生物优质课比赛课件:4.1基因指导蛋白质的合成(人教版必修2).ppt
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- 生物 优质课 比赛 课件 4.1 基因 指导 蛋白质 合成 人教版 必修
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1、第四章第四章 基因的表达基因的表达第第1 1节节 基因指导蛋白质的合成基因指导蛋白质的合成DNAmRNA细胞质细胞质mRNAmRNA蛋白质蛋白质核孔核孔1.1. RNARNA的结构的结构A核糖核糖PC核糖核糖PU核糖核糖PPG核糖核糖AAGGCUU一一. .遗传信息的转录遗传信息的转录一般一般DNADNA由由 条核苷酸链组成条核苷酸链组成而而RNARNA由由 条核苷酸链组成条核苷酸链组成2 21 1比较项目比较项目DNADNARNARNA基本单位基本单位脱氧核苷酸脱氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸五碳糖五碳糖脱氧核糖脱氧核糖核糖核糖含氮碱基含氮碱基 A G C T A G C TA G C UA
2、G C U结结 构构双螺旋结构双螺旋结构单链结构单链结构存在部位存在部位 细胞核(线、叶)细胞核(线、叶)细胞质细胞质DNADNA、RNARNA的区别的区别 RNA RNA的合成的合成20TCATG A TT AAG T AC T A A T DNADNA的平面结构图的平面结构图AG T AC T A A T AGCUGACGGUUU3.3.转录转录: :在细胞核中,以在细胞核中,以DNADNA的一条链为模板,合成的一条链为模板,合成RNARNA的过程。的过程。产物:产物:mRNA tRNA rRNAmRNA tRNA rRNA解解旋旋AG T AC T A A T AGCUGACGGUUUR
3、NA RNA 聚合酶聚合酶AG T AC T A A T AGCGACGGUUU UAG T AC T A A T AGCGACGGUUU UAG T AC T A A T GCGACGGUUU UAAG T AC T A A T GCGACGUUGU UAAG T AC T A A T GCGACGUGU UAAAG T AC T A A T GCGACGGU UAA UAG T AC T A A T GCGACGGU UAA UAAG T AC T A A T GCGCGGU UAA UA UAG T AC T A A T GGCGGU UAA UA U CAG T AC T A A T
4、GGCGGU UAA UA U CmRNA转录过程总结转录过程总结 场所:场所: 主要在细胞核主要在细胞核 模板:模板: DNADNA的一条链(模板链)的一条链(模板链) 原料:原料: 4 4种种 核糖核苷酸核糖核苷酸 原则:原则: 碱基互补配对原则碱基互补配对原则(A-UA-U) 产物:产物: mRNAmRNAUCAUG A UUAmRNA细胞质细胞质AG T AC T A A T 细胞核细胞核核孔核孔1.1.翻译翻译: :在细胞质中的各种氨基酸,以在细胞质中的各种氨基酸,以mRNAmRNA为为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。二二. .遗传信
5、息的翻译遗传信息的翻译翻翻译译过过程程核糖体核糖体2020种氨基酸种氨基酸mRNAmRNAtRNAtRNA碱基互补配对原则碱基互补配对原则多肽链多肽链通常一个通常一个mRNAmRNA同同时结合多个核糖体,进时结合多个核糖体,进行多个肽链的合成。行多个肽链的合成。 37 37 0 0C C ,细菌内合成,细菌内合成肽链速度是肽链速度是1515个个/ /秒。秒。 碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的?碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的?思考:19541954年,美籍俄裔理论物理学伽莫夫年,美籍俄裔理论物理学伽莫夫, ,应用排应用排列组合计算来研究遗传密码。列组合计算来研究遗传密码。DNADNA中的中
6、的4 4种核种核苷酸,每次取苷酸,每次取3 3个来进行组合,其组合种数是:个来进行组合,其组合种数是:mRNAmRNA分子中的分子中的4 4种碱基如何决定蛋白质种碱基如何决定蛋白质分子中的分子中的2020种氨基酸?种氨基酸?伽莫夫于是提出遗传密码的三联体(伽莫夫于是提出遗传密码的三联体(triplet)假说。当时,伽)假说。当时,伽莫夫很得意,他将莫夫很得意,他将20称为称为“生物学上的神奇数字生物学上的神奇数字”。1 1个碱基决定个碱基决定1 1个氨基酸个氨基酸 4 41 1=4=42 2个碱基决定个碱基决定1 1个氨基酸个氨基酸 4 42 2=16=163 3个碱基决定个碱基决定1 1个氨
7、基酸个氨基酸 4 43 3=64=64 1961 1961年,克里克在烟草花叶年,克里克在烟草花叶病毒的实验中发现,这种病毒病毒的实验中发现,这种病毒的外壳蛋白的每个亚基蛋白质的外壳蛋白的每个亚基蛋白质约由约由400400个氨基酸个氨基酸组成,而每组成,而每个亚基又是受一分子个亚基又是受一分子mRNAmRNA编编码支配。每一分子码支配。每一分子mRNAmRNA约由约由12001200个核苷酸个核苷酸组成。组成。 美国科学家尼伦美国科学家尼伦伯格与美籍印裔伯格与美籍印裔科学家霍拉纳科学家霍拉纳 19611961年,尼伦伯格先合成了年,尼伦伯格先合成了一条全部由尿嘧啶核苷酸(一条全部由尿嘧啶核苷酸
8、(U U)组成的多苷酸链,即组成的多苷酸链,即UUUUUU。然后将这种多聚。然后将这种多聚U U加入到含有加入到含有2020种氨基酸以种氨基酸以及有关酶的缓冲液中,结果及有关酶的缓冲液中,结果只产生了一种由苯丙氨酸组只产生了一种由苯丙氨酸组成的多肽链。这是一个惊人成的多肽链。这是一个惊人的发现:与苯丙氨酸对应的的发现:与苯丙氨酸对应的遗传密码是遗传密码是UUUUUU。这是世界。这是世界上解读出的第一个遗传密码上解读出的第一个遗传密码子。子。 a a、一种、一种氨基酸可以氨基酸可以和和多个多个密码子相对应密码子相对应b b、一个、一个密码子只和密码子只和一种一种氨基酸相对应氨基酸相对应 c c、
9、三个终止密码子:三个终止密码子:UAAUAA、UAGUAG、UGAUGA,不编码任何氨基酸,不编码任何氨基酸,代表多肽链合成的终代表多肽链合成的终止止通用性通用性尼伦伯格尼伦伯格科拉纳科拉纳霍利霍利19681968年诺贝尔生理学或医学奖获奖年诺贝尔生理学或医学奖获奖 AG T AC T A A T UCAUG A UUAmRNA细胞质细胞质细胞核细胞核UCAUG A UUAmRNA密码子密码子密码子密码子密码子密码子2.2.密码子:密码子:mRNAmRNA上决定氨基酸的上决定氨基酸的三个相邻的碱基三个相邻的碱基A A U U G G G G C CU U G G G G A A?甲硫氨酸甲硫氨
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