基因指导蛋白质合成.ppt

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1、基因的本质,基因是遗传信息的携带者和传递者。,基因与DNA、染色体、脱氧核苷酸、性状的关系,有遗传效应的DNA片段,4、基因是控制生物性状的结构和功能单位。,1、基因是有遗传效应的DNA片段。,2、基因在染色体上呈线性排列，染色体是基因的主要载体。,3、基因中(脱氧)核苷酸的排列顺序代表了遗传信息。,基因的本质基因的表达？,性状的形成离不开蛋白质(特别是酶)的作用，推测基因通过指导蛋白质的合成来控制性状，这一过程称为基因的表达。,指导蛋白质的合成控制性状,第1节基因指导蛋白质的合成,1、遗传信息的转录2、遗传信息的翻译3、遗传密码的破译（选学）,图解；过程：场所、模板、原料、条件、产物与复制、

2、翻译过程对比RNA的种类和特点；,图解；过程：场所、模板、原料、条件、产物与转录过程对比；密码子的特点,一、转录,在细胞核内，以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。,DNA双链解旋；,游离的核糖核苷酸与模板链进行碱基互补配对；,相邻的核糖核苷酸通过RNA聚合酶连接起来；,合成的RNA链从DNA链上释放，DNA双链恢复。,解旋酶,、DNA模板链,游离的核糖核苷酸,碱基互补配对,RNA聚合酶,RNA链,细胞核,一条DNA链,核糖核苷酸,mRNA(1个),碱基互补配对，,解旋酶、RNA聚合酶,DNA复制和转录的比较,贝泉BEAQAR海洋生物祛痘 青春痘 粉刺 各种痘痘 痤疮 祛痘印痘疤 购买地址h

3、ttp:/,RNA的种类,信使RNA(mRNA)：遗传信息传递的媒介。,核糖体RNA(rRNA)：与蛋白质构成核糖体。,转运RNA(tRNA)：转运氨基酸的工具。,携带遗传信息，其上的密码子决定蛋白质中氨基酸的序列。是控制蛋白质合成的模板。,多呈三叶草。有反密码子。能识别密码子，可运载特定的氨基酸到相应的位置。,有大小两个亚基。能确保结合上去的mRNA正确地定向。,1、转录过程中只有基因(DNA)中的一条母链起作用。模板链,例1：按照碱基配对原则，写出链对应的链的碱基序列以及以链为模板转录形成的mRNA碱基序列。,：C G A A C C T C A C G C,：G C T T G G A

4、G T G C G,mRNA：G C U U G G A G U G C G,2、转录形成的mRNA的遗传信息和另一条链的相似。有义链（编码链）,DNA的两条链都可以转录吗？,1、对于下列式子，正确的说法有：表示DNA复制过程；表示DNA转录过程；式中共有5种碱基；式中共有8种核苷酸；式中共有5种核苷酸；式中的A均代表同一种核苷酸A.B.C.D.,C,二、翻译,在细胞质中，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。,mRNA进入细胞质中与核糖体结合；,携带氨基酸的tRNA进入核糖体和mRNA上的密码子进行碱基互补配对；,相邻两个氨基酸通过肽键连接；,核糖体移动，读取下一个密码子，使

5、其他tRNA携带氨基酸能进入其中而不断合成多肽链；,重复，直到核糖体读取到mRNA的终止密码，翻译结束。,细胞质核糖体,mRNA,核孔,tRNA,密码子配对,氨基酸,多肽,终止密码,DNA转录和翻译的比较,细胞质（核糖体）,mRNA,氨基酸,多肽链(蛋白质),碱基互补配对，tRNA，酶,(3)图中合成多肽链的原料来自 和。,(2)该过程不可能发生在A、神经细胞B、肝细胞C、成熟的红细胞D、脂肪细胞,(1)图中所示属于基因控制蛋白质合成过程中的 步骤，该步骤发生在细胞的部分,C,2、下图为人体内蛋白质合成的一个过程。据图分析回答,体外食物摄取,人体细胞自身合成,翻译,核糖体(细胞质),3、下表是

6、DNA控制蛋白质合成的过程，分析回答：DNA片段：TAG(基因)ATC信使RNA：UAG转运RNA：AUC氨基酸：(1)图中标出的碱基符号，包括了 种核苷酸。(2)在DNA双链中，链为转录链；遗传信息存在于 链上；遗传密码(密码子)存在于 链上(3)已知胰岛素含有51个氨基酸，由两条链组成。控制合成胰岛素的基因至少应含有个脱氧核苷酸。,8,306,例2：请按照mRNA的碱基序列，写出相应的密码子和对应的氨基酸类型。,：C G A A C C T C A C G C,：G C T T G G A G T G C G,mRNA：G C U U G G A G U G C G,密码子：G C U/U

