xì)胞核 細(xì)胞質(zhì) 細(xì)胞核 細(xì)胞質(zhì) 細(xì)胞核 細(xì)胞質(zhì) 細(xì)胞核 細(xì)胞質(zhì) 細(xì)胞核 細(xì)胞質(zhì) 細(xì)胞核 細(xì)胞質(zhì) 細(xì)胞核 細(xì)胞質(zhì) 細(xì)胞核 細(xì)胞質(zhì) 細(xì)胞核 DNA的一條單鏈 mRNA 細(xì)胞質(zhì) 細(xì)胞核 細(xì)胞質(zhì) 細(xì)胞核 mRNA通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì) DNA的一條單鏈 mRNA mRNA通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì) 細(xì)胞質(zhì) 細(xì)胞核 DNA的一條單鏈 轉(zhuǎn)錄小結(jié) 場所 模板 原料 產(chǎn)物 條件 原則 主要在細(xì)胞核 DNA的一條鏈 游離的4種核糖核苷酸 模板 原料 能量 ATP 酶 RNA聚合酶 mRNA 堿基互補(bǔ)配對原則 A U T A C G G C 與DNA模板鏈堿基互補(bǔ) 但與非模板鏈堿基序列基本相同 只是用U代替T 游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸就以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程 叫做翻譯 翻譯 mRNA 堿基的數(shù)量 堿基排列順序 堿基種類 蛋白質(zhì) 氨基酸的數(shù)量 氨基酸順序 氨基酸種類 決定 決定 決定 種 種 4種 20種 討論 組成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸有20種 而RNA只有4種核苷酸 4種堿基AGCU如何決定20種氨基酸呢 翻譯實(shí)質(zhì)上是將mRNA中的堿基序列翻譯為蛋白質(zhì)的氨基酸序列 mRNA中的堿基與氨基酸的對應(yīng)關(guān)系是怎樣的 堿基與氨基酸之間的對應(yīng)關(guān)系 1 如果1個堿基決定1個氨基酸 4種堿基能決定多少種氨基酸 2 如果2個堿基編碼一個氨基酸 最多能編碼多少種氨基酸 3 一個氨基酸的編碼至少需要多少個堿基 才足以組合出構(gòu)成蛋白質(zhì)的20種氨基酸 41 4 42 16 43 64 足足有余 邏輯推理 一個堿基決定一個氨基酸 有種兩個堿基決定一個氨基酸 有種三個堿基決定一個氨基酸 有種 4 16 64 三個堿基決定一個氨基酸 43 64 密碼子 mRNA上決定一個氨基酸的三個相鄰的堿基 密碼子表查法例 CCU 脯氨酸 1 密碼子總數(shù)是種 但決定氨基酸的密碼子是種 2 一種密碼子決定種氨基酸 但一種氨基酸可以由種不同的密碼子決定 簡并性 64 61 一 一種或多種 3 所有生物使用同一套密碼 通用性 密碼子簡并性意義 如果密碼子中的一個堿基發(fā)生變化 決定的氨基酸的種類可能不變 例如GAU GAC都決定天冬氨酸 保證了生物遺傳的相對穩(wěn)定性 幾種不同的密碼子都編碼一種氨基酸可以保證翻譯的速度 密碼子通用性說明所有生物可能有共同的起源或生命在本質(zhì)上是統(tǒng)一的 遺傳密碼的特性 1 有3個終止密碼 沒有對應(yīng)的氨基酸 所以 在64個遺傳密碼中 能決定氨基酸的遺傳密碼子只有個 問題 氨基酸是怎樣運(yùn)送到核糖體上的呢 61 2 通用性 地球上幾乎所有的生物共用一套密碼子表 3 簡并性 遺傳密碼中 除色氨酸和甲硫氨酸僅有一個密碼子外 其余氨基酸有2 3 4個或多至6個編碼 在一定程度上能防止由于堿基的改變而導(dǎo)致的遺傳信息的改變 轉(zhuǎn)運(yùn)RNA tRNA 3 端 天冬氨酸 異亮氨酸 呈三葉草形 其一端能是攜帶氨基酸的部位 另一端有3個堿基 每個tRNA的這三個堿基可以與mRNA上的密碼子互補(bǔ)配對 因而叫反密碼子 甲硫氨酸 核糖體 3 tRNA的種類與決定氨基酸的密碼子的種類是一一對應(yīng)的 tRNA有多種 1 一種tRNA可以攜帶幾種氨基酸 2 一種氨基酸只能由一種tRNA攜帶嗎 只能攜帶一種 專一性 一種氨基酸可由一種或幾種轉(zhuǎn)運(yùn)RNA來運(yùn)輸 