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1、控制,基因,指导合成,蛋白质,性状,第四章 基因的表达, 4.1 基因指导蛋白质的合成,以RNA为媒介,从恐龙化石中提取出恐龙DNA ， 真的可以使恐龙复活吗？,1、DNA与RNA的主要区别,脱氧核苷酸,核糖核苷酸,脱氧核糖,核糖,A T C G,A U C G,多为双螺旋结构,多为单链结构,主要在细胞核,主要在细胞质,储存遗传信息,问题一：为什么RNA适于作DNA的信使？,2、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。,三叶草型结构,（3）RNA一般是_链，而且比 DNA 短，因
2、此能够通过_，从_转移到_中。,单,核孔,细胞核,细胞质,（1）RNA的分子结构跟DNA很相似，也是由基本单位_连接而成，跟DNA一样可以_。,（2）RNA与DNA一样，也遵循_。,核苷酸,储存遗传信息,碱基互补配对原则,3、RNA适合做DNA信使的原因,3、过程：,4、条件,酶： 能量： 模板： 原料：,RNA聚合酶等,DNA分子的一条单链,四种游离的核糖核苷酸（A G C U ),ATP,1、转录：,在细胞核中以DNA的一条链为模板,按碱基互补配对原则，合成RNA的过程。,2、场所：,主要在细胞核,6、产物：,mRNA,5、碱基配对：,A-U、T-A、G-C、C-G,解旋配对连接脱离,问题
3、二：DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的？,DNA的平面结构,DNA的转录过程,DNA,游离的核糖核苷酸,以DNA的一条链为模板合成RNA,DNA与RNA的碱基互补配对,AU GC CG TA,组成 RNA的核糖核苷酸一个个连接起来,AU GC CG TA,AU GC CG TA,AU GC CG TA,AU GC CG TA,AU GC CG TA,AU GC CG TA,AU GC CG TA,AU GC CG TA,形成的mRNA链，DNA上的遗传信息就传递到mRNA上,RNA,DNA,细胞质,细胞核,核孔,mRNA在细胞核中合成,DNA,细胞质,细胞核,mRNA通过核孔进入细胞质,3、
4、连接：新结合的核糖核苷酸在_的作用下依次连接到正在合成的_ 分子上。,1、解旋：DNA分子双链解开，_ 得以暴露。,2、配对：以_为模板，以_ _ 为原料，按_ ，以_结合到DNA链的_上。,4、脱离：合成的mRNA 从DNA链上_，而后，DNA双链恢复。,一条链,DNA双链的碱基,游离的四种核糖,RNA聚合酶,碱基互补配对原则,氢键,碱基,mRNA,释放,核苷酸,主要在细胞核,主要在细胞核,DNA的两条链,只有DNA的一条链,游离的4种脱氧核苷酸,游离的4种核糖核苷酸,解旋酶、DNA聚合酶等,RNA聚合酶等,ATP,ATP,两个相同的子代DNA分子,mRNA,GC、CG、 TA、AU,GC、
5、CG、 TA、 A T,思考1、 DNA复制与转录有什么异同点？,遗传信息从亲代传给子代 ，保持遗传信息的连续性,传递遗传信息，为合成蛋白质作准备,思考2、转录形成的RNA的碱基序列，与作为模板的DNA单链有哪些异同？,与该DNA的另一条链的碱基序列有哪些异同？,A-T,A-U,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如何将遗传信息传递到蛋白质？,思考3：碱基和氨基酸之间的对应关系是怎样的？,组成蛋白质的氨基酸： 信使RNA的碱基：,4种碱基如何决定蛋白质的20种氨基酸呢？,20种,4种,如果1个碱基决定1个
6、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_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,信使RNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基- 一个密码子,决定氨基酸的密码子共有多少种？,氨基酸有多少种?,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,？,精氨酸 A G G AGG,一种密码子决定一种氨基酸，但一种氨基酸可以由 不同的密码子决定，所有生物的密码子都 。,1种或几种,相同,决定氨基酸的密码子为61种 终止密码3种：UAA、UAG、UGA （不编码）,遗传密码（64种）,苏氨酸,丝氨酸,甲硫氨酸,1、请找出起始密码子与终
