DNA的复制和基因的表达

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1、1.复制的概念复制的概念：是指以亲代：是指以亲代DNA为为模板合成子代模板合成子代DNA的过程。的过程。2.复制的时间复制的时间：有丝分裂：有丝分裂间期间期和减数第一次和减数第一次 分裂的分裂的间期间期3复制条件复制条件1、模板、模板:DNA的两条链的两条链2、能量、能量:ATP3、原料、原料:游离的游离的四种脱氧核苷酸四种脱氧核苷酸4、酶、酶:解旋酶、解旋酶、DNA聚合酶等聚合酶等 4、场所、场所 细胞核（主要），线粒体、叶绿体细胞核（主要），线粒体、叶绿体 5、特点、特点边解旋边复制边解旋边复制 6、方式、方式半保留复制半保留复制（1）、）、DNA分子独特的双螺旋结构，为复制分子独特的双螺

2、旋结构，为复制提供精确的模板，提供精确的模板，（2）、碱基互补配对，保证了复制能够准确）、碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。地进行。7、DNA准确复制的原因：准确复制的原因：DNA分子通过复制，将遗传信息从亲分子通过复制，将遗传信息从亲代传给了子代，从而保持了遗传信息代传给了子代，从而保持了遗传信息的连续性。的连续性。复制的意义：复制的意义：例例2、具有、具有100个碱基对的一个个碱基对的一个DNA分子片段，分子片段，内含内含40个胸腺嘧啶，如果连续复制个胸腺嘧啶，如果连续复制2次，则需次，则需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸（游离的胞嘧啶脱氧核苷酸（）A 60 个个 B 80 个个 C 120

3、个个 D 180 个个D 设设 x 为所求核苷酸在母链中的含为所求核苷酸在母链中的含量，量，n为复制的次数，则所需游离核苷酸为复制的次数，则所需游离核苷酸 =x（2 n 1）第一节第一节基因指导蛋白质的合成基因指导蛋白质的合成RNA与与DNA的比较的比较DNARNA结构基本组成单位碱基五碳糖无机酸返回返回RNA与与DNA的比较的比较DNARNA结构双螺旋双螺旋一般一般单链单链基本组成单位脱氧核苷酸脱氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸碱基A、G、C、T A、G、C、U五碳糖脱氧核糖核糖无机酸磷酸磷酸RNA的类型的类型信使信使RNA(mRNA)转运转运RNA(tRNA)核糖体核糖体RNA(rRNA)返回

4、返回遗传信息的转录遗传信息的转录在细胞核中，以在细胞核中，以DNADNA的一条的一条链为模板合成链为模板合成mRNAmRNA的过程。的过程。DNADNA的平面结构图的平面结构图AG T AC A A A T TCATG A TT A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AG T AC A A A T UUGGACUGCUGAAG T AC A A A T AGCUGACGGUUU DNADNA与与RNARNA的碱基互补配对：的碱基互补配对：AUAU；TCTC；CGCG；TATARNA RNA 聚合酶聚合酶AG T AC A

5、A A T AGCGACGGUUUU 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AG T AC A A A T GCGACGUGU UAUAG T AC A A A T GCGACGGU UAU UAG T AC A A A T GCGACGGU UAU UAAG T AC A A A T GCGCGGU UAU UA UAG T AC A A A T UCAUG A UUAmRNA 细胞质细胞质 细胞核细胞核 核孔核孔DNAmRNAmRNA在细胞核中合成在细胞核中合成AG T AC A A A T UCAUG A UUAmRNA 细胞质细胞质 细胞核细胞核mRNA

6、mRNA通过核孔进入细胞质通过核孔进入细胞质1.DNA的转录的转录场所：场所：主要在主要在细胞核细胞核条件：条件：模板模板：DNA的一条链的一条链酶酶：解旋酶解旋酶、RNA聚合酶聚合酶原料原料：四种核糖核苷酸：四种核糖核苷酸能量能量：ATP结果：结果：形成一条形成一条mRNA这样：这样：DNADNA上的遗传信息就传递到上的遗传信息就传递到mRNAmRNA上上 遗传学上把以遗传学上把以信使信使RNARNA为模板，合成具有为模板，合成具有一定氨基酸顺序一定氨基酸顺序的蛋白质的过程叫做的蛋白质的过程叫做翻译翻译。翻译翻译:三个碱基决定一个氨基酸只能决定三个碱基决定一个氨基酸只能决定6464种，种，4

7、 43 3=64=64，足够有余。，足够有余。如果一个氨基酸的编码至少需要多少个碱基，才足以组合如果一个氨基酸的编码至少需要多少个碱基，才足以组合出构成蛋白质的出构成蛋白质的2020种氨基酸？种氨基酸？密码子密码子 密码子密码子 密码子密码子UCAUG A UUAmRNA 密码子：密码子：mRNAmRNA上决定氨基酸的三个相邻上决定氨基酸的三个相邻 的碱基。的碱基。密码子密码子 UCAGU苯丙氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸酪氨酸酪氨酸酪氨酸酪氨酸终止终止终止终止半光氨酸半光氨酸半光氨酸半光氨酸终止终止色氨酸色氨酸UCAGC亮