tRNA有61種 細(xì)胞質(zhì) 細(xì)胞質(zhì)中的mRNA 核糖體 mRNA與核糖體結(jié)合 U C A U G A U U A A A U 亮氨酸 A C U 天門冬酰氨 tRNA上的反密碼子與mRNA上的密碼子互補(bǔ)配對 U C A U G A U U A A A U 亮氨酸 A C U 天門冬酰氨 A U G 異亮氨酸 tRNA將氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)到mRNA上的相應(yīng)位置 U C A U G A U U A A A U 亮氨酸 A C U 天門冬酰氨 A U G 異亮氨酸 兩個氨基酸分子縮合 脫水縮合 A A U 亮氨酸 A C U 天門冬酰氨 A U G 異亮氨酸 核糖體隨著mRNA滑動 另一個tRNA上的堿基與mRNA上的密碼子配對 亮氨酸 A C U 天門冬酰氨 A U G 異亮氨酸 一個個氨基酸分子縮合成鏈狀結(jié)構(gòu) 亮氨酸 天門冬酰氨 A U G 異亮氨酸 tRNA離開 再去轉(zhuǎn)運(yùn)新的氨基酸 亮氨酸 天門冬酰氨 異亮氨酸 以mRNA為模板形成有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì) 翻譯 場所 產(chǎn)物 模板 原料 條件 主要在細(xì)胞質(zhì)中核糖體 線粒體和葉綠體中核糖體 mRNA 蛋白質(zhì) 氨基酸 ATP 酶 轉(zhuǎn)運(yùn)RNA tRNA 堿基互補(bǔ)配對 G C C G U A A U 遺傳信息流動 細(xì)胞核 細(xì)胞質(zhì)的核糖體 DNA的一條鏈 信使RNA為模板 四種核糖核苷酸 20種氨基酸 特定的酶和ATP 單鏈的信使RNA 特定氨基酸順序的蛋白質(zhì) DNA的一條鏈與mRNA配對 mRNA與tRNA配對 A 密碼子 精氨酸 氨基酸 轉(zhuǎn)運(yùn)RNA G 信使RNA G G DNA雙鏈 練習(xí) 1 根據(jù)在蛋白質(zhì)生物合成中遺傳信息傳遞的規(guī)律 在下面表格數(shù)碼中填入相應(yīng)的字母 C C C A A T C G U C G 2 密碼子 是指 A 核酸上特定排列順序的堿基B DNA特定排列順序的堿基C 信使RNA上決定一個氨基酸的三個相鄰的堿基D 轉(zhuǎn)運(yùn)RNA上決定一個氨基酸的三個相鄰的堿基3 一個運(yùn)轉(zhuǎn)RNA的一端堿基為CGA 此運(yùn)轉(zhuǎn)RNA運(yùn)載的氨基酸是 A 精氨酸 CGA B 絲氨酸 AGU C 谷氨酸 GAG D 丙氨酸 GCU C D 練習(xí) 4 某基因中含有1200個堿基 則由它控制合成的一條肽鏈的最多含有肽鍵的個數(shù)是 A 198個B 199個C 200個D 201個 B 基因中堿基數(shù) mRNA中堿基數(shù) 蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù) 6 3 1 練習(xí) 5 某DNA片段所轉(zhuǎn)錄的mRNA中U 28 A 18 則個DNA片段中T 和G 分別占 46 54 B 23 27 C 27 23 D 46 27 B 細(xì)胞核 細(xì)胞質(zhì)的核糖體 DNA的一條鏈 mRNA 4種核糖核苷酸 20種氨基酸 模板 原料 能量 酶 翻譯還需tRNA mRNA 肽鏈 A U T AC G DNA RNA RNA 蛋白質(zhì) A U C G 細(xì)胞分裂間期 主要是細(xì)胞核 DNA的兩條鏈 4種脫氧核苷酸 解旋酶DNA聚合酶等 ATP A T G C 半保留復(fù)制邊解旋邊復(fù)制 2個子代DNA分子 生長發(fā)育過程 主要是細(xì)胞核 DNA的一條鏈 4種核糖核苷酸 RNA聚合酶等 ATP A U T AG C C G 邊解旋邊轉(zhuǎn)錄 DNA仍保留 1個mRNA 生長發(fā)育過程 核糖體 mRNA 20種氨基酸 特定的酶 ATP 密碼子與反密碼子配對 A U G C 肽鏈 1個mRNA分子可結(jié)合多個核糖體 提高合成蛋白質(zhì)的速度 基因控制蛋白質(zhì)合成的過程 數(shù)量 n 3n 6n