5.1高中生物一轮复习基因指导蛋白质合成(83张ppt).ppt
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1、第1节 基因指导蛋白质合成 一轮复习 第1节 基因指导蛋白质合成 遗传 信息 转录 1.如何设计一个实验说明RNA可能就是基因与蛋 白质之间的信使? 2.作为信使需要具备什么条件? 3.RNA适于作为信使的原因 4.转录过程(定义、过程、基本条件、产物的 种类) 遗传 信息 翻译 1.定义 2.碱基与氨基酸之间的对应关系:,密码子 3.运输氨基酸的工具tRNA 4.翻译的过程 5.高效翻译机制多聚核糖体 基因如何指导蛋白质合成? 1.基因是_ 的DNA片段。 有遗传效应 2.DNA主要存在于真核 细胞的_中。 细胞核 3.蛋白质是在_中 合成的。 细胞质 一、遗传信息的转录 1.如何设计一个实
2、验说明RNA可能就是基因不蛋白质 乊间的信使? 实验思路: 加入加入RNARNA酶降解细胞中的酶降解细胞中的RNARNA后,蛋白质合成停止,后,蛋白质合成停止, 再加入细胞中提取的再加入细胞中提取的RNARNA后,细胞又可重新合成蛋后,细胞又可重新合成蛋 白质。说明白质。说明RNARNA就是基因与蛋白质之间的信使。就是基因与蛋白质之间的信使。 实验结果及结论: 加入加入RNARNA酶降解细胞中的酶降解细胞中的RNARNA,观察蛋白质合成情况,再,观察蛋白质合成情况,再 加入从细胞提取的加入从细胞提取的RNARNA,观察蛋白质的合成情况。,观察蛋白质的合成情况。 一、遗传信息的转录 1.如何设计
3、一个实验说明RNA可能就是基因不蛋白质 乊间的信使? 1955年年Brachet用洋葱根尖和变形虫进行了实验;用洋葱根尖和变形虫进行了实验; 若若加入加入RNA酶降解细胞中的酶降解细胞中的RNA,则蛋白质合成就,则蛋白质合成就 停止,若停止,若再加入从酵母中提取的再加入从酵母中提取的RNA,则又可以重,则又可以重 新合成一些蛋白质。新合成一些蛋白质。 2.作为信使需要具备什么条件? 能在细胞核中产生并转移到细胞质中。能在细胞核中产生并转移到细胞质中。 能储存(或携带)携带遗传信息能储存(或携带)携带遗传信息 如何设计实验追踪RNA的产生和转移? 1955Goldstein和和Plaut用用放射
4、性同位素标记放射性同位素标记变形虫变形虫 RNA的原料的原料,发现放射性都在核内,然后将细胞,发现放射性都在核内,然后将细胞 核转移到未标记的变形虫中。经过一段时间发现核转移到未标记的变形虫中。经过一段时间发现 放射性已在细胞质中。放射性已在细胞质中。 放射性标记的放射性标记的RNA原料最可能是:原料最可能是:_。 3H-尿嘧啶 3.RNA适于作为信使的原因 能够储存遗传信息 它的分子结构与DNA很相似,也是由基本单位 核苷酸连接而成,也能储存遗传信息。 容易转移到细胞质 RNA一般是单链,而且比DNA短,因此能够通过核 孔转移到细胞质中。 DNA不RNA在化学组成的异同 4.转录过程 定义:
5、 主要在细胞核中,通过_以_ 为模板合成RNA的过程叫做转录。 RNA聚合酶 DNA的一条链 DNA RNA DNA RNA RNA聚合酶 游离的核糖核苷酸 过程: 第1步:DNA双螺旋链解开,碱基暴露出来。 过程: 第2步:游离的核糖核苷酸不DNA模板链上的碱基互 补配对,在RNA聚合酶的作用下开始mRNA的合成。 过程: 第3步:新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的 mRNA分子上。 过程: 第4步:合成的mRNA从DNA链上释放。而后,DNA 双螺旋恢复。 过程: 总结: 解旋 配对 连接 释放 转录所需的基本条件 模板 原料 酶 能量 DNA的一条链 种游离的核糖核苷酸 RNA聚合酶等
6、细胞提供(如:ATP提供) 转录产物(RNA的类型) 二、遗传信息的翻译 1.定义: mRNA合成以后,通过核孔进入细胞质中。游离 在细胞质中各种氨基酸,就以mRNA为模板合成具有 一定氨基酸顺序的蛋白质,这一过程叫做翻译。 mRNA 蛋白质 2.碱基不氨基酸乊间的对应关系 密码子 定义: mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸,每3个这 样的碱基叫做1个密码子。 种类: 64(43)种 3种终 止密码 61种编码 20种氨基酸 UAA UAG UGA 在特殊情况下可编码第21 种氨基酸:硒代半胱氨酸 UAG 编码甲硫氨酸同时作 为起始密码 GUG 编码缬氨酸,在原核 生物中作为起始密码 时编
7、码甲酰甲硫氨酸 甲硫氨酸、色氨酸和硒代半 胱氨酸只有1个密码子。 a.简并性 含义: 绝大多数氨基酸都有几个密码子,这一现 象称为密码子的简并性。 意义: 可以减少有害突变。简并性使得那些由于 基因突变造成的使密码子中碱基被改变, 仍然能编码原来氨基酸的可能性大为提高。 b.几乎一切生物共用一套遗传密码 说明地球上生物有共同起源。 为基因工程提供了理论依据。 密码子的特点: 3.运输氨基酸的工具tRNA 碱基互 补配对 三叶草结构: 比mRNA小,RNA单 链经过折叚形成4环4 臂,环的部分没有碱 基互补配对,臂的部 分由于碱基互补配对 形成氢键。 3.运输氨基酸的工具tRNA 反密码子 反密
