1、 高中生命科学第二册高中生命科学第二册6.2 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是因为子代获得了亲代复制的一份份DNADNA的缘故的缘故1 1、DNADNA的的复制复制1）概念：概念： DNA的复制是指以的复制是指以原来原来DNA分子分子为为模板模板，合成合成出出相同相同DNA分子分子的过程。的过程。2）时间：细胞分裂的）时间：细胞分裂的间期间期地点：地点：细胞核细胞核3）过程：）过程：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
2、出结果：解出单链单链，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：A、T、G、C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复制的特点：复制的特点：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将大肠干菌将大肠干菌DNADNA用用1515
3、N 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，当个，当DNA分子连续
4、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（1 1）转录：以）转录：以DNADNA分子中的分子中的一条多一条多核苷酸链核苷酸链为模板，合成为模板，合成RNARNA的过程。的过程。2、遗传信息的转录、遗传信息的转录RNARNA与与DNADNA的比较的比较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
5、 U五五碳糖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的的类型类型mRNAmRNA（信使（信使RNARNA ）tRNAtRNA（转运（转运RNARNA ) )rRNArRNA （核糖体（核糖体RNA)RNA)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
6、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AG 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
7、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
8、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RNAb. 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mRNA3
9、 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照一定的顺在核糖体内按照一定的顺序序排列排列起来，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。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 一种一种氨基酸可以氨基
10、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UCAUG A UUAmRNA 细胞质细胞质细胞质中的细胞质中的mRNAmRNAUCAUG A UUAA A U 亮氨酸亮氨酸AC U 天门
11、冬天门冬酰氨酰氨 核糖体核糖体mRNAmRNA与核糖体结合与核糖体结合. .UCAUG A UUAA A U 亮氨酸亮氨酸AC U 天门冬天门冬酰氨酰氨 tRNAtRNA上的反密码子与上的反密码子与 mRNAmRNA上的密码子互补配对上的密码子互补配对 . UCAUG A UUAA A U 亮氨酸亮氨酸AC U 天门冬天门冬酰氨酰氨AUG 异亮氨酸异亮氨酸 tRNAtRNA将氨基酸转运到将氨基酸转运到mRNAmRNA上的相应位置上的相应位置 . .UCAUG A UUAA A U 亮氨酸亮氨酸AC U 天门冬天门冬酰氨酰氨AUG 异亮氨酸异亮氨酸 两个氨基酸分子脱水缩合两个氨基酸分子脱水缩合脱
12、水缩合脱水缩合UCAUG A UUAA A U 亮氨酸亮氨酸AC U 天门冬天门冬酰氨酰氨AUG 异亮氨酸异亮氨酸 核糖体随着核糖体随着 mRNAmRNA滑动滑动. .另一个另一个tRNAtRNA上上的碱基与的碱基与mRNAmRNA上的密码子配对上的密码子配对. . UCAUG A UUAA A U 亮氨酸亮氨酸AC U 天门冬天门冬酰氨酰氨AUG 异亮氨酸异亮氨酸 一个个氨基酸分子缩合成链状结构一个个氨基酸分子缩合成链状结构UCAUG A UUAA A U 亮氨酸亮氨酸AC U 天门冬天门冬酰氨酰氨AUG 异亮氨酸异亮氨酸 t tRNARNA离开，再去转运新的氨基酸离开，再去转运新的氨基酸U
13、CAUG A UUAA A UAC UAUG 亮氨酸亮氨酸 天门冬天门冬酰氨酰氨 异亮氨酸异亮氨酸以以mRNAmRNA为模板形成了有一定氨基酸顺序的蛋白质为模板形成了有一定氨基酸顺序的蛋白质 转录过程总结转录过程总结场所：场所：核糖体核糖体原料：原料：氨基酸氨基酸模板：模板：mRNA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传递传递给给RNA，再由，再由RNA决定蛋白质合决定蛋白质合成，以及遗传信息由成，以及遗传信息由DNA复制传复制传递给递给DNA的规律。的规律。 DNA RNA 蛋蛋 白白 质质 （性状）（性状） 转录转录逆转录逆转录翻译翻译复制复制（1）中心法则表达式）中心法则表达式复制复制（2）中心法的意义）中心法的意义意义：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核酸酸和和蛋白质蛋白质的联系和分工。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储存和传递遗传信息信息，指导和控制，指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细胞结构的基本成分的基本成分，并参与，并参与调节新陈代谢调节新陈代谢活动。活动。
