遗传信息的传递和表达课件.ppt

1、主要内容遗传信息遗传信息转录与翻译转录与翻译中心法则及其发展中心法则及其发展（一）遗传物质的特点（一）遗传物质的特点1、能贮存数量巨大的遗传信息；、能贮存数量巨大的遗传信息；3、能精确地自我复制并遗传给后代；、能精确地自我复制并遗传给后代；一、一、DNA是遗传物质是遗传物质（复习）（复习）2、分子结构具有相对稳定性、分子结构具有相对稳定性;4、若发生改变，能通过复制把变异传给后代。、若发生改变，能通过复制把变异传给后代。（二二）、证明、证明DNA是遗传物质的实验是遗传物质的实验1、艾弗里的转化因子实验艾弗里的转化因子实验证明证明DNA是遗传物质的第一个实验。是遗传物质的第一个实验。2、噬菌体侵

2、染细菌实验噬菌体侵染细菌实验证明证明DNA是遗传物质最有说服力的证据。是遗传物质最有说服力的证据。腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸A脱氧脱氧核糖核糖鸟嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸G脱氧脱氧核糖核糖胞嘧啶脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸C脱氧脱氧核糖核糖脱氧脱氧核糖核糖 胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸T脱氧核苷酸脱氧核苷酸含氮碱基含氮碱基脱氧脱氧核糖核糖磷酸磷酸二、二、DNA分子的双螺旋结构分子的双螺旋结构（一）化学组成（一）化学组成（二）空间结构（二）空间结构内侧内侧两条多核苷酸链反向平行两条多核苷酸链反向平行磷酸和脱氧核糖交替排列磷酸和脱氧核糖交替排列碱基对以氢键相连碱基对以氢键相连碱基配

3、对原则碱基配对原则 AT，CG2、空间结构、空间结构1、平面结构、平面结构 外侧外侧右旋的双螺旋右旋的双螺旋骨架骨架GCTACGTA多核多核苷酸苷酸链链多核多核苷酸苷酸链链碱基互补配对碱基互补配对三、基因三、基因携带遗传信息携带遗传信息，并具有，并具有遗传效应遗传效应的的DNADNA片段片段。基因基因DNA染色体染色体遗传信息：遗传信息：基因（基因（DNA）的脱氧核苷酸排列顺序）的脱氧核苷酸排列顺序1、概念、概念碱基与氨基酸之间的对应关系？碱基与氨基酸之间的对应关系？思考：思考：4 4种碱基如何决定蛋白质的种碱基如何决定蛋白质的2020种氨基酸呢？种氨基酸呢？如果如果1 1个碱基决定个碱基决定

4、1 1个氨基酸就只能决定个氨基酸就只能决定_种，即种，即如果如果3 3个碱基决定个碱基决定1 1个氨基酸就可决定个氨基酸就可决定_种，即种，即 如果如果2 2个碱基决定个碱基决定1 1个氨基酸就只能决定个氨基酸就只能决定_种，即种，即4 416166464 DNA:DNA:由由4 4种不同的去氧核苷酸组成种不同的去氧核苷酸组成蛋白质：由蛋白质：由2020种不同的氨基酸组成种不同的氨基酸组成四、四、密码子密码子 实验验证：实验验证：19611961年英国的克里克和同事用实验证明一个年英国的克里克和同事用实验证明一个氨基酸是由氨基酸是由mRNAmRNA的的3 3个碱基决定，即个碱基决定，即三联体密

5、码三联体密码子子氨基酸和密码子具体是如何对应的呢？氨基酸和密码子具体是如何对应的呢？信使信使RNARNA上决定一个氨基酸的上决定一个氨基酸的3 3个相邻的碱基个相邻的碱基密码子密码子:UCAUG A UUAmRNAmRNA密码子密码子密码子密码子密码子密码子 第第1个字母个字母第第2个字母个字母 第第3个字母个字母密码子密码子苯丙氨酸 U U U UUU？精氨酸 A G G AGG知道氨基酸能推知密码子，知道密码子能推知氨知道氨基酸能推知密码子，知道密码子能推知氨基酸吗？基酸吗？练一练 已知一段已知一段mRNAmRNA的碱基序列是的碱基序列是AUGGAAGCAUGUCCGAGCAAGCCGAU

