1、第二节第二节 DNA的复制和蛋白质合成 思考：为什么子女长的像自己的父母思考：为什么子女长的像自己的父母？是因为子代获得了亲代复制的一份是因为子代获得了亲代复制的一份DNADNA的缘故的缘故1 1、DNADNA的复制的复制1）概念：）概念：2）时间：）时间：场所：场所：3）过程：）过程：DNADNA的复制是指以的复制是指以原来原来DNADNA分子分子为为模板模板，合成合成出出相同相同DNADNA分子分子的过程的过程细胞分裂的细胞分裂的间期间期细胞核细胞核步骤：步骤：1）解旋解旋催化剂：解旋催化剂：解旋酶酶过程：两条多核苷酸链逐步相互过程：两条多核苷酸链逐步相互分离分离结果：解出结果：解出单链单
2、链，称为母链，称为母链2）子链合成子链合成模板：模板：母链母链催化剂：催化剂：DNA聚合聚合酶酶原料：原料：游离的游离的4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸原则：原则：碱基互补配对碱基互补配对3）聚合聚合过程：过程：每条子链与对应母链相结合每条子链与对应母链相结合复制结果：复制结果：1DNA 2DNA（4） DNA复制的过程：复制的过程：边解旋、边复制边解旋、边复制（5） DNA复制的方式：复制的方式：半保留复制半保留复制（6）条件：）条件：模板、原料、能量、酶模板、原料、能量、酶 （7）意义：）意义：生物遗传特性能保持相对稳定的基础生物遗传特性能保持相对稳定的基础知识拓展知识拓展将大肠干菌将大肠干菌D
3、NADNA用用1515N N标记，然后将其转标记，然后将其转移到移到1414N N培养基上培养基上 连续培养连续培养5 5代，在第代，在第五代大肠杆五代大肠杆DNADNA分子的总量中，带有分子的总量中，带有1515N N标记的标记的DNADNA占总量占总量（ ）A A、 B B 、 C C、1 1/ /8 8 D D、1 1/ /1616练一练：练一练：DDNADNA分子复制分子复制n n次，产生子代次，产生子代DNADNA分子分子中含亲本中含亲本DNADNA链的子代链的子代DNADNA占总数的占总数的2/ 2n 某某DNA分子中共有分子中共有200个碱基对，其个碱基对，其中有中有A 80个，
4、当个，当DNA分子连续复制两次，分子连续复制两次，细胞核中参与复制的游离胞嘧啶脱氧核苷细胞核中参与复制的游离胞嘧啶脱氧核苷酸分子共有酸分子共有（）（）A.180个个 B.240个个C.360个个 D.480个个C基因基因是决定生物是决定生物性状性状的基本单位的基本单位基因 蛋白质合成控制性状表现 决定决定回忆几个问题：回忆几个问题： 蛋白质合成的场所是什么？蛋白质合成的场所是什么？ 基因主要存在于细胞的哪个部分？基因主要存在于细胞的哪个部分？ 遗传信息是遗传信息是如何从细胞核传如何从细胞核传到核糖体，从而到核糖体，从而控制蛋白质合成控制蛋白质合成的？的？ RNARNA与与DNADNA的比较的比
5、较DNARNA结构结构双螺旋双螺旋一般一般单链单链基本组成单位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碱基A A 、 G G 、 C C 、 T TA A 、 G G 、 C C 、 U U五碳糖五碳糖脱氧核糖脱氧核糖核糖核糖无机酸无机酸磷酸磷酸磷酸磷酸RNARNA的类型的类型mRNAmRNA（信使（信使RNARNA ）tRNAtRNA（转运（转运RNA )RNA )rRNArRNA （核糖体（核糖体RNA)RNA)（1 1）转录：以）转录：以DNADNA分子中的分子中的一条多核苷酸一条多核苷酸链链为模板，合成为模板，合成RNARNA的过程。的过程。2、遗传信息的转录、遗传信息
6、的转录TCATG A TT AAG T AC A A A T DNADNA的平面结构图的平面结构图AG T AC A A A T AGCUGACGGUUUDNADNA游离的核糖核苷酸游离的核糖核苷酸以以DNADNA的一条链为模板合成的一条链为模板合成RNARNAAG 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：A AU U；T TA A；C CG G；G GC CRNA RNA 聚合酶聚合酶AG T AC A A A T AGCGACGGUUUU 组成组成 RNA 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A
7、G T AC A A A T AGCGACGGUUU UAG T AC A A A T GCGACGGUUU UAAG T AC A A A T GCGACGUUGU UAAG 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 GGCGGU UAU UA U CAG T AC A A A T GGCGGU UAU UA U C形成的形成的 mRNAmRNA链，链，DNADNA上
8、的遗传信息上的遗传信息就传递到就传递到mRNAmRNA上上mRNAmRNADNADNAAG 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mRNAmRNA通过核孔进入细胞质通过核孔进入细胞质a. DNA 解旋，以一条链为模板合成解旋，以一条链为模板合成mRNAb. DNA与与RNA的碱基互补配对：的碱基互补配对： AU ; TA； CG； GCc. 组成组成 RNA 的的核糖核苷酸核糖核苷酸一个个连接起来一个
