1、第二节 DNA复制和蛋白质合成,复习,2、碱基配对练习,1、 DNA双螺旋结构的特点?,Watson和Crick在提出DNA双螺旋结构之后,又提出了DNA复制的假说:DNA半保留复制模型;1958年,Meselson梅塞尔森和Stanl斯坦尔采用含15N同位素的NH4Cl培养大肠杆菌,放在正常的培养液里繁殖,然后用梯度离心技术测定分裂时DNA复制时的密度变化,证实了DNA的半保留复制。,一 DNA 复 制 的 发 现,二 DNA分子的复制,解旋,配对,1.DNA复制过程: 1. 破坏氢键,打开DNA双链(解旋) 2. 游离脱氧核苷酸与母链碱基互补配对 3. 配对的游离脱氧核苷酸联结为子链 4.
2、 子链与模板母链盘绕成双螺旋结构,3.复制过程中需要哪些条件?,模板(DNA母链)、原料(脱氧核苷酸)、能量(ATP)、酶(DNA解旋酶和聚合酶),4.复制的特点,1. 边解旋边复制 2. 半保留式复制 (子代DNA中有1条链来自母链),2.复制发生的时间 有丝分裂的间期,减数分裂的间期,例1、如果用含标记的细菌DNA分子,让它在不含标记的培养基中培养,第10代时含标记的DNA数量为几个?,2个,5.DNA复制中的有关计算,例2、某DNA分子中,碱基A有200个,占碱基总数的20%,复制四次至少需要消耗多少个碱基C?,4500个,例3、某DNA分子中共有200个碱基对,其中有A 80个,当DN
3、A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酸分子共有( )A.180个 B.240个 C.360个 D.480个,C,例4、若细菌的一个DNA被同位素15N标记,在含14N的培养基中培养,经过四次复制: 1)含有15N的DNA分子有几个? 2)占总数多少? 3)所有DNA中14N的脱氧核苷酸链与15N的脱氧核苷酸链之比?,2个,1/8,15:1,回忆: 基因与性状关系 基因蛋白质性状 问题: 基因合成场所细胞核 蛋白质合成场所核糖体(细胞质) 两者之间由谁传递信息?,三 遗传信息的传递和表达,RNA(核糖核酸),单链结构 基本单位:核糖核苷酸 碱基:A、G、C、U(尿嘧啶)三类:
4、 mRNA (信使RNA) tRNA (转运RNA) rRNA (核糖体RNA),磷酸,核糖,含氮碱基,RNA和DNA的比较,脱氧核苷酸,脱氧核糖,A、T、G、C,双链,核糖核苷酸,核糖,A、U、G、C,单链,很大,比较小,1.转录,(1)概念:以DNA的一条多核苷酸链为模板在细胞核内合成mRNA的过程.(2)转录过程,DNA双链分子,一条模板链,DNA 模板链,游离核苷酸,mRNA,mRNA,转录的场所、模板、产物分别是什么? 转录和复制的区别在哪里?,转录,场所:,产物:,模板:,原料:,条件:,碱基互补配对:,细胞核,核糖核苷酸,DNA的一条链,mRNA,ATP、酶,GC、CG、TA、A
5、U,遗传信息流动:,2.翻译,(1)概念:在细胞质中,以mRNA为模板,以tRNA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.(2)“核酸的语言” “蛋白质的语言”(3)翻译过程,细胞质,细胞核,核孔,细胞核,细胞质,细胞质,亮氨酸,天冬氨酸,异亮氨酸,亮氨酸,天冬氨酸,异亮氨酸,游离氨基酸,转移RNA,亮氨酸,天冬氨酸,异亮氨酸,游离氨基酸,转移RNA,细胞质,肽键,亮氨酸,亮氨酸,肽键,亮氨酸,天冬 氨酸,翻译的场所、模板、产物分别是什么? 翻译和转录的区别在哪里?,亮氨酸,天冬 氨酸,异亮氨酸,翻译,场所:,产物:,模板:,原料:,条件:,细胞质(核糖体),
6、mRNA,蛋白质,氨基酸,ATP、酶,、转运RNA(tRNA),碱基互补配对:,GC、CG、UA、AU,遗传信息流动:,几个容易混淆的概念 遗传信息 遗传密码 三联密码或密码子 反密码子,密码子表,遗传密码的特性: 1、有3个终止密码,没有对应的氨基酸,所以,在64个遗传密码中,能决定氨基酸的遗传密码子只有61个。 2、通用性:地球上几乎所有的生物共用一套密码子表。 3、简并性:一种氨基酸有两种以上的密码子的情况 。在一定程度上能防止由于碱基的改变而导致的遗传信息的改变。,问题:氨基酸是怎样运送到核糖体上的呢?,转运RNA(tRNA),?,甲硫氨酸,核糖体,总结,蛋白质 (多肽链),6n( D
7、NA的含氮碱基数),3n(RNA含氮碱基数),n(肽链中氨基酸的数目),蛋白质(性状),DNA(基因),RNA,翻译,四中心法则,复制,探究DNA改变对蛋白质组成的影响,正常红细胞(左)和镰刀型红细胞(右),镰刀型贫血症是一种异常血红蛋白病。一旦缺氧,患者红细胞变成长镰刀型,血液的粘性增加,引起红细胞的堆积,导致各器官血流的阻塞。而出现脾脏肿大,四肢的骨骼、关节疼痛,血尿和肾功能衰竭等症状,病重时,红细胞受机械损伤而破裂产生溶血现象,引起严重贫血而造成死亡。,镰状红细胞贫血症,正常血红蛋白基因的表达,异常血红蛋白基因的表达,控制酪氨酸酶的基因异常,酪氨酸酶不能正常合成,酪氨酸不能正常转化为黑色
8、素,缺乏黑色素表现为白化病, 基因通过控制_合成来控制代谢过程,进而控制生物体的_, 基因还能通过控制蛋白质的_而_控制生物体的_,编码血红蛋白的 基因中一个碱基变化,血红蛋白的结构发生变化,红细胞成镰刀型,容易破裂,患溶血性贫血,酶的,性状,结构,直接,性状,直接控制,间接控制,核糖体,mRNA 与核糖体结合.,tRNA 上的反密码子与 mRNA上的密码子互补配对 .,tRNA 将氨基酸转运到 mRNA上的 相应位置 .,两个氨基酸分子缩合,缩合,亮氨酸,核糖体随着 mRNA滑动. 另一个 tRNA 上的碱基与mRNA上的 密码子配对.,亮氨酸,一个个氨基酸分子缩合成链状结构,亮氨酸,天门冬酰氨,tRNA离开,再去转运新的氨基酸,亮氨酸,天门冬酰氨,异亮氨酸,以mRNA为模板形成了有一定氨基酸顺序的蛋白质 .,核糖体,