7、止密码子。,AUG、GUG（编码）,UAA、UAG、UGA（不编码）,2、已知一段mRNA的碱基序列如下，你能写出对应的氨基酸序列吗？,3、地球上几乎所有的生物体都共有上述密码子表。根据这一事实你能想到什么？,地球上所有的生物具有共同的遗传语言，共用一套遗传密码，具有或远或近的亲缘关系。,P65思考与讨论？,保证了生物遗传的相对稳定性。,思考：当某DNA碱基发生改变，是否一定会导致生物性状发生改变？,因为发生改变的碱基可能有以下两种情况： 该碱基位于DNA无效片段上； 该碱基改变后形成的密码子与原来的密码子决定同一种氨基酸。,4、从密码子表中可以看到，一种氨基酸可能有几个密码子，这一现象称做密
8、码子的简并性。你认为密码的简并对生物体的生存发展有什么意义？,否,问题四：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”上的呢？,搬运工-转运RNA（tRNA）,天冬 氨酸,反密码子,异亮 氨酸,天冬 氨酸,注意：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?,2、场所：,细胞质的核糖体上,3、条件,4、“搬运工”：,tRNA (转运RNA ),能量： 酶 模板： 原料： 原则：,mRNA,20种氨基酸,ATP,5、过程,多肽链,6、产物：,7、遗传信息传递方向：,mRNA蛋白质,（脱离，盘曲折叠形成蛋白质）,1、定义：,游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为
9、模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。,A-U、U-A、G-C、C-G,DNA的翻译过程,核糖体,肽键,过程：,H2O,-H2O,甲硫氨酸,组氨酸,甲硫氨酸,组氨酸,mRNA 和肽链被释放到细胞质中。,一个mRNA分子上结合多个核糖体，同时合成多条肽链！,一个mRNA分子同时结合多个核糖体,意义：,少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质,复制、转录和翻译的比较表,细胞核,细胞核,细胞质,DNA两条链,DNA的一条链,mRNA,脱氧核苷酸,核糖核苷酸,氨基酸,A-T，T-A， C-G，G-C,A-U，T-A， C-G，G-C,A-U，U-A， C-G，G-C,2个相同的DNA,信使R
10、NA,蛋白质,传递 DNADNA,表达,DNAmRNA,mRNA蛋白质,基因中碱基数：mRNA中碱基数：蛋白质中氨基酸数 6 ：3 ： 1,课堂巩固练习,1、在转录过程中，碱基互补配对原则是： A与T配对，G与C配对 （ ）,2、遗传信息是指蛋白质中氨基酸的排列顺序 （ ）,3、在真核生物中，DNA的复制和转录主要 发生在细胞核内，翻译发生在细胞质内 （ ）,4、决定氨基酸的密码子是指（ ） A、DNA上的3个相邻的碱基 B、转运RNA上的3个相邻的碱基 C、信使RNA上的3个相邻的碱基 D、基因上的3个相邻的碱基,C,5、思考题,染色体、DNA和基因都与遗传有关， 你能概括地说出这三者之间的
11、关系吗？,A,TACCGAGTATTC,甲硫氨酸-丙氨酸-组氨酸-赖氨酸,B,TACCCGAGTATT,甲硫氨酸-甘氨酸-丝氨酸,DNA的一条单链片段,DNA的一条单链片段,练习1、遗传密码的组成是（ ）,A、由A、T、G、C四种碱基中任何三个做排列组合。 B、由A、U、G、C四种碱基中任何三个做排列组合。 C、由A、T、G、C、U五种碱基中任何三个做排列组合。 D、由A、U、G、T四种碱基中任何三个做排列组合。,B,2、DNA决定RNA的性质是通过（ ）,A、信使RNA的密码 B、DNA特有的自我复制 C、碱基互补配对原则 D、转运RNA的媒介,C,3、已知某转运RNA的一端的三个碱基顺序是GAU，它所转运的氨基酸是亮氨酸，那么决定此氨基酸的密码是由下列哪个转录来的（ ）,A、GAT B、GAA C、GUA D、CTA,A,4、信使RNA中核苷酸的顺序是由下列哪项决定的（ ）,A、转运RNA中核苷酸的排列顺序 B、蛋白质分子中氨基酸的排列顺序 C、核糖体上的RNA核苷酸的排列顺序 D、DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序,D,5、在遗传信息的转录和翻译过程中，起翻译者作用的是（ ） 核糖体RNA 转运RNA 信使RNA 氨基酸,B,