9、个连接起来（1）场所：）场所： 主要在主要在细胞核细胞核（2）过程：）过程：转录过程总结转录过程总结（3）条件：）条件：模板：模板：酶：酶：原料：原料：能量：能量：结果：结果：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DNA的一条链的一条链解旋酶、解旋酶、RNA聚合酶聚合酶四种核糖核苷酸四种核糖核苷酸ATP形成一条形成一条mRNA （从核孔出来）（从核孔出来）3 3、遗传信息的翻译、遗传信息的翻译（1 1）翻译：在）翻译：在细胞质中细胞质中，以，以mRNAmRNA为模板为模板，以以tRNAtRNA为运载工具为运载工具，使，使氨基酸氨基酸在核糖体内按在核
10、糖体内按照一定的顺序照一定的顺序排列排列起来，合成起来，合成蛋白质蛋白质的过程。的过程。（2 2）遗传密码：）遗传密码： mRNAmRNA分子内的分子内的碱基序列碱基序列。思考思考: :(1)(1)什么是翻译什么是翻译? ?(2)(2)基因中的碱基如何控制氨基酸的种类？基因中的碱基如何控制氨基酸的种类？ 信使上只有四种碱基，如何决定信使上只有四种碱基，如何决定2020种氨基酸？种氨基酸？UCAUG A UUAmRNA 密码子密码子 密码子密码子 密码子密码子密码子（三联密码）密码子（三联密码） 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碱基。三个相邻碱基。 a a 一
11、种一种氨基酸可以氨基酸可以和和多个多个密码子相对密码子相对应应 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 三个终止密码：三个终止密码：UAAUAA、UAGUAG、UGAUGAd d 二个起始密码子：二个起始密码子： AUG GUGAUG GUG运载工具：运载工具： tRNAtRNA（转运（转运RNARNA）ACU天冬氨天冬氨酸酸AUG 异亮异亮氨酸氨酸 反密码子反密码子注意：一种注意：一种tRNAtRNA只能携带一种氨基酸只能携带一种氨基酸肽键肽键核糖体核糖体翻译过程总结翻译过程总结场所：场所：核糖体核糖体原料：原料：20种氨基酸种氨基酸模板：模板：mRNA
12、转运工具：转运工具：tRNA原则：原则：碱基配对原则碱基配对原则产物：产物：多肽链多肽链动画思考：翻译产生一条由思考：翻译产生一条由n n个氨基酸组成的多肽，需要的个氨基酸组成的多肽，需要的mRNAmRNA中，至少由多少个核糖核苷酸组成？需要的中，至少由多少个核糖核苷酸组成？需要的DNADNA中，中，至少由多少个脱氧核苷酸组成？至少由多少个脱氧核苷酸组成？DNA的转录和翻译的转录和翻译4、中心法则及其发展、中心法则及其发展中心法则：遗传信息从中心法则：遗传信息从DNA传递给传递给RNA，再，再由由RNA决定蛋白质合成，以及遗传信息由决定蛋白质合成，以及遗传信息由DNA复制传递给复制传递给DNA
13、的规律。的规律。 DNA RNA 蛋蛋 白白 质质 （性状）（性状） 转录转录翻译翻译复制复制（1）中心法则及其发展表达式）中心法则及其发展表达式复制复制逆转录逆转录（2）中心法则的意义）中心法则的意义 表明了在细胞的生命活动中表明了在细胞的生命活动中核酸核酸和和蛋蛋白质白质的联系和分工。的联系和分工。核酸核酸的主要功能是的主要功能是储存和传递遗传信息储存和传递遗传信息，指，指导和控制导和控制蛋白质的合成蛋白质的合成。蛋白质蛋白质的主要功能是作为的主要功能是作为细胞结构的基本细胞结构的基本成分成分，并参与，并参与调节新陈代谢调节新陈代谢活动。活动。DNADNA主要在细主要在细胞核中胞核中蛋白质
14、的合成蛋白质的合成在细胞质核糖在细胞质核糖体上进行体上进行控制控制通过信使通过信使RNARNAUCAUG A UUAmRNA基因基因小结：小结：练习练习1、“遗传信息遗传信息”是指：（是指：（ ） A、 基因的脱氧核苷酸排列顺序基因的脱氧核苷酸排列顺序 B、DNA的碱基对排列顺序的碱基对排列顺序 C、信使、信使RNA的核苷酸排列顺序的核苷酸排列顺序 D、蛋白质的氨基酸排列顺序、蛋白质的氨基酸排列顺序2、“密码子密码子”是指：（是指：（ ） A、核酸上特定排列顺序的碱基、核酸上特定排列顺序的碱基 B、DNA特定排列顺序的碱基特定排列顺序的碱基 C、信使、信使RNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基
15、上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基 D、转运、转运RNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基AC3.一条多肽链中有氨基酸1000个，则合成该肽链的mRNA和基因分别至少有碱基多少个？ A. 3000 , 3000 B. 1000 , 2000 C. 2000 , 4000 D. 3000 , 60004.某基因中含有某基因中含有1200个碱基对，则由它控个碱基对，则由它控制合成的含有两条肽链的蛋白质分子中制合成的含有两条肽链的蛋白质分子中最最多多含有肽健的个数是含有肽健的个数是 ( ) A198个个 B398个个 C400个个 D798个个B5.根据中心法则完成下表根据中心法则完成下表DNA双双螺旋螺旋GG信使信使RNAC转移转移RNA氨基酸氨基酸丙丙 氨氨 酸酸密码子密码子AGCGTUACGCCA
