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第四章基因的表达

第四章基因的表达. 蛋白质是生命活动的 ______ 者和 _____ 者. 体现. 承担. 性状的形成离不开 ________( 特别是酶 ) 的作用. 蛋白质. 基因. ______ 控制生物体的性状. 通过指导. 的合成. 控制. 基因 _________ 蛋白质 _______ 来 _____ 性状！. 问题：基因是怎样指导蛋白质的合成呢？. 基因指导蛋白质合成的过程，叫基因的表达。. 1.DNA （基因）主要存在哪里？ 2. 蛋白质在哪里合成？. 指导. DNA( 基因 ). 蛋白质的合成. 在细胞质中的核糖体. 主要在细胞核.

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第四章基因的表达

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Presentation Transcript

  1. 第四章基因的表达 蛋白质是生命活动的______者和_____者 体现 承担 性状的形成离不开________(特别是酶)的作用 蛋白质 基因 ______控制生物体的性状 通过指导 的合成 控制 基因_________蛋白质_______来_____性状！

  2. 问题：基因是怎样指导蛋白质的合成呢？ 基因指导蛋白质合成的过程，叫基因的表达。

  3. 1.DNA（基因）主要存在哪里？ 2.蛋白质在哪里合成？ 指导 DNA(基因) 蛋白质的合成 在细胞质中的核糖体 主要在细胞核 通过RNA 问题：在细胞核的基因如何控制在细胞质中的蛋白质的合成呢？ 问题：为什么RNA适于作DNA的信使？

  4. 1、DNA与RNA分子的比较 规则的双螺旋结构 通常呈单链结构 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 腺嘌呤（A） 鸟嘌呤（G） 腺嘌呤（A） 鸟嘌呤（G） 胞嘧啶（C） 胸腺嘧啶（T） 胞嘧啶（C） 尿嘧啶（U） 脱氧核糖 核糖 磷酸 磷酸

  5. 1、DNA与RNA分子的比较 脱氧核糖核酸 核糖核酸 主要在细胞核，少数在细胞质中的线粒体、叶绿体 主要在细胞质中 一种 三种 DNA复制、逆转录 RNA复制、转录 生物体内无DNA时，RNA是遗传物质；存在DNA时，RNA辅助DNA完成功能 只要生物体内存在DNA，DNA就是遗传物质

  6. 2、三种RNA示意图 信使RNA：遗传信息传递的媒介，翻译时作模板。 转运RNA：识别密码子并转运氨基酸的工具。 核糖体RNA：与蛋白质构成 核糖体。 都是转录产生； 基本单位相同； 都与翻译过程有关

  7. 思考 3、DNA与RNA的判定方法有哪些？

  8. ①若有核糖，为 ；若有脱氧核糖，为 。 在某核酸分子中： RNA DNA • ②若含T，为 ；若含U，为 DNA RNA • ③用放射性同位素标记T或U，可探知是DNA还是RNA，若大量利用T，可认为进行的是 ；若大量利用U，可认为进行的是 。 DNA的复制 RNA的合成

  9. 在某核酸分子中： • ④若含T，A=T，则为 。A≠T，则为 。因为双链DNA分子中，A=T，G=C，嘌呤（A+G）=嘧啶（T+C） 双链DNA 单链DNA • ⑤若嘌呤≠嘧啶，则不是 。 双链DNA 可能为单链DNA，也可能为RNA

  10. 例1： • 甲生物核酸的碱基组成为：嘌呤占46%、嘧啶占54%，乙生物遗传物质的碱基比例为：嘌呤占34%、嘧啶占66%，则甲、乙生物可能是 • A、蓝藻、变形虫 • B、T2噬菌体、豌豆 • C、硝化细菌、绵羊 • D、肺炎双球菌、烟草花叶病毒 D • ⑥但若是细胞中所有核酸的嘌呤≠嘧啶，则可能既有双链DNA又有RNA

  11. 1、RNA是由基本单位-----核甘酸连接而成，跟DNA一样能储存遗传信息。1、RNA是由基本单位-----核甘酸连接而成，跟DNA一样能储存遗传信息。 总结：为什么RNA适合做DNA的信使呢？ 2、RNA一般为单链，比DNA短，能通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。

  12. 思考 DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的？

  13. A A T G A C A T A U A U C C A U U G G G G

  14. A A T G A C A T A RNA 聚合酶 A U U C U U C A G G G G

  15. A A T G A C A T A A U C U U C U A G G G G

  16. A A T G A C A T A A U C U U C U A G G G G

  17. A A T G A C A T A A U C U U C U A G G G G

  18. A A T G A C A T A A A U C U U U C G G G G

  19. A A T G A C A T A A A U C U U U C G G G G

  20. A A T G A C A T A U A A C U U U C G G G G

  21. A A T G A C A T A U A U C U U A C G G G G

  22. A A T G A C A T A A C U A A U U U C G G G G

  23. A A T G A C A T A U A C C U U A U U G G G G

  24. A A T G A C A T A U U C C U A U A U G G G G

  25. A A T G A C A T A U C C U U U A U A G G G G mRNA

  26. 转录小结 1、概念： 在细胞核中以DNA分子的一条链为模板合成mRNA的过程 2、过程： 解旋 合成单链mRNA （解旋酶） 遵循碱基互补配对 G－C、C－G、T－A、A－U RNA聚合酶

  27. 转录小结 模板： 原料： 能量： 酶： DNAmRNA 3、条件： 场所： 主要在细胞核 /拟核 DNA两条脱氧核苷酸中的一条链 游离的4种核糖核苷酸 ATP 解旋酶、RNA聚合酶 mRNA 4、产物： 5、遗传信息流动：