6、GGAAGCAUGUCCGAGCAAGCCG，你能写，你能写出对应的氨基酸序列吗？出对应的氨基酸序列吗？终止密码子：终止密码子：种（不决定氨基酸）种（不决定氨基酸）密码子种类密码子种类 起始密码子：起始密码子：（甲硫氨酸）（甲硫氨酸）（种）种）_（缬氨酸）（缬氨酸）编码氨基酸的密码子编码氨基酸的密码子_种种61616464AUGAUGGUGGUG3 3DNA复制后，其遗传信息必须反映到蛋白质分子复制后，其遗传信息必须反映到蛋白质分子结构上，才能使后代表现出与亲代相似的性状结构上，才能使后代表现出与亲代相似的性状DNA的复制是在细胞核里完成的，而蛋白质的合的复制是在细胞核里完成的，而蛋白质的合成

7、是在细胞质（核糖体）完成的。成是在细胞质（核糖体）完成的。遗传信息如何从细胞核进入细胞质呢？遗传信息如何从细胞核进入细胞质呢？问题：问题：为什么为什么RNA适于作适于作DNA（基因）的信使？（基因）的信使？你认为RNA在蛋白质合成中起到了什么作用？三种三种RNA示意图示意图信使信使RNARNA：遗传信息传递的媒介。遗传信息传递的媒介。核糖体核糖体RNARNA：与蛋白质构成核糖体。与蛋白质构成核糖体。转运转运RNARNA：转运氨基酸的工具。转运氨基酸的工具。总结：为什么总结：为什么RNA适合做适合做DNA的信使呢？的信使呢？1、RNA是由基本单位是由基本单位-核甘酸连接而成，跟核甘酸连接而成，跟

8、DNA一样能储一样能储存遗传信息。存遗传信息。2、RNA一般为单链，比一般为单链，比DNA短，能通过核孔，从细胞核转移短，能通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。到细胞质中。3、RNA与与DNA的关系中，也遵循的关系中，也遵循“碱基互补配对原则碱基互补配对原则”。一、一、转录转录1、场所、场所 细胞核细胞核（1）模板）模板 DNA分子中的一条多核苷酸链分子中的一条多核苷酸链游离的核糖核苷酸游离的核糖核苷酸3、原则、原则 碱基配对原则碱基配对原则以以DNA分子中的一条多核苷酸链为模板合成分子中的一条多核苷酸链为模板合成 mRNA的过程。的过程。DNA蕴含的遗传信息传递到蕴含的遗传信息传递到mRNA分

9、子中。分子中。4、结果、结果2、条件、条件（2）原料）原料（3）能量）能量 ATP（4）酶）酶DNAACGTGTTT ATG C AC AA A T 有义链有义链5、过程、过程解旋解旋RNA聚合酶聚合酶GCUUAU游离的核糖核苷酸游离的核糖核苷酸有义链有义链TG C AC AA A T UUCGGAmRNA基因的基因的起始位点起始位点基因的基因的终止位点终止位点以以DNADNA的一条链为模板合成的一条链为模板合成RNARNADNADNA游离的核糖核苷酸游离的核糖核苷酸AGTAC A AATUUGGACUGCUGAAGTAC A AATAGCUGACGGUUUAU；GC；CG；TA。RNA RN

10、A 聚合酶聚合酶AGTAC A AATAGCGACGGUUUU 组成组成 RNA 的核糖核苷酸一个个连接起来的核糖核苷酸一个个连接起来AGTAC A AATGCGACGGUUU UAAGTAC A AATGCGACGUGU UAUAGTAC A AATGCGACGGU UAU UAGTAC A AATGGCGGU UAU UA U CAGTAC A AATGGCGGU UAU UA U C形成的形成的mRNAmRNA链，链，DNADNA上的遗传信息就传递到上的遗传信息就传递到mRNAmRNA上。上。RNARNADNADNAAGTAC A AATUCAUG A UUAmRNA 细胞质细胞质 细胞

