1、晒课单位：宣威市第六中学晒课单位：宣威市第六中学 教教 师：师： 罗罗 赛赛 团团 第四章第四章 基因的表达基因的表达4.1 4.1 基因指导蛋白质的合成基因指导蛋白质的合成基因基因蛋白质的合成蛋白质的合成指导指导_指导蛋白质的合成指导蛋白质的合成基因是有基因是有_的的_片段；片段； DNA DNA 主要存在于主要存在于_中，而中，而蛋白质的合成是在蛋白质的合成是在_中进行的。中进行的。细胞核中的细胞核中的DNADNA如何指导细胞质中的蛋白质的合成如何指导细胞质中的蛋白质的合成基因基因遗传效应遗传效应DNADNA细胞核细胞核细胞质细胞质以以_为媒介为媒介RNARNA细胞质细胞质蛋白质蛋白质翻译
2、翻译基因基因转录转录细胞核细胞核RNA基因的表达基因的表达 基因指导蛋白质合成的过程基因指导蛋白质合成的过程阅读教材阅读教材P P6262到到P P6363第一段结束，独立完成以下几个问题：第一段结束，独立完成以下几个问题：v1 1、 DNADNA与与RNA RNA 的主要区别有哪些？的主要区别有哪些？v2 2、为什么、为什么RNARNA适合做适合做DNADNA的信使？的信使？v3 3、 RNARNA的种类及功能是？的种类及功能是？比较项目比较项目DNADNARNARNA基本单位基本单位五碳糖五碳糖含氮碱基含氮碱基结构结构主要存在部位主要存在部位一、一、DNADNA与与RNA RNA 的主要区
3、别的主要区别脱氧核苷酸脱氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸脱氧核糖脱氧核糖核糖核糖A T C GA T C GA U C GA U C G多为双链结构多为双链结构多为单链结构多为单链结构细胞核细胞核细胞质细胞质RNARNA信使信使RNA (mRNA)RNA (mRNA)核糖体核糖体RNA (rRNA)RNA (rRNA)转运转运RNA (RNA (tRNAtRNA) )转录遗传信息，蛋白质合成的模板转录遗传信息，蛋白质合成的模板氨基酸的运载工具。氨基酸的运载工具。核糖体的组成部分核糖体的组成部分为什么为什么RNARNA适合做适合做DNADNA的信使呢？的信使呢？RNARNA一般是一般是_链，而且比链
4、，而且比 DNA DNA 短，因此能够通过短，因此能够通过_，从，从_转移到转移到_中。中。单单核孔核孔细胞核细胞核细胞质细胞质信使信使RNA(mRNA)：转转录遗传信息，是蛋白录遗传信息，是蛋白质翻译的模板质翻译的模板转运转运RNA（tRNA）：）：运输特定的氨基酸运输特定的氨基酸核糖体核糖体RNA（rRNA）：）：核糖体的组成成份核糖体的组成成份问题：问题： DNADNA的遗传信息是怎样传给的遗传信息是怎样传给mRNAmRNA的呢？的呢？ 在在细胞核细胞核中，以中，以DNADNA的一条链为模板，按的一条链为模板，按照碱基互补配对的原则合成照碱基互补配对的原则合成mRNAmRNA的过程，称的
5、过程，称为转录。为转录。二二. . 遗传信息的转录遗传信息的转录1. 1. 转录的概念转录的概念2. 2. 转录过程转录过程TCATGTTT AAG T AC AA A T DNADNA的平面结构图的平面结构图AG T AC AA 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 AA 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 AA A T
6、AGCGACGGUUUU 在在RNARNA聚合酶的作用下核糖核苷酸一个个连接起来聚合酶的作用下核糖核苷酸一个个连接起来AG T AC AA A T AGCGACGGUUUUAG T AC AA A T GCGACGGUUUUAAG T AC AA A T GCGACGUUGUUAAG T AC AA A T GCGACGUGUUAUAG T AC AA A T GCGACGGUUAUUAG T AC AA A T GCGACGGUUAUUAAG T AC AA A T GCGCGGUUAUUAUAG T AC AA A T GGCGGUUAUUAUCAG T AC AA A T GGCGGUU