8、氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸组氨酸组氨酸组氨酸组氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酰胺精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸UCAGA 异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸甲硫氨酸甲硫氨酸(起始起始)苏氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸天冬酰胺天冬酰胺天冬酰胺天冬酰胺赖氨酸赖氨酸赖氨酸赖氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸UCAGG缬氨酸缬氨酸缬氨酸缬氨酸缬氨酸缬氨酸缬氨酸缬氨酸（起始）（起始）丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸天冬氨酸天冬氨酸天冬氨酸天冬氨酸谷氨酸谷

9、氨酸谷氨酸谷氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸UCAG20种种氨氨基基酸酸的的遗遗传传密密码码字字典典密码子与氨基酸的关系密码子与氨基酸的关系 1.每个密码子决定一个氨基酸每个密码子决定一个氨基酸 2.每个氨基酸可以对应一个或多个密码子每个氨基酸可以对应一个或多个密码子密码子的种类密码子的种类1.密码子：密码子：64种种2.决定氨基酸的密码子：决定氨基酸的密码子：61种种对应的氨基酸序列为对应的氨基酸序列为:甲硫氨酸甲硫氨酸谷氨酸谷氨酸丙氨酸丙氨酸半胱氨酸半胱氨酸脯氨酸脯氨酸丝氨酸丝氨酸赖氨赖氨酸酸脯氨酸。脯氨酸。1.AUG GAA GCA UGU CCG AGC AAG C

10、CG解决课文解决课文P65A A U亮氨酸亮氨酸AC U天门冬氨酸天门冬氨酸AUG异亮氨酸异亮氨酸转运转运RNA氨基酸氨基酸A A U亮氨酸亮氨酸AC U天门冬氨酸天门冬氨酸AUG异亮氨酸异亮氨酸A A U亮氨酸亮氨酸AC U天门冬氨酸天门冬氨酸AUG异亮氨酸异亮氨酸 反密码子反密码子tRNA“搬运工搬运工”游离在细胞质中的氨基酸，是怎样运送游离在细胞质中的氨基酸，是怎样运送到合成蛋白质的到合成蛋白质的“生产线生产线-核糖体核糖体”上？上？AC U 天门冬天门冬酰氨酰氨一共有多少种tRNA?反密码子反密码子每个每个tRNA的这的这3个碱基可个碱基可以与以与mRNA上的密码子互补配上的密码子互补

11、配对因而叫对因而叫反密码子反密码子每种每种tRNA只能识别并转运只能识别并转运一种特定的氨基酸一种特定的氨基酸!决定氨基酸的密码子有决定氨基酸的密码子有61种种,所以所以tRNA 有有61种种UCAUG A UUAmRNA细胞质细胞质UCAUG A UUAA A U亮氨酸亮氨酸AC U天门冬天门冬氨酸氨酸AUG异亮氨酸异亮氨酸肽键肽键UCAUG A UUAA A U亮氨酸亮氨酸AC U天门冬天门冬氨酸氨酸AUG异亮氨酸异亮氨酸UCAUG A UUAA A UAC UAUG亮氨酸亮氨酸天门冬天门冬氨酸氨酸异亮氨酸异亮氨酸场所：场所：细胞质的细胞质的核糖体核糖体上上条件：条件：模板模板：mRNA原

12、料原料：20种氨基酸种氨基酸能量能量：ATP结果结果：多肽多肽翻译翻译运输工具：运输工具：转运转运RNA(tRNA)阶段阶段项目项目转录转录翻译翻译DNA复制复制酶酶场所场所模板模板遗传信息传遗传信息传递的方向递的方向DNA DNA原料原料产物产物实质实质遗传信息的传递遗传信息的传递细胞核细胞核细胞质的核糖体细胞质的核糖体DNADNA的一条链的一条链信使信使RNARNADNAmRNADNAmRNAmRNAmRNA蛋白质蛋白质4 4种核糖核苷酸种核糖核苷酸2020种氨基酸种氨基酸信使信使RNARNA蛋白质蛋白质是遗传信息的转录是遗传信息的转录是遗传信息的表达是遗传信息的表达细胞核细胞核DNA的两

13、条链的两条链四种脱氧核苷酸四种脱氧核苷酸子代子代DNADNA解旋酶、解旋酶、RNA聚合酶聚合酶DNA解旋酶、解旋酶、DNA聚合酶聚合酶信息传递信息传递DNA上的遗传信息上的遗传信息（脱氧核苷酸的排列顺序）（脱氧核苷酸的排列顺序）转录转录细胞核细胞核mRNA(核糖核苷核糖核苷酸的排列顺序酸的排列顺序)翻译翻译细胞质细胞质蛋白质蛋白质（特定的氨基（特定的氨基酸顺序）酸顺序）遗传信息的传递只有这种模式吗？遗传信息的传递只有这种模式吗？中心法中心法则则DNA转录转录RNA翻译翻译蛋白质蛋白质逆转录逆转录基因对性状的控制基因对性状的控制控制酶的合成来间接控制代谢过程而控制性状控制酶的合成来间接控制代谢过程而控制性状控制蛋白质分子的结构而直接影响性状控制蛋白质分子的结构而直接影响性状(以后再说)如如