11、核细胞核mRNAmRNA通过核孔进入细胞质通过核孔进入细胞质UCAUG A UUAmRNA！转录转录解说：解说：转录小结细胞核细胞核核糖核苷酸核糖核苷酸DNA的一条链的一条链mRNAATP、酶、酶GC、CG、TA、DNAmRNA游离在细胞质中的各种氨基酸就以游离在细胞质中的各种氨基酸就以mRNA为为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。叫做翻译。程。叫做翻译。二、遗传信息的翻译二、遗传信息的翻译2、场所、场所 核糖体核糖体游离的氨基酸游离的氨基酸mRNA1、结果、结果 合成具有一定氨基酸序列的蛋白质。合成具有一定氨基酸序列的蛋白质。3、条件、条件（2）

12、原料）原料（1）模板）模板（3）能量）能量 ATPtRNA（5）运载工具）运载工具（4）酶）酶在细胞质中进行，以在细胞质中进行，以mRNA为模板，以为模板，以tRNA为运载工具，使氨基酸在核糖体内按照一定为运载工具，使氨基酸在核糖体内按照一定的顺序排列起来，合成蛋白质的过程。的顺序排列起来，合成蛋白质的过程。翻译翻译 一侧有三个特异的碱基：一侧有三个特异的碱基：反密码子反密码子。另一侧特异性结合另一侧特异性结合某一种氨基酸某一种氨基酸。细胞内一共有细胞内一共有61种种tRNA。A A UAC U亮氨酸亮氨酸天冬氨酸天冬氨酸翻译的执行者翻译的执行者-转运转运RNA（tRNA）tRNA 核糖体核糖

13、体ACGUGAUUAmRNA甲硫甲硫氨酸氨酸ACU天冬氨酸天冬氨酸AUG异亮氨酸异亮氨酸UAC5、过程过程 核糖体核糖体ACGUGAUUAmRNAUAC甲硫甲硫氨酸氨酸ACU天冬氨酸天冬氨酸AUG异亮氨酸异亮氨酸脱水缩合脱水缩合脱水缩合脱水缩合翻译小结翻译小结定义：游离在细胞质中的各种氨基酸，以定义：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNAmRNA为模板合为模板合 成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。原料：原料：_多种氨基酸多种氨基酸场所：场所：_过程：过程：_细胞质中的核糖体细胞质中的核糖体起始、延伸、终止起始、延伸、终止模板：模板：_产物：产物：_遗传信息

14、传递方向：遗传信息传递方向：_mRNAmRNA多肽链多肽链mRNAmRNA多肽链多肽链NoImageDNA（基因）（基因）RNA转录转录蛋白质（性状）蛋白质（性状）翻译翻译复制复制把遗传信息从把遗传信息从DNA传递给传递给RNA，再由，再由RNA决定蛋白质决定蛋白质合成，以及遗传信息由合成，以及遗传信息由DNA复制传递给复制传递给DNA的规律。的规律。正确地表明了在细胞的生命活动中，核酸和正确地表明了在细胞的生命活动中，核酸和蛋白质这两类生物大分子的联系和分工。蛋白质这两类生物大分子的联系和分工。（一）意义（一）意义核酸核酸蛋白质蛋白质储存和传递遗传信息储存和传递遗传信息指导和控制蛋白质合成指

15、导和控制蛋白质合成细胞结构的基本成分细胞结构的基本成分参与调节新陈代谢参与调节新陈代谢2、联系、联系1、分工、分工基因控制蛋白质合成基因控制蛋白质合成中心法则及其发展中心法则及其发展（二）发展（二）发展以以RNA为模板，合成为模板，合成DNA的过程。的过程。逆转录逆转录DNA（基因）（基因）RNA转录转录蛋白质（性状）蛋白质（性状）翻译翻译复制复制复制复制逆转录逆转录 DNA功能功能 项目项目复制遗传信息复制遗传信息表达遗传信息表达遗传信息 转录转录 翻译翻译 场所场所 模板模板 原料原料产物产物碱基配对碱基配对运载工具运载工具信息流动信息流动 细胞核细胞核细胞核细胞核核糖体核糖体DNA两条链两条链DNA一条链一条链mRNA脱氧核苷酸脱氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸氨基酸氨基酸两个子代两个子代DNAmRNA蛋白质蛋白质DNA两大功能的比较两大功能的比较A-T，C-GDNADNADNA RNARNA 蛋白质蛋白质A-U，C-GA-U，C-G tRNA 基因的碱基数基因的碱基数:mRNA的碱基数的碱基数:蛋白质的氨基酸数蛋白质的氨基酸数6 :3 :1