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1、,你看过电影侏罗纪公园吗？ 影片说复活的恐龙是科学家利用提取出的恐龙DNA分子培育繁殖而来的。 ？利用已灭绝的生物的DNA分子，真的能够使灭绝的生物复活吗？,合成恐龙生命活动的承担者-,蛋白质,控制生物性状,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？,基因,第四章 基因的表达,第1节 基因指导蛋白质的合成,科学研究：,1955年有人曾用洋葱根尖和变形虫进行实验，如果加入RNA酶分解细胞中的RNA，蛋白质合成就停止，而如果再加进了从酵母中提取出来的RNA，则又可重新合成一定数量的蛋白质。,该实验我们能得到什么样的结论？,RNA与蛋白质合成有关,1.DNA主要存
2、在哪里？ 2.蛋白质在哪里合成？,DNA(基因),主要在细胞核,蛋白质的合成,在细胞质进行,指导,通过RNA,问题1：为什么RNA适于作DNA的信使？,(一)RNA的结构、分类和作用,当体内中只有RNA时，它是遗传物质； 当细胞中含有DNA时，RNA主要是负责DNA遗传信息的转录和翻译。,DNA,RNA,1、比较RNA与DNA结构的不同,脱氧核苷酸,核糖核苷酸,脱氧核糖,核糖,A T C G,A U C G,双链结构,多为单链结构,细胞核,细胞质,2、为什么RNA适于作为DNA的信使？,RNA也是由基本单位核苷酸组成，由核糖、磷酸、含氮碱基：A、G、C、U共同组成，也能储存遗传信息。,在RNA
3、和DNA的关系中，也遵循“碱基互补配对原则”A=U，G=C。,RNA一般是单链，而且比DNA短，因此能够通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。,3、RNA 的种类,信使 RNA(mRNA),核糖体 RNA(rRNA),转运 RNA(tRNA),将DNA的遗传信息转录下来，以遗传密码的形式传递至细胞质的核糖体上，成为蛋白质合成的模板。,氨基酸的运载工具。（一种转运RNA只能识别和转运一种氨基酸。) 与mRNA结合。,核糖体的组成部分,mRNA信使RNA tRNA转运RNA rRNA核糖体RNA,RNA种类,(二) 转录的具体过程,问题2：DNA的 遗传信息是怎样传 给mRNA的呢？,请同学们阅读课本
4、P63的第四自然段和图4-4，然后完成下列填空。 、转录的定义： 2、转录的过程： 3、转录的场所： 4、转录的模板： 5、转录的原料： 6、转录的条件： 7、转录时的碱基配对: 8、转录的结果：,转录发生在细胞核. 这是一段展开的DNA.,只有一条链作为模板.,下方为一个个游离的核糖核苷酸。,RNA聚合酶将核糖核苷酸连接起来，以碱基互补配对为原则。,RNA聚合酶沿着DNA移动。,RNA聚合酶沿着DNA移动。,核糖核苷酸一个一个连接起来。,核糖核苷酸一个一个连接起来。,核糖核苷酸一个一个连接起来。,核糖核苷酸一个一个连接起来。,核糖核苷酸一个一个连接起来。,核糖核苷酸一个一个连接起来。,核糖核
5、苷酸一个一个连接起来。,细胞质,信使RNA（mRNA） 通过核孔从细胞核中出来，到细胞质中。,细胞核的核液,核孔,细胞质,细胞核的核液,信使RNA（mRNA） 通过核孔从细胞核中出来，到细胞质中。,2、转录的过程 （1）解旋。DNA的_解开， _得以暴露； （2） 配对。_随机的与DNA _链的碱基以_原则互补，两者以_结合； （3）成键。新合成的_在_作用下连接到正在合成的_上； （4）释放。合成的_从DNA链上释放，而后，DNA双链恢复。,、转录的定义： 2、转录的过程： 3、转录的场所： 4、转录的模板： 5、转录的原料： 6、转录的条件： 7、转录时的碱基配对: 8、转录的结果：,在细
