1、克里克克里克 第四节第四节 遗传信息的表达遗传信息的表达 RNA和蛋白质的合成和蛋白质的合成沃森沃森DNA双螺旋结构双螺旋结构中心法则中心法则1.例题例题1：中心法则揭示了生物遗传信息由中心法则揭示了生物遗传信息由DNA向蛋向蛋白质传递与表达的过程。请回答下列问题：白质传递与表达的过程。请回答下列问题：（1）a、b、c、d所表示的四个过程依次分别是所表示的四个过程依次分别是 、 、和和。逆转录逆转录DNA复制复制转录转录翻译翻译你能直观描述一下你能直观描述一下“中心法则中心法则”吗？吗？2例题例题1：中心法则揭示了生物遗传信息由中心法则揭示了生物遗传信息由DNA向蛋向蛋白质传递与表达的过程。请
2、回答下列问题：白质传递与表达的过程。请回答下列问题：场所：场所： （主要）（主要）模板：模板：DNA片段（基因）的一条链片段（基因）的一条链原料：原料： 酶：酶： 产物：产物：mRNA（2）回答转录的有关问题：）回答转录的有关问题： 转录转录 细胞核细胞核四种游离的核糖核苷酸四种游离的核糖核苷酸DNA解旋酶、解旋酶、RNA聚合酶等聚合酶等问：还可以在哪里呢？问：还可以在哪里呢？问问:RNA还有哪几种呢？还有哪几种呢？ RNA和和DNA有什么区别？有什么区别？哪条链呢？哪条链呢？是是整条整条DNA或者或者某某片段片段解旋？解旋？转录成的转录成的RNA是是否需要加工？否需要加工？3RNA的种类：的
3、种类： 信使信使RNA（mRNA） 转运转运RNA（tRNA）核糖体核糖体RNA （rRNA）携带遗传信息，有遗传密码携带遗传信息，有遗传密码运载特定的氨基酸，有反密码子运载特定的氨基酸，有反密码子参与核糖体的构成参与核糖体的构成456 巩固巩固1：如图是如图是DNA和和RNA组成的结构示意图，下列有关组成的结构示意图，下列有关说法正确的是说法正确的是() A人体细胞中有人体细胞中有5种碱基和种碱基和5种核苷酸种核苷酸 B硝化细菌的遗传物质由硝化细菌的遗传物质由5种碱基构成种碱基构成 C蓝藻的线粒体中也有上述两种核酸蓝藻的线粒体中也有上述两种核酸 DDNA彻底水解得到的产物中有脱氧核糖而没有核
4、糖彻底水解得到的产物中有脱氧核糖而没有核糖解析：在人体细胞中有解析：在人体细胞中有5种碱基和种碱基和8种核苷酸；硝化细菌种核苷酸；硝化细菌的遗传物质是的遗传物质是DNA，由，由4种碱基构成；蓝藻属原核生物，种碱基构成；蓝藻属原核生物，无线粒体。无线粒体。答案：答案：D7 例题例题1：中心法则揭示了生物遗传信息由中心法则揭示了生物遗传信息由DNA向蛋向蛋白质传递与表达的过程。请回答下列问题：白质传递与表达的过程。请回答下列问题：（3）需要）需要tRNA和核糖体同时参与的过程是和核糖体同时参与的过程是 （用图中的字母回答）。（用图中的字母回答）。CC过程又称为翻译，下面我们来复习这方面的知识过程又
5、称为翻译，下面我们来复习这方面的知识8 翻译翻译 场所：场所： （主要）（主要）模板：模板：原料：原料： 搬运工：搬运工：产物：蛋白质（肽链）产物：蛋白质（肽链）细胞质中的核糖体细胞质中的核糖体20种氨基酸种氨基酸mRNAtRNA遗传信息，密码子，遗传信息，密码子，反密码子，氨基酸之反密码子，氨基酸之间关系如何？间关系如何？mRNA上碱基上碱基如何如何决定氨基酸？决定氨基酸？（有密码子）（有密码子）（有反密码子）（有反密码子）一个一个mRNA分子上有分子上有若干个若干个核糖体核糖体同时同时进行工作进行工作在翻译过程中，在翻译过程中，少量少量的的mRNA分分子就可以合成子就可以合成大量大量的蛋白
