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温故而知新. 1 、生物的性状或生命的主要功能由什么物质承担?. 蛋白质. 2 、基因与性状之间是什么关系?. 控制. 体现. 蛋白质. 性状. 基因. 基因通过指导蛋白质的合成来控制性状,这个过程就是 基因的表达 。 (P61). 第四章 基因的表达. 4.1 基因指导蛋白质的合成. 第 1 课时(转录)学习目标: 复习并掌握 DNA 与 RNA 之间的区别与联系; 明确 RNA 的种类和功能 ; 阐述 遗传信息转录的过程 ; 总结 遗传信息转录的要点 ; 比较 DNA 复制和遗传信息的转录。. ?. 翻译. 转录.
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温故而知新 1、生物的性状或生命的主要功能由什么物质承担? 蛋白质 2、基因与性状之间是什么关系? 控制 体现 蛋白质 性状 基因 基因通过指导蛋白质的合成来控制性状,这个过程就是基因的表达。(P61)
第四章 基因的表达 4.1 基因指导蛋白质的合成
第1课时(转录)学习目标: • 复习并掌握DNA与RNA之间的区别与联系; • 明确RNA的种类和功能; • 阐述遗传信息转录的过程; • 总结遗传信息转录的要点; • 比较DNA复制和遗传信息的转录。
? 翻译 转录 信使RNA 基因 蛋白质 (主要在细胞核) (细胞质中的核糖体) 为什么RNA适合作DNA的信使呢?
P 脱氧 核糖 含氮碱基 A G CT四种碱基 DNA • 全称:脱氧核糖核酸 • 基本单位:脱氧(核糖)核苷酸 腺嘌呤脱氧核苷酸 鸟嘌呤脱氧核苷酸 胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 DNA分子中遗传信息储存在脱氧核苷酸排列顺序中。
P 核糖 含氮碱基 A G CU四种碱基 RNA • 全称:核糖核酸 • 基本单位:核糖核苷酸 腺嘌呤核糖核苷酸 鸟嘌呤核糖核苷酸 胞嘧啶核糖核苷酸 尿嘧啶核糖核苷酸 RNA中的核糖核苷酸顺序也可以储存遗传信息,适宜作DNA的信使。
DNA与RNA的比较 C、H、O、N、P C、H、O、N、P 脱氧核苷酸(4种) 核糖核苷酸(4种) 一分子磷酸 脱氧核糖A、T、C、G 一分子磷酸核糖A、U、C、G 一般为单链结构 规则的双螺旋结构
练习 DNA和RNA 1、人体中含有( )种核酸:; ( )种核苷酸; ( )种碱基。 2、DNA和RNA在化学组成上有哪些区别( ) A.磷酸 B.碱基 C.五碳糖 D.碱基和五碳糖 2 8 4种脱氧核苷酸、4种核糖核苷酸 A G C T U 5 D
DNA分子(双链) RNA (单链)
碱基互补配对原则: A-U T-A C-G(G-C) DNA A — A — G — A — A — A — G — T — T 非模板链 T — T — C — T — T — T — C — A — A 模板链 mRNA A — A — G — A — A — A — G — U — U
转录 为什么RNA适合作DNA的信使? 1、结构相似,都可以储存遗传信息; 2、RNA多为单链结构,较短,可通过核孔。 ◆RNA的种类: 1、信使RNA(mRNA) 2、转运RNA(tRNA) 3、核糖体RNA(rRNA)
RNA的种类和功能 作为翻译的模板 mRNA 信使RNA 三叶草形 tRNA 携带氨基酸 转运RNA 与蛋白质、Mg2+组成核糖体 rRNA 核糖体RNA
转录 1. 转录的定义 在细胞核中,以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。 转录可以分为几个步骤? 2. 转录的过程
解旋 碱基互补配对 释放 连接(RNA聚合酶) 一段DNA双链解开,碱基得以暴露 游离核糖核苷酸与DNA一条链进行碱基互补配对 转录 合成的mRNA分子从DNA链上释放, DNA双链恢复 新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上
A A T G A C A T A T A T A T T A C G 转录 转录的过程:转录发生在细胞核中 (一段DNA双链解旋)
A A T G A C A T A A U C A U U U C G G G G 转录 只有一条链(模板链)作为模板
A A T G A C A T A RNA 聚合酶 C U A C U U A U G G G G 转录 原料:一个个游离的核糖核苷酸
A A T G A C A T A U C A C U U A U G G G G RNA聚合酶将核糖核苷酸连接起来(碱基互补配对原则) RNA 聚合酶
A A T G A C A T A U C A C U U A U G G G G 转录 RNA聚合酶沿着DNA移动 (单向)
A A T G A C A T A A U C A U U U C G G G G 转录 RNA聚合酶沿着DNA移动 (单向)
A A T G A C A T A A C A U C U U U G G G G 转录 核糖核苷酸一个一个连接起来 3,5-磷酸二酯键
A A T G A C A T A U U C A U U A C G G G G 转录 核糖核苷酸一个一个连接起来
A A T G A C A T A U A C A U U U C G G G G 转录 核糖核苷酸一个一个连接起来
A A T G A C A T A U U C A A U U A C G G G G 转录 核糖核苷酸一个一个连接起来
A A T G A C A T A A U C C U U A U U G G G G 转录 核糖核苷酸一个一个连接起来
A A T G A C A T A U A C U U A U C U G G G G 转录 核糖核苷酸一个一个连接起来
A A T G A C A T A C A C U A U U U U G G G G 转录 核糖核苷酸一个一个连接起来 DNA RNA