6、胞核中以DNA的一条链为模板,按碱基互补配对原则原则，合成mRNA的过程,细胞核(主要)叶绿体、线粒体,DNA的一条链,四种核糖核苷酸(A、G、C、U）,需要酶和ATP,碱基互补配对原则 （A=U，G=C）,形成mRNA,DNARNA 转 录 图 解,转录与DNA分子复制的区别,有丝分裂间期和减数第一次分裂前间期,生长发育过程,主要在细胞核，少部分在线粒体和叶绿体,TA、 GC,AU、 CG,边解旋边复制、半保留复制,边解旋边转录,两个双链DNA分子,一条单链mRNA,复制遗传信息，使遗传信息从亲代传给子代,传递遗传信息，为翻译做准备,四种脱氧核苷酸,四种核糖核苷酸,DNA的两条链,DNA中的
7、一条链,DNA聚合酶等,RNA聚合酶等,DNA(基因),转录,翻译,基因指导蛋白质合成的过程,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？ mRNA如何将信息翻译成蛋白质？,mRNA通过核孔进入细胞质中， 开始它新的历程翻译。,(三)遗传信息的翻译,mRNA：,碱基的数量,排列顺序,种类,蛋白质：,氨基酸的数量,排列顺序,种类,决定,决定,决定,?种,?种,4种,20种,讨论：一个氨基酸至少需要多少个碱基编码才能够决定20种不同的氨基酸？,如果1个碱基决定1个氨基酸就只能决定_种,即,如果3个碱基决定1个氨基酸就可决定_
8、种，即,如果2个碱基决定1个氨基酸就只能决定_种，即,4,16,64,实验验证：1961年英国的克里克和同事用实验证明一个氨基酸是由mRNA的3个碱基决定，即三联体密码子,mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基,密码子:,决定氨基酸的密码子共有多少种？,氨基酸有多少种?,密码子,密码子,密码子,密码子表,遗传密码的特性： 1、连续性：有两个起始密码；有3个终止密码，没有对应的氨基酸，所以，在64个遗传密码中，能决定氨基酸的遗传密码子只有61个。 2、通用性：地球上几乎所有的生物共用一套密码子表。 3、简并性：一种氨基酸有两种以上的密码子的情况 。在一定程度上能防止由于碱基的改变而导致的遗传信
9、息的改变。,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？,亮氨酸,天冬氨酸,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?,异亮氨酸,tRNA“搬运工”,与密码子相互配对,转运的氨基酸由配对的密码子决定,tRNA“搬运工”,一共有多少种tRNA?,每种tRNA只能识别并转运 一种特定的氨基酸!,决定氨基酸的密码子有61种, 所以tRNA 有61种,翻译的具体过程：,1、翻译的定义： 2、翻译的场所： 3、翻译时的模板： 4、翻译的原料： 5、翻译的条件: 6、翻译的工具: 7、翻译的产物: 8、碱基互补配对：,核糖体,mRNA,游离的氨基酸,tR
10、NA,肽链,酶，ATP、模板、原料,GC、CG、UA、AU,细胞质,细胞质中的mRNA,核糖体,mRNA 与核糖体结合.,tRNA 上的反密码子与 mRNA上的密码子互补配对 .,tRNA 将氨基酸转运到 mRNA上的 相应位置 .,两个氨基酸分子缩合,缩合,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,一个个氨基酸分子缩合成链状结构,亮氨酸,天门冬酰氨,tRNA离开，再去转运新的氨基酸,亮氨酸,天门冬酰氨,异亮氨酸,以mRNA为模板形成了有一定氨基酸顺序的多肽链.,翻译的过程,（1）翻译起始：_进入细胞质，与_结合，从mRNA上的起始密码