6、质，的蛋白质，原因是什么？原因是什么？9遗传信息，密码子，反密码子，氨基酸之间关系：遗传信息，密码子，反密码子，氨基酸之间关系：10巩固巩固2：11巩固巩固3：（08江苏生物）下图为原核细胞中转录、翻译江苏生物）下图为原核细胞中转录、翻译的示意图。据图判断，下列描述中正确的是（多选）的示意图。据图判断，下列描述中正确的是（多选）( () )A.图中表示图中表示4条多肽链正在合成条多肽链正在合成B.转录尚未结束，翻译即已开始转录尚未结束，翻译即已开始C.多个核糖体共同完成一条多肽链的翻译多个核糖体共同完成一条多肽链的翻译D.一个基因在短时间内可表达出多条多肽链一个基因在短时间内可表达出多条多肽链
7、图中附有核图中附有核糖体的糖体的四条四条链是转录后链是转录后的的mRNA，而不是而不是4条条肽链肽链原核细胞由原核细胞由于没有核膜于没有核膜的阻断，所的阻断，所以可以边转以可以边转录边翻译。录边翻译。合成若干条蛋白合成若干条蛋白质多肽链质多肽链BD12 例题例题1：中心法则揭示了生物遗传信息由中心法则揭示了生物遗传信息由DNA向蛋向蛋白质传递与表达的过程。请回答下列问题：白质传递与表达的过程。请回答下列问题：（4）RNA病毒的遗传信息传递与表达的途径有病毒的遗传信息传递与表达的途径有（用类似本题图中的形式表述）：（用类似本题图中的形式表述）：；。问：从该题中我们可以得知问：从该题中我们可以得知
8、DNA具有什么样的功能？具有什么样的功能？DNA具有携带遗传信息和表达遗传信息的双重功能。具有携带遗传信息和表达遗传信息的双重功能。13小结：复制、转录、翻译的比较小结：复制、转录、翻译的比较 DNA的功的功能能 传递遗传信息（多个传递遗传信息（多个DNA） 表达遗传信息（以基表达遗传信息（以基因为单位）因为单位） 复制复制 转录转录 翻译翻译 时间时间 在细胞分裂（有丝分裂在细胞分裂（有丝分裂和减数第一次分裂）的和减数第一次分裂）的间期间期 个体发育的全过程个体发育的全过程 进行进行场所场所 主要在细胞核主要在细胞核 主要在主要在细胞核细胞核 细胞质的核细胞质的核糖体糖体14模模板板以以DN
9、A的两条链为的两条链为模板模板 以以DNA的的一条链为模一条链为模板板 以信使以信使RNA为模板为模板 原原料料 4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸 4种核糖核种核糖核苷酸苷酸 20种氨基酸种氨基酸条条件件需要特定的酶和需要特定的酶和ATP 产产物物 两个双链两个双链DNA分子分子 一条单链一条单链mRNA 具有特定氨基酸顺具有特定氨基酸顺序的蛋白质序的蛋白质 信息信息传递传递 DNADNA DNARNA mRNA蛋白质蛋白质 15 巩固巩固4：上图表示细胞内遗传信息表达的过程，根据所学的生上图表示细胞内遗传信息表达的过程，根据所学的生物学知识回答：物学知识回答： (1)图图2中方框内所示结构是中方框
10、内所示结构是_的一部分，它在的一部分，它在_中合成，其基本组成单位是中合成，其基本组成单位是_，可以用图，可以用图2方框中数字方框中数字_表示。表示。 (2)图图1中以为模板合成物质的过程称为中以为模板合成物质的过程称为_，进行的，进行的主要场所是主要场所是_，所需要的原料是，所需要的原料是_。 (3)若该多肽合成到图若该多肽合成到图1中中UCU决定的氨基酸后就终止合成，则决定的氨基酸后就终止合成，则导致合成结束的终止密码是导致合成结束的终止密码是_。RNA细胞核细胞核核糖核苷酸核糖核苷酸翻译翻译核糖体核糖体氨基酸氨基酸UAA16 (4)从化学成分角度分析，与图从化学成分角度分析，与图1中结构