7、AUUAUC形成的形成的mRNAmRNA链，链，DNADNA上的遗传信息就传递到上的遗传信息就传递到mRNAmRNA上上mRNAmRNADNADNAAG T AC AA A T UCAUGUUUAmRNA 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 AA A T UCAUGUUUAmRNA 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转录小结：转录小结：v场所：场所：v模板：模板：v原料原料: :v产物：产物：v酶：酶：v能量能量 v特点：特点：v碱基配对：碱基配对：细胞核细胞核DNADNA的一条链的一
8、条链四种核糖核苷酸四种核糖核苷酸mRNAmRNA RNARNA聚合酶聚合酶DNADNARNARNAG GC CC CG GT TA AA AU UATPATP边解旋边转录边解旋边转录练一练：练一练：已知已知DNA片段的碱基对顺序片段的碱基对顺序,写出对应的写出对应的mRNA的碱基顺序的碱基顺序 (以链以链1为模板进行转录为模板进行转录)。 DNA 链链1：TACTATCCCTTT 链链2：ATGATAGGGAAA mRNA 强调：整个转录过程是严格按照强调：整个转录过程是严格按照碱基互补配对碱基互补配对原则原则进行的，从而保证了进行的，从而保证了DNADNA上的遗传信息被准确的传递到了上的遗传
9、信息被准确的传递到了mRNAmRNA上。上。AU GUAAAAAGGG1. DNA1. DNA决定决定RNARNA的性质是通过（的性质是通过（ ）A A、信使、信使RNARNA的密码的密码B B、DNADNA特有的自我复制特有的自我复制C C、碱基互补配对原则、碱基互补配对原则D D、转运、转运RNARNA的媒介的媒介2.2.某信使某信使RNARNA中有碱基中有碱基4040个，其中个，其中C+UC+U为为1515个，那么转录此个，那么转录此RNARNA的的DNADNA片段中片段中G+AG+A为（）为（） A A1515 B B2525 C C3030 D D4040练习巩固练习巩固三三. .
10、遗传信息的翻译遗传信息的翻译mRNAmRNA蛋白质蛋白质?4 4种碱基种碱基2020种氨基酸种氨基酸这这4 4种碱基是怎样决定蛋白质的种碱基是怎样决定蛋白质的2020种氨基酸的？种氨基酸的？ 1 1、翻译：、翻译： 在细胞质中在细胞质中, ,游离的各种氨基酸以游离的各种氨基酸以 mRNAmRNA为模板为模板, ,合合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。如果如果3 3个碱基决定个碱基决定1 1个氨基酸就可以决定个氨基酸就可以决定_种，种， 即即 如果如果2 2个碱基决定个碱基决定1 1个氨基酸就只能决定个氨基酸就只能决定_种，种， 即即4 416166464如
11、果如果1 1个碱基决定个碱基决定1 1个氨基酸就只能决定个氨基酸就只能决定_种，种， 即即 信使信使RNARNA上决定一个氨基酸的上决定一个氨基酸的3 3个相邻的碱基个相邻的碱基2 2、密码子、密码子: :UCAUGAUUAmRNAmRNA密码子密码子密码子密码子密码子密码子第一个字母第二个字母第三个字母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终 止止终终 止止半胱氨酸半胱氨酸半胱氨酸半胱氨酸终终 止止色氨酸色氨酸UCAGC亮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
12、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UC
13、AGa. 密码子表查法密码子表查法 例例:CCU 脯氨酸脯氨酸 c.c.特殊密码子特殊密码子b.b.密码子的特点密码子的特点专一性：专一性：一个密码子只对应一个密码子只对应一种氨基酸一种氨基酸简并性简并性：一种氨基酸可对应多一种氨基酸可对应多个密码子个密码子通用性通用性：地球上几乎所有生地球上几乎所有生物都共用一套密码子物都共用一套密码子3 3个终止密码个终止密码: :UAA UAG UGAUAA UAG UGA2 2个起始密码个起始密码: :AUG GUGAUG GUG思考：游离于细胞质中的氨基酸是怎样到达核糖体呢思考：游离于细胞质中的氨基酸是怎样到达核糖体呢? 携带氨基酸的部位反密码子c.
