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1、第四章、基因的表達基因通過指導蛋白質的基因通過指導蛋白質的合成來控制性狀的過程合成來控制性狀的過程DNADNA分子是怎樣控制遺傳性狀的?分子是怎樣控制遺傳性狀的? 現(xiàn)代遺傳學認為:現(xiàn)代遺傳學認為: 生物的性狀是由生物的性狀是由 控制的控制的性狀是由性狀是由 物質體現(xiàn)的物質體現(xiàn)的基因基因蛋白質蛋白質DNA(基因)(基因)蛋白質(性狀)蛋白質(性狀)?實驗:實驗:1955年有人用洋蔥根尖和變形蟲做實驗,年有人用洋蔥根尖和變形蟲做實驗,如果加入如果加入RNA酶分解細胞中的酶分解細胞中的RNA,蛋白質就,蛋白質就停止,而如果再加入從酵母菌中提取出來的停止,而如果再加入從酵母菌中提取出來的RNA,則又可
2、以合成一定數(shù)量的蛋白質。,則又可以合成一定數(shù)量的蛋白質。實驗結果表明:實驗結果表明:蛋白質的合成與蛋白質的合成與RNA 有關有關P核糖核糖含氮堿基含氮堿基P脫氧脫氧核糖核糖含氮堿基含氮堿基A 腺嘌呤腺嘌呤G 鳥嘌呤鳥嘌呤C 胞嘧啶胞嘧啶U 尿嘧啶尿嘧啶A 腺嘌呤腺嘌呤G 鳥嘌呤鳥嘌呤C 胞嘧啶胞嘧啶T 胸腺嘧啶胸腺嘧啶DNA與與RNA的基本組成單位的基本組成單位4種脫氧核糖核苷酸種脫氧核糖核苷酸4種核糖核苷酸種核糖核苷酸1、RNA的結構的結構1)DNA 與與RNA 的比較的比較結構結構基本單位基本單位堿基堿基五碳糖五碳糖DNA RNA 通常單鏈通常單鏈通常雙鏈通常雙鏈脫氧核苷脫氧核苷酸酸核糖核
3、核糖核苷酸苷酸A、GC、TA、GC、U脫氧脫氧核糖核糖核糖核糖1、組成人的核酸的堿基和核苷酸各共有(、組成人的核酸的堿基和核苷酸各共有( )A、5、5 B、5、8 C、8、5 D、4、42、組成噬菌體的核酸的堿基和核苷酸各共有(、組成噬菌體的核酸的堿基和核苷酸各共有( )A、5、5 B、5、8 C、8、5 D、4、4 2)RNA種類種類 信使信使RNARNA(mRNA)mRNA) 功能:將功能:將DNADNA的遺傳信息轉錄下來,傳遞至細胞質中的核糖體的遺傳信息轉錄下來,傳遞至細胞質中的核糖體上,控制蛋白質的合成。上,控制蛋白質的合成。 轉運轉運RNARNA(tRNAtRNA) ) 種類:多種種
4、類:多種 功能:專一性(專一識別一種氨基酸的密碼子、轉一轉運一種功能:專一性(專一識別一種氨基酸的密碼子、轉一轉運一種氨基酸)氨基酸) 核糖體核糖體rRNArRNA2、基因控制蛋白質的合成、基因控制蛋白質的合成 1)轉錄:在在細胞核細胞核內,以內,以DNA的的一條鏈一條鏈為模板,按為模板,按照堿基互補配對的原則合成照堿基互補配對的原則合成RNA的過程。的過程。轉錄小結轉錄小結場所場所:模板模板:原料原料:條件條件:產物產物:特點特點:原則原則:細胞核細胞核DNA的一條鏈的一條鏈四種核糖核苷酸四種核糖核苷酸(A、G、C、U)需要酶和需要酶和ATP單鏈的單鏈的RNA邊解旋邊轉錄邊解旋邊轉錄堿基互補
5、配對原則(堿基互補配對原則(A=U,G=C)mRNA中堿基有中堿基有4種,而氨基種,而氨基酸有酸有20種,如何對應呢?種,如何對應呢?信使信使RNA(mRNARNA(mRNA) )上面相鄰的三個堿基上面相鄰的三個堿基( (核核糖核苷酸糖核苷酸) )構成一個構成一個“密碼子密碼子”,決定蛋白質合,決定蛋白質合成時一個特定的氨基酸。成時一個特定的氨基酸。 密碼子密碼子UCAUG A UUAmRNA 密碼子密碼子 密碼子密碼子氨基酸又是如何被搬運過來的呢?氨基酸又是如何被搬運過來的呢?AAU亮亮氨酸氨酸反密碼子反密碼子AC U 天冬天冬酰氨酰氨反密碼子反密碼子AUG異亮異亮氨酸氨酸反密碼子反密碼子轉
