电影《侏罗纪公园》中恐龙复活的场景 在现实生活中,我们能不能像电影《侏罗纪公园》中描述的那样,利用恐龙的DNA,使恐龙复活呢?
第4章 基因的表达
基因控制生物性状 蛋白质 体现者 指导 合成 基因指导蛋白质合成的过程,叫基因的表达。 问题:基因是怎样指导蛋白质的合成呢?
第1节 基因指导蛋白质的合成
问题: 指导 DNA 蛋白质的合成 主要在细胞核 在细胞质(核糖体)进行 通过RNA 2.蛋白质在哪里合成? 指导 DNA 蛋白质的合成 主要在细胞核 在细胞质(核糖体)进行 问题: 通过RNA 1、DNA在细胞核中,而蛋白质合成是在细胞质中进行的,两者如何联系起来的呢? 2、为什么RNA适于做DNA的信使呢?
如何解读DNA的信息呢? 1、RNA与DNA的区别
比较RNA与DNA结构的不同 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 结 构 基本单位 五碳糖 含氮碱基 功能 主要存在部位 通常双螺旋结构 一般单链结构 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 脱氧核糖 核 糖 A T C G A U C G 遗传信息的储存、传递、表达 传递 细胞核 细胞质
2、RNA的类型 信使 RNA—— mRNA RNA 的种类 核糖体 RNA—— rRNA 转运 RNA—— tRNA
3、转录:DNA mRNA ⑴转录的定义:___________ ⑵转录的场所:___________ ⑶转录的模板:___________ → ⑴转录的定义:___________ ⑵转录的场所:___________ ⑶转录的模板:___________ ⑷转录的原料:___________ ⑸转录的条件:___________ ⑹转录时的碱基配对_________ ⑺转录的产物:___________
转录的过程
3、转录:DNA mRNA 在细胞核中,以DNA的一条链为模板,合成mRNA的过程。 ⑴转录的定义: ⑵转录的场所: 细胞核。 → 在细胞核中,以DNA的一条链为模板,合成mRNA的过程。 ⑴转录的定义: ⑵转录的场所: 细胞核。 ⑶转录的模板: DNA分子的一条链。 ⑷转录的原料: 四种核糖核苷酸。 ⑸转录的条件: 模板、原料、能量(ATP)、酶。 A T C G ⑹转录时的碱基配对: ▲ DNA G-C、C-G、T-A、A-U U A G C RNA ⑺转录的产物: mRNA。
㈡遗传信息的翻译 1、概念: 游离在细胞质中的各种氨基酸,就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
2、密码子 密码子 密码子 密码子 U C A G mRNA 密码子:mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的 碱基
密码子表 U A G C mRNA
3、密码子的特性 ⑴密码子共64种,能决定氨基酸的密码子只有61种。有3种是终止密码子,没有对应的氨基酸。(AUG是起始密码子) ⑵一种密码子决定一种氨基酸。 ⑶简并性:一种氨基酸可能有一种或多种密码子决定。 (4)通用性:地球上几乎所有的生物共用一套密码子表。
问题:mRNA如何将信息翻译成蛋白质? 4、翻译的过程 转运RNA(tRNA)
? 甲硫氨酸 tRNA作用 C U A 反密码子 A U G C mRNA 核糖体
细胞质中的mRNA 细胞质 U C A G mRNA
A C U 天冬氨酸 A U 亮氨酸 核糖体 U C A G mRNA 与核糖体结合
A C U 天冬氨酸 A U 亮氨酸 U C A G tRNA 上的反密码子与 mRNA上的密码子互补配对 .
A U G 异亮氨酸 A U 亮氨酸 A C U 天冬氨酸 U C A G tRNA 将氨基酸转运到 mRNA上的 相应位置
缩合 A U G 异亮氨酸 A U 亮氨酸 A C U 天冬氨酸 U C A G 两个氨基酸分子脱水缩合
A C U A U G A U U C A G 亮氨酸 天冬氨酸 异亮氨酸 核糖体随着 mRNA滑动. 另一个 tRNA 上的碱基与mRNA上的 密码子配对.