14、功能功能： 识别密码子，识别密码子，转运氨基酸。转运氨基酸。“搬运工”兼“译员” - tRNA3 3、tRNAtRNA的分子结构：的分子结构：a.a.三叶草形、三叶草形、有臂有臂、有环有环b.b.一端可携带氨基酸，一端可携带氨基酸，另另一端的三个碱基称为反密一端的三个碱基称为反密码子（码子（61种）种）密码子与反密码子密码子与反密码子A A U亮氨酸亮氨酸AC U天冬氨酸天冬氨酸一种一种tRNAtRNA只能携带一种氨基酸只能携带一种氨基酸! !一种氨基酸可由多种一种氨基酸可由多种tRNAtRNA携带携带! !AUG异亮氨酸异亮氨酸灵活运用灵活运用：一个一个tRNAtRNA一端的三个碱基是一端的
15、三个碱基是CGACGA，另一端携带的氨基酸是（，另一端携带的氨基酸是（ ） A.A.精氨酸（精氨酸（CGACGA） B.B.丙氨酸丙氨酸(GCU) (GCU) C. C.脯氨酸（脯氨酸（CCUCCU）BUCAUGAUUAmRNA细胞质细胞质ACGUGAUUAUAC甲硫氨酸甲硫氨酸ACU天门冬氨天门冬氨酸酸核糖体核糖体核糖体与核糖体与mRNAmRNA结合结合ACGUGAUUAU UA AC C甲硫氨酸甲硫氨酸A AC CU U天门冬氨天门冬氨酸酸携带甲硫氨酸的携带甲硫氨酸的tRNAtRNA通过与碱基通过与碱基AUGAUG互补配对进入位点互补配对进入位点1 1AC CG GU UG GA AU U
16、U UA AU UA AC甲硫氨酸甲硫氨酸A AC CU U天门冬氨天门冬氨酸酸A AU UG G异亮氨酸异亮氨酸携带天门冬氨酸的携带天门冬氨酸的tRNAtRNA进入位点进入位点2 2ACGUGAUUAUA C甲硫氨酸甲硫氨酸A AC CU U天冬天冬氨酸氨酸A AU UG G异亮氨酸异亮氨酸肽键肽键甲硫氨酸与天门冬氨酸形成肽键，核糖体转移到占据位点甲硫氨酸与天门冬氨酸形成肽键，核糖体转移到占据位点2 2的的tRNAtRNA上。上。ACGUGAUUAUA C甲硫氨酸甲硫氨酸A AC CU U天冬天冬氨酸氨酸A AU UG G异亮氨酸异亮氨酸核糖体读取下一个密码子，原占据位点核糖体读取下一个密码
17、子，原占据位点1 1的的tRNAtRNA离开核糖体，占据位点离开核糖体，占据位点2 2的核糖体进入位点的核糖体进入位点1 1。ACGUGAUUAUA C甲硫氨酸甲硫氨酸ACU天冬氨酸天冬氨酸AUG异亮氨酸异亮氨酸肽键肽键一个新的携带氨基酸的一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点进入位点2ACGUGAUUAU A C甲硫氨酸甲硫氨酸AC U天冬氨酸天冬氨酸AUG异亮氨酸异亮氨酸重复步骤重复步骤1、2、3、4,肽链延长肽链延长ACGUGAUUAUA CACUAUG甲硫氨酸甲硫氨酸天冬天冬氨酸氨酸异亮氨酸异亮氨酸肽链肽链直到核糖体读取到直到核糖体读取到mRNAmRNA的终止密码的终止密码1.1.场所：
18、场所： 2.2.模板：模板：3.3.原料：原料：4.4.产物：产物：5.5.遗传信息传递方向：遗传信息传递方向：6.6.翻译时的碱基配对：翻译时的碱基配对：7.7.肽链由各相邻的氨基酸通过肽链由各相邻的氨基酸通过 连接形成。连接形成。8.8.翻译的条件：翻译的条件： 肽键肽键 A U C G A U C GmRNAmRNA tRNAtRNA U A G CU A G C细胞质的核糖体细胞质的核糖体mRNAmRNA合成蛋白质的合成蛋白质的2020种氨基酸种氨基酸酶、酶、ATPATP、模板、原料、模板、原料翻译小结：翻译小结：蛋白质蛋白质mRNA mRNA 蛋白质蛋白质 3 3、DNADNA解旋发生在解旋发生在 A A复制与转录中复制与转录中 B B只在转录中只在转录中 C C只在翻译中只在翻译中 D D只在复制中只在复制中 4 4、密码子、反密码子分别有多少种、密码子、反密码子分别有多少种 A. 64 A. 64 6464 B. 61 B. 61 6161 C. 64 61 D. 61 64C. 64 61 D. 61 64AC练习巩固真核细胞中复制、转录、翻译的比较真核细胞中复制、转录、翻译的比较DNADNA复制复制转录转录翻译翻译时间时间场所场所模板模板原料原料酶酶能量能量原则原则特点特点产物产物信息传递信息传递