一、遗传信息的转录 (1)定义: (2)场所: (3)模板: (4)原料: (5)其他条件: (6)碱基配对: (7)产物: (8)意义: 在细胞核中,以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。 主要是细胞核 (线粒体、叶绿体) DNA的一条链 4种核糖核苷酸 ATP、酶(解旋酶、RNA聚合酶等) A-U、T-A、C-G、G-C mRNA tRNA、rRNA 将DNA的遗传信息传递给RNA
细胞核 细胞核 每个位点都有解开 有遗传效应的片段解开 DNA的两条链 DNA的一条链 四种脱氧核苷酸 四种核糖核苷酸 解旋酶,RNA聚合酶 解旋酶,DNA聚合酶 ATP ATP A—T, C—G A—U,T—A,C—G,G—C DNA mRNA
D 1、DNA分子复制与遗传信息转录的相同之处( ) A 利用的模板都相同 B 利用的原料都相同 C 所利用的酶都相同 D 都遵循碱基互补配对原则 2、DNA的复制、转录和蛋白质合成分别发生在( ) A 细胞核 细胞质 核糖体 B 细胞核 细胞核 核糖体 C 细胞质 核糖体 细胞核 D 细胞质 细胞核 核糖体 B
3、在双链DNA中,已知其中一条链(A+G)/(T+C)=0.4,那么以它的互补链为模板,转录成的mRNA中(A+G)/(U+C)应是( ) A 2.5 B 1 C 0.4 D 1.25 C T T A G A T A T C DNA A A T C T A T A G U U A G A U A U C mRNA
第2课时(翻译)学习目标: • 运用数学方法,分析碱基与氨基酸的对应关系; • 能够熟练查找密码子表,掌握密码子与氨基酸的对应关系; • 阐述遗传信息翻译的过程; • 总结遗传信息翻译过程的要点; • 比较DNA复制、转录和翻译过程的区别与联系; • 比较遗传信息、密码子和反密码子的区别。
A A T G A C A T A U A U C A A U U G mRNA 信使RNA(mRNA)通过核孔从细胞核中出来,到细胞质中。 细胞核 细胞质 核孔
翻 译 U A U C A U U A G 蛋白质 mRNA 二、遗传信息的翻译 碱基序列 氨基酸序列
至少要3个碱基决定1个氨基酸 推测 碱基与氨基酸之间的关系是怎样的呢? 组成生物体蛋白质的氨基酸有20种,RNA含有4种碱基(AGCU),4种碱基如何决定20种氨基酸? 4 × 1=4种 1、如果1个碱基决定一个氨基酸 2、如果2个碱基决定一个氨基酸 4 × 4=16种 3、如果3个碱基决定一个氨基酸 4 × 4 × 4 =64种 4、如果4个碱基决定一个氨基酸 256种
密码子 密码子 密码子 实验证据 1961年,英国的克里克和同事用实验证明: mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸, 每三个这样的碱基称作一个密码子。 A U GG C CU A G mRNA 1967年,科学家将20种氨基酸的密码全部破译,将其编制成密码子表。
列 小行 大行
思考: • 密码子总共有多少个? • 能编码氨基酸的密码子有多少个? 2.终止密码子有几个?编码氨基酸吗? 3.起始密码子有几个?编码氨基酸吗? 4. 一种氨基酸是不是只由一种密码子编码?
密码子总共有64个,但能编码氨基酸的密 • 码子只有61个。 2.三个终止密码子(UAA、UAG、UGA) 不编码氨基酸 3.两个起始密码子(AUG、GUG) 编码氨基酸 4. 一种氨基酸可以由多个密码子编码。 ①增强密码子的容错性; ②保证翻译的速度 密码子的简并性 5. 地球上几乎所有的生物体都共用一套密码子
C U A 反密码子 “搬运工”——tRNA的结构 携带氨基酸部分 tRNA的特性: 一种tRNA只能识别转运一种氨基酸。 一种氨基酸是否只由一种tRNA来转运呢? (与密码子互补配对)
天冬氨酸 甲硫氨酸 异亮氨酸 U A C C U A U A G 氨基酸 转运RNA(tRNA)
天冬氨酸 甲硫氨酸 异亮氨酸 U A C C U A U A G 氨基酸与转运RNA结合,这个过程要消耗能量。 反密码子
天冬氨酸 甲硫氨酸 异亮氨酸 核糖体 U A C A G U A U G U A C C U A U A G mRNA 细胞质
翻译的过程 天冬氨酸 甲硫氨酸 U A U G C U A A G U A C C U A mRNA与核糖体结合 核糖体
天冬氨酸 甲硫氨酸 异亮氨酸 U A A C G U U A G U A C C U A U A G tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子互补配对 1 2
天冬氨酸 甲硫氨酸 异亮氨酸 U A A U U A C G G U A C C U A U A G 两个氨基酸分子脱水缩合 肽键 1 2
核糖体沿着mRNA移动,另一个tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子互补配对核糖体沿着mRNA移动,另一个tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子互补配对 天冬氨酸 甲硫氨酸 异亮氨酸 U A C G U A A U G U A C C U A U A G 1 2
天冬氨酸 甲硫氨酸 异亮氨酸 U A A U A G C U G U A C C U A U A G 一个个氨基酸分子脱水缩合成多肽链 1 2
天冬氨酸 甲硫氨酸 异亮氨酸 U A A U A G C U G U A C C U A U A G tRNA离开,再去转运新的氨基酸 1 2
以mRNA为模板形成有一定氨基酸顺序的多肽链;以mRNA为模板形成有一定氨基酸顺序的多肽链; mRNA 和多肽链被释放到细胞质中 天冬氨酸 甲硫氨酸 异亮氨酸 U A U G C A A U G U A C C U A U A G