亮氨酸 A C U 天冬氨酸 A U G 异亮氨酸 U C A G 一个个氨基酸分子缩合成链状结构
亮氨酸 天冬氨酸 A U G 异亮氨酸 A C U U C A G
亮氨酸 天冬氨酸 异亮氨酸 U C A G 以mRNA为模板形成了有一定氨基酸顺序的蛋白质
小结: 场所: 细胞质(核糖体) 模板: mRNA 原料: 氨基酸 条件: 模板、氨基酸、ATP、酶 转运RNA(tRNA) 产物: 蛋白质 碱基互补配对: G-C、C-G、U-A、A-U mRNA 蛋白质 遗传信息流动:
基因控制蛋白质合成的过程 数量 DNA的遗传信息 6n 转录 3n mRNA的遗传信息 翻译 蛋白质的氨基酸排列顺序 n
二、遗传信息的翻译 根据在蛋白质合成中遗传信息传递的规律,在下面表格的空白处填入相应的字母: DNA 双链 G T C G A 信使RNA 练习 根据在蛋白质合成中遗传信息传递的规律,在下面表格的空白处填入相应的字母: DNA 双链 G C T C G A 信使RNA G C A 转运RNA G C U 氨基酸 精氨酸 密码子 C G A
一个mRNA分子上结合多个核糖体,同时合成多条肽链
转 录 翻 译 定 义 场 所 细胞核 细胞质的核糖体 模 板 DNA的一条链 信使RNA 信息传递的方向 DNA→mRNA 转 录 翻 译 定 义 在细胞核中,以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程 以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程 场 所 细胞核 细胞质的核糖体 模 板 DNA的一条链 信使RNA 信息传递的方向 DNA→mRNA mRNA→蛋白质 原 料 含A、U、C、G的4种核苷酸 合成蛋白质的20种氨基酸 产 物 有一定氨基酸排列顺序的蛋白质 实 质 是遗传信息的转录 是遗传信息的表达
复制、转录和翻译的比较 比较项目 复制 转录 翻译 场 所 模 板 酶 能 量 原 料 产 物 碱基配对 细胞核 细胞质 DNA的两条链 场 所 细胞核 细胞质 模 板 DNA的两条链 DNA的一条链 mRNA 酶 解旋酶,DNA聚合酶等 RNA聚合酶 多种酶 能 量 ATP 原 料 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 氨基酸 产 物 子代DNA 多肽链 碱基配对 A-T T-A G-C C-G A-U T-A G-C C-G A-U U-A
A D 课堂练习: 1.DNA复制、转录、翻译分别形成[ ] A.DNA、RNA、蛋白质 B.RNA、DNA、多肽 C.RNA、DNA、核糖体 D.RNA、DNA、蛋白质 A 2.遗传密码位于[ ] A.蛋白质分子上 B.DNA分子上 C.RNA分子上 D.信使RNA分子上 D
B 3. 某基因中含有1200个碱基,则由它控制合成的一条肽链的最多含有肽键的个数是 ( ) A.198个 B.199个 3. 某基因中含有1200个碱基,则由它控制合成的一条肽链的最多含有肽键的个数是 ( ) A.198个 B.199个 C.200个 D.201个 B 基因中碱基数:mRNA中碱基数:蛋白质中氨基酸数 = 6 : 3 : 1
D D 4.若某肽链的第一个氨基酸的密码子为AUG, 那么控制这个氨基酸的DNA模板链上相应的 三个碱基的顺序应为[ ] 三个碱基的顺序应为[ ] A.UAC B.AUG C.ATG D.TAC D 5.一个转运RNA的3个碱基为CGA,此RNA 运载的氨基酸是 [ ] A.酪氨酸(UAC) B.谷氨酸(GAG) C.精氨酸(CGA) D.丙氨酸(GCU) D
C 6.一条多肽链中有氨基酸1000个,则作为合成 该多肽的模板信使RNA和用来转录信使RNA 的DNA分子分别至少要有碱基多少个[ ] B.1000个和2000个 C.3000个和6000个 D.2000个和4000个 C 基因中碱基数:mRNA中碱基数:蛋白质中氨基酸数 = 6 : 3 : 1
7.某DNA片段所转录的mRNA中U%=28%,A%=18%,则个DNA片段中T%和G%分别占( )。 B A. 46%,54% B.23%,27% C.27%,23% D.46%,27% A1 T2 T1 A2 G1 C1 C2 G2 1 2 (A1+ T1)%= (A2+ T2)%= (A总+T总)% (G1+C1)%= (G2+C2)%= (G总+C总)% Am Um Gm Cm mRNA = (Am+Um)% = (Gm+Cm)%
基因 肤色 基因 有遗传效应的DNA片段 眼皮单双 血型 控制生物性状 在染色体上呈线性排列