11、开始翻译； （2）配对缩合：tRNA上的_与mRNA上的_以_原则配对，tRNA携带的氨基酸之间以_方式形成肽键； （3）肽链延伸：核糖体沿着_移动，不断读取密码子，形成肽链； （4）终止释放：上述步骤不断进行，直到读取到mRNA上的_ ，合成终止，肽链释放。,多肽链合成之后，从核糖体中脱离，再经过盘曲折叠形成一定空间结构，最终形成具有一定功能的蛋白质分子。,翻译的特点： 一个mRNA分子上可以结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，提高合成蛋白质的速度。,DNA的碱基数：mRNA的碱基数：密码子：蛋白质中氨基酸数6:3:1:1,DNA的碱基数、mRNA的碱基数、蛋白质中氨基酸数三者之间有何数
12、量关系？,说明：因为基因中又存在终止密码子等片段，实际上氨基酸数目小于n。因此一般题目中带有“至少”或“最多”字样。,n,DNA,3n,3n,3n,转录,翻译,信使RNA,蛋白质,真核细胞中复制、转录、翻译的比较,细胞分裂间期,细胞核,DNA的两条链均为模板,四种脱氧核苷酸,DNA聚合酶等,ATP,A-T、G-C,半保留复制 边解旋边复制,2个子代DNA分子,生长发育过程,细胞核,基因的一条链为模板,四种核糖核苷酸,RNA聚合酶等,ATP,A-U、T-A G-C ，C-G,边解旋边转录,1个信使RNA,生长发育过程,细胞质,mRNA为模板,二十种氨基酸,特定的酶等,ATP,mRNA与tRNA配
13、对 A-U, G-C,多个特定氨基酸顺序 的蛋白质,从基因的表达过程可以看出： DNA（基因）中脱氧核苷酸的排列顺序决定了信使RNA中 的排列顺序，进而决定 的排列顺序，最终决定了 的结构和功能特异性。,核糖核苷酸/密码子,氨基酸,蛋白质,转录,翻译,细胞核,细胞质,DNA,脱氧核苷酸序列,蛋白质,氨基酸序列,密码子,mRNA,核糖核苷酸序列,基因的表达,遗传信息,（基因）,（性状）,转录,翻译,细胞核内进行,细胞质内进行,信息流,生物表现出多样性的根本原因和直接原因是什么？,根本原因：DNA分子上的脱氧核苷酸的排列顺序不同。 直接原因：氨基酸的种类，数目和排列顺序不同，肽链的空间结构不同。,
14、基因表达中相关数量计算,1、转录时，组成基因的两条链只有一条链能转录，另一条链则不能转录。因此，转录形成的RNA分子中碱基数目是基因中碱基数目的1/2。,2、翻译过程中，信使RNA中每3个碱基决定一个氨基酸，所以经翻译合成的蛋白质分子中的氨基酸数目是信使RNA碱基数目的1/3。,综上可知，蛋白质中氨基酸数目=tRNA数目=1/3mRNA碱基数目=1/6DNA碱基数目。,3、计算中“最多”和“最少”的分析,（1）翻译时，mRNA上的终止密码子不决定氨基酸， 因此准确地说，mRNA上的碱基数目比蛋白质 中氨基酸数目的3倍还要多一些。,（2）基因或DNA上的碱基数目比对应的蛋白质中氨 基酸数目的6倍
15、还要多一些。,（3）在回答有关问题时，应加上“最多”或“最少”等字。,如：mRNA上有n个碱基，转录产生它的基因中至少有2n 个 碱基，该mRNA指导合成的蛋白质中最多有1/3n个氨基酸。,（4）、相关高考题分析,1、由n个碱基组成的基因，控制合成由1条多肽链组成的 蛋白质。氨基酸的平均相对分子质量为a ,则该蛋白质 的相对分子质量最大为（ ） A.na/6 B.na/3-18(n/3-1) C.na-18(n-1) D.na/6-18(n/6-1),D,2、在一个DNA分子中，腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部 碱基数目的54%，其中一条链中鸟嘌呤与胸腺嘧啶 分别占该链碱基总数的22%和28%，则由该链转录的 信使RNA中鸟嘌呤与胞嘧啶分别占碱基总数的（ ） A24%，22% B.22%, 28% C. 26%, 24% D.23%, 27%,生物呈现多样性,DNA(基因),转录,翻译,基因指导蛋白质合成的过程,