11、的化学组成最相似中结构的化学组成最相似的是的是() A乳酸杆菌乳酸杆菌 B噬菌体噬菌体 C染色体染色体 D流感病毒流感病毒 (5)若图若图1的所示的分子中有的所示的分子中有1 000个碱基对，则由它所控个碱基对，则由它所控制形成的信使制形成的信使RNA中含有的密码子个数和合成的蛋白质中中含有的密码子个数和合成的蛋白质中氨基酸种类最多不超过氨基酸种类最多不超过() A166和和55 B166和和20 C333和和111 D333和和20核糖体的化学成分是核糖体的化学成分是RNA和蛋白质，这与和蛋白质，这与RNA病病毒的成分相似毒的成分相似,所以选所以选DD17当堂练习当堂练习1：18当堂练习当堂
12、练习2mRNA tRNA rRNADNA RNA19乙乙CCUGAAGAGAAGGGACTTCCCTTC20 高考速递高考速递（2010江苏卷）铁蛋白是细胞内储存多余江苏卷）铁蛋白是细胞内储存多余Fe3+的蛋的蛋白，铁蛋白合成的调节与游离的白，铁蛋白合成的调节与游离的Fe3+、铁调节蛋白、铁应答、铁调节蛋白、铁应答元件等有关。铁应答元件是位于铁蛋白元件等有关。铁应答元件是位于铁蛋白mRNA起始密码上游起始密码上游的特异性序列，能与铁调节蛋白发生特异性结合，阻遏铁蛋的特异性序列，能与铁调节蛋白发生特异性结合，阻遏铁蛋白的合成。当白的合成。当Fe3+浓度高时，铁调节蛋白由于结合浓度高时，铁调节蛋白
13、由于结合Fe3+而丧而丧失与铁应答元件的结合能力，失与铁应答元件的结合能力，核糖体能与铁蛋白核糖体能与铁蛋白mRNA一端一端结合，沿结合，沿mRNA移动，遇到起始密码后开始翻译移动，遇到起始密码后开始翻译(如下图所如下图所示示)回答下列问题：回答下列问题：21 （1）图中甘氨酸的密码子是）图中甘氨酸的密码子是 ，铁蛋白基因中决定，铁蛋白基因中决定 “ ” 的 模 板 链 碱 基 序 列的 模 板 链 碱 基 序 列为为 。 （2）FeFe3+3+浓度低时浓度低时 ，铁调节蛋白与铁应答元件结合干扰，铁调节蛋白与铁应答元件结合干扰了了 ，从而抑制了翻译，从而抑制了翻译的起始；的起始；浓度高时，铁调
14、节蛋白由于结合浓度高时，铁调节蛋白由于结合FeFe3+3+而丧失与铁应而丧失与铁应答元件的结合能力，铁蛋白能够翻译。答元件的结合能力，铁蛋白能够翻译。 GGU CCACTGACC 核糖体与铁蛋白核糖体与铁蛋白mRNA的结合和移动的结合和移动 22 （3）若铁蛋白由）若铁蛋白由n个氨基酸组成指导其合成的的碱基数远个氨基酸组成指导其合成的的碱基数远大于大于3n，主要原因是，主要原因是 。 (4)若要改造铁蛋白分子，将图中色氨酸变成亮氨酸若要改造铁蛋白分子，将图中色氨酸变成亮氨酸(密码子密码子为为UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG)，可以通过改变，可以通过改变DNA模板链上的一个碱基来实现，即由模板链上的一个碱基来实现，即由 。mRNA两端存在不翻译的序列两端存在不翻译的序列 CA 解析：决定色氨酸的碱基为解析：决定色氨酸的碱基为ACC，决定亮氨酸的碱基为，决定亮氨酸的碱基为AAT、AAC、GAA、GAG、GAT、GAC，若通过改变一个碱基来实现由色氨酸变为亮氨酸，可通过，若通过改变一个碱基来实现由色氨酸变为亮氨酸，可通过由由CA。 23谢谢大家！24