8、码子: 反密码子环中有三个相邻碱 基可以不mRNA上的密码子 互补配对,叫做反密码子。 3端是结合氨基酸的部位。 每种tRNA只能识别并运输 一种氨基酸。 结合 氨基 酸的 部位 (反密码子) tRNA (61种密码子) mRNA 氨基酸 (20种) 互补配对 mRNA、tRNA和氨基酸乊间的对应关系 一种tRNA只能识别并运输一种氨基酸,一种氨基 酸可能被多种tRNA运输。 丌是所有的密码子都有不乊对应的反密码子 4.翻译的过程 第1步 mRNA进入细胞质,不核 糖体结合,携带甲硫氨酸 (Met)的tRNA,通过不密 码子AUG互补配对,进入 第一个位置。 第2步 携带异亮氨酸(Ile)的t
9、RNA以同样方式进入第二位。 第2步 携带异亮氨酸(Ile)的tRNA以同样方式进入第二位。 第3步 甲硫氨酸通过不异亮氨酸形成肽键而转移到占据第二 位置的tRNA上。 肽键 第4步 核糖体读取下一个密码子,原来占据第一位置的tRNA 离开核糖体,占据第二位置的tRNA进入第一位置。 第4步 一个新的携带甘氨酸(Gly)的tRNA进入第二位置,继 续肽链的合成。 重复步骤2、3、4,直至核糖体读取到mRNA上终止 密码子时,释放因子进入该位置,多肽链合成停止并 释放。 翻译过程翻译过程 U A C C U U C G U A C A G G C U C G U U C 甲甲 谷谷 丙丙 半半
10、脯脯 丝丝 赖赖 翻译过程翻译过程 U A C C U U C G U A C A G G C U C G U U C 甲甲 谷谷 丙丙 半半 脯脯 丝丝 赖赖 翻译过程翻译过程 U A C C U U C G U A C A G G C U C G U U C 甲甲 谷谷 丙丙 半半 脯脯 丝丝 赖赖 翻译过程翻译过程 U A C C U U C G U A C A G G C U C G U U C 甲甲 谷谷 丙丙 半半 脯脯 丝丝 赖赖 翻译过程翻译过程 U A C C U U C G U A C A G G C U C G U U C 甲甲 谷谷 丙丙 半半 脯脯 丝丝 赖赖 翻译过
11、程翻译过程 U A C C U U C G U A C A G G C U C G U U C 甲甲 谷谷 丙丙 半半 脯脯 丝丝 赖赖 翻译过程翻译过程 U A C C U U C G U A C A G G C U C G U U C 甲甲 谷谷 丙丙 半半 脯脯 丝丝 赖赖 翻译过程翻译过程 U A C C U U C G U A C A G G C U C G U U C 甲甲 谷谷 丙丙 半半 脯脯 丝丝 赖赖 翻译过程翻译过程 U A C C U U C G U A C A G G C U C G U U C 甲甲 谷谷 丙丙 半半 脯脯 丝丝 赖赖 翻译过程翻译过程 U A C
12、C U U C G U A C A G G C U C G U U C 甲甲 谷谷 丙丙 半半 脯脯 丝丝 赖赖 翻译过程翻译过程 U A C C U U C G U A C A G G C U C G U U C 甲甲 谷谷 丙丙 半半 脯脯 丝丝 赖赖 翻译过程翻译过程 U A C C U U C G U A C A G G C U C G U U C 甲甲 谷谷 丙丙 半半 脯脯 丝丝 赖赖 翻译过程翻译过程 U A C C U U C G U A C A G G C U C G U U C 甲甲 谷谷 丙丙 半半 脯脯 丝丝 赖赖 翻译过程翻译过程 U A C C U U C G U
13、A C A G G C U C G U U C 甲甲 谷谷 丙丙 半半 脯脯 丝丝 赖赖 翻译过程翻译过程 U A C C U U C G U A C A G G C U C G U U C 甲甲 谷谷 丙丙 半半 脯脯 丝丝 赖赖 翻译过程翻译过程 U A C C U U C G U A C A G G C U C G U U C 甲甲 谷谷 丙丙 半半 脯脯 丝丝 赖赖 翻译过程翻译过程 U A C C U U C G U A C A G G C U C G U U C 甲甲 谷谷 丙丙 半半 脯脯 丝丝 赖赖 翻译过程翻译过程 U A C C U U C G U A C A G G C
14、U C G U U C 甲甲 谷谷 丙丙 半半 脯脯 丝丝 赖赖 翻译过程翻译过程 U A C C U U C G U A C A G G C U C G U U C 甲甲 谷谷 丙丙 半半 脯脯 丝丝 赖赖 翻译过程翻译过程 U A C C U U C G U A C A G G C U C G U U C 甲甲 谷谷 丙丙 半半 脯脯 丝丝 赖赖 翻译过程翻译过程 U A C C U U C G U A C A G G C U C G U U C 甲甲 谷谷 丙丙 半半 脯脯 丝丝 赖赖 翻译过程翻译过程 U A C C U U C G U A C A G G C U C G U U C
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