6、運轉運RNA(tRNARNA(tRNA) ):分子結構呈三葉草形,分子結構呈三葉草形,其其“葉柄葉柄”端能與一個特定的氨基酸結合,端能與一個特定的氨基酸結合,“葉片葉片”端有三個特殊的堿基稱為端有三個特殊的堿基稱為“反密碼反密碼子子”,能與,能與mRNAmRNA上的上的“密碼子密碼子”相識別。相識別。(根據堿基互補配對原則識別)(根據堿基互補配對原則識別)2)翻翻 譯譯 在細胞質的核糖體上在細胞質的核糖體上,以以mRNA為模板為模板,以轉運以轉運RNA為運載工具,為運載工具,按照堿基互補配對原則,按照堿基互補配對原則,合成具有合成具有一定氨基酸一定氨基酸順序的蛋白質順序的蛋白質的過程的過程翻譯
7、小結翻譯小結場所場所:模板模板:原料原料:條件條件:產物產物:原則原則:細胞質的核糖體上細胞質的核糖體上以信使以信使RNA為模板為模板二十種氨基酸二十種氨基酸需要酶和需要酶和ATP多肽或蛋白質多肽或蛋白質密碼子與反密碼子配對密碼子與反密碼子配對,既堿基互補配對原則(既堿基互補配對原則(A=U,G=C)DNA復制復制轉錄轉錄時間時間場所場所解旋解旋模板模板原料原料酶酶能量能量原則原則特點特點產物產物細胞分裂間期細胞分裂間期生長發(fā)育過程生長發(fā)育過程細胞核細胞核細胞核細胞核完全解旋完全解旋只解有遺傳效應片段只解有遺傳效應片段DNA的兩條鏈均為模板的兩條鏈均為模板DNA的一條鏈為模板的一條鏈為模板四種
8、脫氧核苷酸四種脫氧核苷酸四種核糖核苷酸四種核糖核苷酸DNA聚合酶等聚合酶等RNA聚合酶等聚合酶等ATPATPA-T、G-CA-U、G-C半保留復制半保留復制邊解旋邊復制邊解旋邊復制邊解旋邊轉錄邊解旋邊轉錄2個子代個子代DNA分子分子1個信使個信使RNA轉錄轉錄翻譯翻譯場所場所模板模板原料原料條件條件產物產物原則原則細胞核細胞核細胞質的核糖體細胞質的核糖體DNA的一條鏈的一條鏈以信使以信使RNA為模板為模板四種核糖核苷酸四種核糖核苷酸20種氨基酸種氨基酸特定的酶和特定的酶和ATP單鏈的信使單鏈的信使RNA特定氨基酸順特定氨基酸順序的蛋白質序的蛋白質DNA的一條鏈的一條鏈與與mRNA配對配對mRN
9、A與與tRNA配對配對1、某一多肽鏈共有、某一多肽鏈共有100個氨基酸,則控制個氨基酸,則控制合成該肽鏈的基因中的堿基數(shù)至少有合成該肽鏈的基因中的堿基數(shù)至少有A、600 B、300 C、297 D、594基因堿基:信使基因堿基:信使RNA堿基:氨基酸數(shù)目堿基:氨基酸數(shù)目=(雙鏈)(雙鏈) (單鏈)(單鏈) 1個密碼子個密碼子 1個氨基酸個氨基酸6 3 : 1根據蛋白質中遺傳信息傳遞規(guī)律,填寫表中空根據蛋白質中遺傳信息傳遞規(guī)律,填寫表中空白并回答問題白并回答問題DNA雙鏈雙鏈CAG信使信使RNAA轉運轉運RNAGAG氨基酸氨基酸丙氨酸丙氨酸A鏈鏈B鏈鏈C鏈鏈D鏈鏈1、丙氨酸的密碼子是、丙氨酸的密碼子是 ,決定合成該氨基,決定合成該氨基酸的酸的DNA上的堿基是上的堿基是 。2、第二個氨基酸是、第二個氨基酸是 ,(查密碼表),(查密碼表)3、 鏈為轉錄的模板鏈,遺傳密碼子存鏈為轉錄的模板鏈,遺傳密碼子存在于在于 鏈上。鏈上。TUGCACGTUGC半胱氨酸半胱氨酸AC