7、 G G/A G U/G C G,氨基酸：丙氨酸/色氨酸/丝氨酸/丙氨酸,氨基酸个数:密码子数:mRNA碱基数:DNA碱基数=,1：1：3：6,4、下图是某高等动物细胞内通过一系列酶将原料合成它所需要的氨基酸C，该氨基酸是细胞正常生活所必需的，而食物中又没有。下列说法正确的是：A.亲本为AaBbCc的个体自交，其后代中有1/9的个体能正常生活；B.酶A是消化酶，酶C是转氨酶；C.图中过程包含转录和翻译过程；D.图中过程叫脱氨基作用。,C,5、一条多肽链中有氨基酸1000个，作为合成该多肽链模板的mRNA分子和用来转录成mRNA的DNA分子分别至少需要碱基A、3000个和3000个B、1000个

8、和2000个 C、2000个和4000个D、3000个和6000个,6、人体血红蛋白的一条肽链有145个肽键，形成这条肽链的氨基酸分子数及控制这条肽链合成的DNA中的碱基数至少为A、145和876B、146和438C、146和876D、145和438,C,7、在控制100个氨基酸合成蛋白质的基因中，含有的嘌呤碱基有A.600个B.300个C.100个D.不确定,D,B,9、已知一个蛋白质分子由2条肽链组成，连接蛋白质分子中氨基酸的肽键共有198个，翻译成这个蛋白质分子的mRNA中有A和G共200个，则转录成信使RNA的DNA分子中，最少有C和T多少个A、400 B、200 C、600 D、80

9、0,C,8、如果DNA分子的链中的AT/CG=a,那么由该DNA转录而成的RNA中AU/CG的比值为A、a B、1/a C、D、（11/a）,A,10、一种细菌mRNA由360个核苷酸组成，它所编码的蛋白质的长度是A.约360个氨基酸B.约1080个氨基酸C.整120个氨基酸D.少于120个氨基酸,D,11、已知某物种的细胞中含有26个DNA分子，其中有2个DNA分子各含有24000个碱基，由这两个DNA分子所控制合成的肽链中，最多含有多少种氨基酸A、8000B、4000 C、16000 D、20,D,12、1976年美国的H.Boyer教授首次将人的生长抑制素释放因子的基因转入大肠杆菌，并获

10、得表达，这是人类第一次获得转基因生物。此文中的“表达”是指该基因在大肠杆菌内A.进行复制B.控制合成生长抑制素释放因子C.进行转录D.合成人的生长激素,B,13、若基因中四种脱氧核苷酸的排列顺序发生变化，那么这种变化不可能导致A.遗传性状的变化B.遗传信息的变化C.遗传密码的变化D.遗传规律的变化,D,原核生物：,真核生物：,多细胞的真核生物在个体发育过程中，基因在各个细胞中不是均等地表达，而是有特异性地表达，从而引起细胞的分化，这是由于在多种因素的影响下、在不同的细胞中关闭或开启某些基因所造成的。,真核生物和原核生物基因中的核苷酸序列分为调控基因和结构基因。,1、下列哪项是原核生物基因表达调

11、控的特征A.翻译的模板是转录后经过加工的信使RNAB.转录完毕后便进行翻译C.基因表达调控的结果是产生了细胞分化D.转录和翻译同时进行,D,2、在真核生物的核糖体上，翻译合成蛋白质的模板信使RNA的来源是A.染色体上的DNA直接转录形成mRNAB.剪切掉内含子转录部分的mRNAC.由内含子转录部分拼接成的mRNAD.由外显子直接转录形成的mRNA,B,3、人的胰岛素基因和得以表达的胰岛素基因依次位于 A.体细胞、胰岛细胞中B.胰岛细胞、体细胞中C.均位于胰岛细胞中D.体细胞、肾小管细胞中,A,4、基因含有的遗传信息通过控制合成相应的蛋白质而得以表达，下列有关叙述中不正确的是A.基因碱基数目是相

12、应蛋白质氨基酸数的6倍；B.氨基酸的密码子是指相应tRNA中的3个碱基；C.信使RNA分子碱基数大约是相应基因碱基数的l/2；D.以信使RNA为模板，通过逆转录，可获得目的基因的一条链,B,D,转录,翻译,5、DNA复制、转录和翻译分别形成A.DNA、RNA、蛋白质B.RNA、DNA、多肽C.RNA、DNA、核糖体D.RNA、DNA、蛋白质,A,1、在密码子表内，共有 个密码子是可编码20种氨基酸；另有 个是不编码氨基酸的，称为。,3、一个密码子只能编码种氨基酸；,一种氨基酸可以对应个密码子。,61,3,终止密码,2、在密码子里，有 个既可编码氨基酸，也可作为起始密码，它们是。,AUG(甲硫氨

13、酸)和GUG(缬氨酸),2,1、每个密码子都可以编码氨基酸吗？2、一个密码子只能编码一种氨基酸吗？3、同一种氨基酸可以由不同的密码子进行编码吗？,一,多,这体现了性。,简并,三、密码子的特点及探索过程,氨基酸和tRNA每种tRNA转运1种氨基酸。每种氨基酸可能有多种tRNA。,密码子和反密码子每个反密码子都有相应的密码子。密码子不一定有相应的反密码子。,1、下列说法错误的是A、一种转运RNA只能转运一种氨基酸B、一种氨基酸可以含有多种密码子 C、一种氨基酸可以由几种转运RNA来转运 D、一种氨基酸只能由一种RNA来转运,D,2、下列碱基组成肯定不是密码子的是A、AGCB、CCUC、UGAD、A