  28. 1、对于下列式子，正确的说法有： ①表示DNA复制过程； ②表示DNA转录过程； ③式中共有5种碱基； ④式中共有8种核苷酸； ⑤式中共有5种核苷酸； ⑥式中的A均代表同一种核苷酸 A.②③⑤B.②④⑥C.②③④D.①③⑤ C

  29. 思 考 与 讨 论 mRNA的碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的？ 转录得到的RNA仍是碱基序列，而不是蛋白质。那么，RNA上的碱基序列如何能变成蛋白质中氨基酸的种类、数量和排列顺序呢？ DNA和RNA都只含有4种碱基，而组成生物体蛋白质的氨基酸有20种。这4种碱基是怎样决定蛋白质的20种氨基酸的？

  30. 蛋白质合成的过程如何？ 翻 译

  31. 第1个碱基 第2个碱基 mRNA是怎样把遗传信息传递给蛋白质的呢？ 请推测：mRNA的碱基与组成蛋白质的氨基酸之间的对应关系 1、如果1个碱基决定1种氨基酸，则 A、G、C、U分别决定1种，共4种 2、如果2个碱基决定1种氨基酸，则 A G C U A G C U AA AG AC AU GA GG GC GU CA CG CC CU UA UG UC UU 共有16种组合，可以决定16种氨基酸

  32. mRNA是怎样把遗传信息传递给蛋白质的呢？ 1、如果1个碱基决定1种氨基酸，则 4 = 1×4 = 41 A、G、C、U分别决定1种，共4种 2、如果2个碱基决定1种氨基酸，则 • = 4×4 = 42 共有16种组合，可以决定16种氨基酸 共有64种组合。 • 64 = 43 请推测：mRNA的碱基与组成蛋白质的氨基酸之间的对应关系 1、如果1个碱基决定1种氨基酸，则 2、如果2个碱基决定1种氨基酸，则 3、如果3个碱基决定1种氨基酸，则 3、如果3个碱基决定1种氨基酸，则

  33. 密码子 密码子 密码子 U A U C A U U A G mRNA 密码子： mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。

  34. 第1个字母 第2个字母 第3个字母 密码子 苯丙氨酸 U U U UUU A U G AUG 甲硫氨酸

  35. 依据教材65页密码子表，小组合作探讨以下问题：依据教材65页密码子表，小组合作探讨以下问题： 1、起始密码 子、终止密码子各有几种？ 它们分别决定哪种氨基酸？ 决定氨基酸的密码子有多少种？ 2、一个密码子最多能编码几种氨基酸？ 编码亮氨酸的密码子有多少种？ 由此我们可以得出什么样的结论？ 3、当某基因的碱基发生改变，是否一定会导致生物 性状发生改变？为什么呢？ 4、地球上几乎所有生物都共用一套密码子（密码子的 通用性），根据这一特性，你能想到什么？ 2种 3种 AUG甲硫氨酸 GUG缬氨酸 3种终止密码不决定氨基酸 61种 1种 6种 一种氨基酸可以由多种密码子编码（简并性） 不一定，因为密码子有简并性 ①生物有共同的起源②转基因

  36. 1、概念：mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。1、概念：mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。 2、种类：64种 3、特点: 密码子 3种 不决定氨基酸（终止密码） 61种 决定氨基酸（其中包括2种起始密码） 简并性： 一种氨基酸可以由多种密码子编码 通用性： 地球上几乎所有生物都共用一套密码子 专一性： 连续性： 游离在细胞质中的氨基酸，是怎样运送到合成蛋白质的“生产线----核糖体”上？

  37. 天门冬酰氨 C U A tRNA——“搬运工” 每种tRNA只能识别并转运 一种特定的氨基酸! 一共有多少种tRNA? 反密码子 决定氨基酸的密码子有61种, 所以tRNA有61种 与mRNA上的密码子互补配对的三个碱基 转运的氨基酸由配对的mRNA上的密码子决定

  38. 密码子与反密码子 U A A C A U A U G 亮氨酸 天冬氨酸 异亮氨酸

  39. （2）反密码子 概念： 与mRNA分子中密码子互补配对的tRNA上的3个碱基 特点： 反密码子的三个碱基与相应的DNA模板链上对应的碱基相同，只是DNA链上碱基T的位置在tRNA上为U 种类： 61种，反密码子与61种决定氨基酸的密码子对应

  40. tRNA U A C U A A C A U U G G 密码子 密码子 密码子 一种tRNA只能携带一种氨基酸? 一种氨基酸只能由一种tRNA携带? 甲硫氨酸 反密码子 mRNA（模板）

  41. tRNA的结构示意图 转运工具---tRNA tRNA的种类: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 注意： 一种氨基酸可能由多种tRNA来转运

  42. 翻译的过程

  43. 蛋白质合成的过程如何？ 翻 译

  44. 翻译小结 在细胞质中，以mRNA为模板，以tRNA为运载工具，形成特定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程 1、概念： 2、过程： mRNA与核糖体结合 tRNA的转运 肽链的合成 碱基互补配对： G－C、C－G、U－A、A－U

  45. 翻译小结 蛋白质 mRNA 3、条件： 场所： 细胞质（核糖体） 模板： mRNA 原料： 细胞质中游离的氨基酸 能量、酶： 工具： 转运RNA（tRNA） 蛋白质 4、产物： 5、遗传信息流动：

  46. 一个mRNA分子上结合多个核糖体，同时合成多条肽链一个mRNA分子上结合多个核糖体，同时合成多条肽链

  47. DNA双链 转录 A—C—T—G—G—A—T—C —T T—G—A—C—C —T—A—G—A mRNA A—C—U—G—G—A—U—C —U 翻译 肽键 肽键 苏氨酸——甘氨酸——丝氨酸 蛋白质 tRNA U–G–A C–C–U A–G–A 密码子 ACU GGA UCU

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