14、TG,D,3、一个转运RNA的一端3个碱基是GAU，它所携带的氨基酸的密码子是由下列哪个DNA分子的模板片段转录而来A、GUAB、GATC、GAAD、GAU,B,4、原核生物中某一个基因的编码区起始端插入了一个碱基对。在插入位点的附近，再发生下列哪种变化，有可能对它编码的蛋白质结构影响最小A、置换单个碱基对B、增加4个碱基对C、缺失3个碱基对D、缺失4个碱基对,D,遗传密码的破译,核酸中的碱基序列代表遗传信息，翻译是将mRNA中的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列。,碱基序列与氨基酸序列是如何对应的？,早期猜想：1944年，理论理学家薛定谔预言，染色体是由同分异构的单体分子连续组成，连续体的精确

15、性组成了遗传密码。,1954年科普作家伽莫夫(G.Gamov)在自然杂志首次发表了遗传密码的理论研究的文章，指出三个碱基编码一个氨基酸。,如果1个碱基决定1种氨基酸，可编码的氨基酸种类则有，如果是2个碱基决定1种氨基酸，则有，如果3个碱基决定1种氨基酸，则有。,遗传密码的阅读方式：,非重叠,在三联体中，每个碱基作为信息只读一次还是重复阅读呢？以重叠和非重叠方式阅读，DNA的序列会有什么不同呢？,1957年Brenner.S发表文章，通过蛋白质的氨基酸顺序分析，发现不存在氨基酸的邻位限制作用，从而否定了遗传密码重叠阅读的可能性。,克里克的实验证据：,用T4噬菌体上的一个基因通过用原黄素处理，使D

16、NA脱落或插入单个碱基引起移码突变。Crick小组用这种方法获得一系列的T4噬菌体“加字”和“减字”突变，然后进行杂交来获得加入或减少一个，二个，三个的不同碱基数的系列突变。,结果发现，加入或减少1个和2个碱基都会引起噬菌体突变，无法产生正常功能的蛋白，而加入或减少3个碱基时却可以合成正常功能的蛋白质。,实验证明：遗传密码中的3个碱基编码1个氨基酸。（遗传密码从一个固定的起点开始，以非重叠的方式阅读，编码之间没有分隔符。）,遗传密码对应规则的发现：,19611962年，尼伦伯格(M.W.Nirenberg)和马太(H.Matthaei)的实验：蛋白质体外合成实验。,结果：多聚尿嘧啶核苷酸导致了

17、苯丙氨酸合成多肽。,结论：尿嘧啶的碱基序列可编码由苯丙氨酸组成的肽链。,UUU是苯丙氨酸的密码子，同时证实了无细胞系统的成功。,(第一个遗传密码子),1、科学家已经证明密码子是mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。(1)据理论推测，mRNA上的三个相邻的碱基可以构成_种排列方式，实际上决定氨基酸的密码子总共只有 种。(2)第一个被科学家破译的是决定苯丙氨酸的密码子UUU。1959年，科学家们用人工合成只含U的RNA为模板，在一定条件下合成只有苯丙氨酸组成的多肽，这里一定的条件应是。,64,61,tRNA、氨基酸、能量、酶、核糖体等。,(3)继上述实验后，又有科学家用C、U两种碱基相同排列的

18、mRNA为模版，检验一个密码子是否含有三个碱基。如果密码子是连续翻译的：假如一个密码子中含有两个或四个碱基，则该RNA指导合成的多肽中应由_种氨基酸组成。假如一个密码子中含有三个碱基，则该RNA指导合成的多肽链中应由_种氨基酸组成。,1,2,遗传密码的特点：不间断性；不重叠性；简并性；通用性。,2、科学工作者发现野猪某一个基因在于家猪的对应基因的某些片段不同，下表I是家猪和野猪的某个基因转录的两种不同的信使RNA分子片段（每个密码只写出前两个碱基）。请根据表I、表II分析回答下列问题：表I：表II：部分密码子表,(1)家猪和野猪的信使RNA翻译成的蛋白质分子中可能存在的氨基酸的种数分别为和。,(2)比较上表密码子和氨基酸的关系可以作出哪些推断？,3,1,(2)一种氨基酸可以有几种不同的密码子决定；一种密码子只能决定一种氨基酸；个别密码子不能决定氨基酸。,(3)在决定野猪信使RNA片段第一个密码子的DNA三个碱基对中，任意一个碱基对发生变化都将一定产生异常的蛋白质吗？为什么？有何生物学意义？,(3)不一定。如UUU密码子决定的氨基酸是苯丙氨酸，决定该密码子的DNA碱基对是AAA/TTT，当发生变化成为AAG/TTC，AAG转录的密码子是UUC，翻译的仍然是苯丙氨酸。维持遗传性状的相对稳定。,