1、第四章 基因的表达第一节 基因指导蛋白质的合成一一.RNA：1 1）.基本组成单位基本组成单位：2 2）.空间结构特点：空间结构特点：碱基碱基A G CU核糖核核糖核苷苷酸酸单链单链核糖核酸核糖核酸3)比较DNA与RNA的异同 项目项目 DNARNA组成元素组成元素基本单位基本单位化学组成化学组成磷酸_磷酸_结构结构核糖核苷酸脱氧核苷酸脱氧核糖核糖A T C GA U C GC、H、O 、N、P单链结构规则的双螺旋结构规则的双螺旋结构定义场所模板原料条件产物特点原则二、转录：二、转录：DNA mRNA以以DNA的一条链为模板，合成的一条链为模板，合成mRNA的过程。的过程。细胞核细胞核DNA的
2、的一条链一条链4中游离的核糖核苷酸中游离的核糖核苷酸能量和酶能量和酶单链单链RNA边解旋边转录边解旋边转录碱基互补配对原则（碱基互补配对原则（A-U、T-A、C-G、G-C）指导指导(解旋酶和解旋酶和RNA聚合酶聚合酶)AG T AC A A A T AGCUGACGGUUURNA 聚合酶聚合酶AG T AC A A A T AGCGACGGUUU UAG 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
3、 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 C4、条件条件【及时训练】下图中表示转录过程的是（）B（1 1）DNADNA的两条链都能转录吗？的两条链都能转录吗？（2 2）DNADNA链完全解开吗？链完全解开吗？（3 3）在转录过程中碱基互补配对原则有什么特殊）在转录过程中碱基互补配对原则有什么特殊 情况？情况？A AU U、T TA A、G
4、 GC C、C CG GA AT TT TC CA AG GA AT TG GT TA AA AG GT TC CT TA AC CDNADNAa a链链b b链链A AU UU UC CA AG GA AU UG G假设以假设以b b链为模板，则转录出的链为模板，则转录出的RNARNA碱基排列为碱基排列为项目项目DNA复制复制DNA转录转录场所场所细胞核（主要）细胞核（主要）细胞核（主要）细胞核（主要）模板模板DNA的两条链的两条链DNA的一条链的一条链原料原料4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸种核糖核苷酸能量能量ATPATP酶酶解旋酶和解旋酶和DNA聚合酶聚合酶解旋酶和解旋酶和RNA
5、聚合酶聚合酶碱基配对碱基配对AT，TA，CG，GCAT，TA，CG，GC产物产物DNARNA信息传递信息传递R【随堂练习随堂练习】列表比较列表比较DNA复制与转录复制与转录通过转录，通过转录，DNA就把遗传信息传递就把遗传信息传递给了给了mRNA。（。（转录转录）之后，之后，mRNA从细胞核中出来，从细胞核中出来，进入细胞质，指导蛋白质的合成。进入细胞质，指导蛋白质的合成。（翻译翻译）三、遗传信息的翻译三、遗传信息的翻译1 1、定义、定义：以：以mRNAmRNA为模板，合成具有一定的氨基酸顺为模板，合成具有一定的氨基酸顺序的序的多多肽链（蛋白质）的过程肽链（蛋白质）的过程。2 2、场所、场所：
6、_核糖体核糖体3、实质、实质：将将mRNA中的碱基序列翻译为蛋白质的中的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列。氨基酸序列。科学家通过推测和实验验证，破解了遗传密码科学家通过推测和实验验证，破解了遗传密码 ，得知得知mRNAmRNA上三个相邻的碱基决定一个氨基酸。上三个相邻的碱基决定一个氨基酸。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密码子密码子:UCAUG A UUAmRNAmRNA密码子密码子密码子密码子密码子密码子 第第1个字母个字母 第第2个字母个字母 第第3个字母个字母 密码子密码子苯丙氨酸 U U U UUU？精氨酸 A G G AGG密码子
7、表的几个注意事项：密码子表的几个注意事项：1.一个密码子只能控制一种氨基酸。一个密码子只能控制一种氨基酸。2.一种氨基酸可能对应多个密码子。一种氨基酸可能对应多个密码子。3.有有2个起始密码子。个起始密码子。特点：特点：起始翻译。起始翻译。本身可以翻译氨基酸。本身可以翻译氨基酸。4.有有3个终止密码子。个终止密码子。特点：特点：终止翻译。终止翻译。本身不翻译氨基酸。本身不翻译氨基酸。5.所有生物共用一套密码子。所有生物共用一套密码子。密码子的简并性。密码子的简并性。决定氨基酸种类的密决定氨基酸种类的密码子有多少种？码子有多少种？mRNA进入细胞质中，与蛋白质的装配器进入细胞质中，与蛋白质的装配
8、器核糖体核糖体结合。结合。1.生产线生产线2.工人工人搬搬运运工具：工具：tRNAtRNA（转运（转运RNARNA）A A U亮氨酸亮氨酸AC U天冬氨酸天冬氨酸U U A G A UmRNA UCAUG A UUAmRNA细胞质细胞质过过程程U A C甲硫氨甲硫氨酸酸GG U组氨酸组氨酸核糖体核糖体肽键肽键ACGUC A CUAC A CH H2 2O O-H-H2 2O OAGGUC A CGUC A C甲硫氨酸甲硫氨酸U A CGG U 组氨酸组氨酸CAC色氨酸色氨酸AGGUC A CGUC G U甲硫氨酸甲硫氨酸GG U 组氨酸组氨酸CAC色氨酸色氨酸AG C精氨酸精氨酸mRNA 和肽
9、链被释放到细胞质中。和肽链被释放到细胞质中。AU A翻译小结：翻译小结：场所场所细胞质的核糖体上细胞质的核糖体上模板模板mRNA原料原料20种游离的氨基酸种游离的氨基酸条件条件酶和能量酶和能量产物产物多肽链或蛋白质多肽链或蛋白质原则原则碱基互补配对碱基互补配对(密码子和反密码子密码子和反密码子)转录和翻译的比较转录和翻译的比较过程过程转录转录翻译翻译场所场所模板模板原料原料条件条件产物产物原则原则细胞核细胞核细胞质的核糖体上细胞质的核糖体上DNA的一条链的一条链mRNA四种游离的核糖核苷酸四种游离的核糖核苷酸20种游离的氨基酸种游离的氨基酸特定的酶和能量特定的酶和能量特定的酶和能量特定的酶和能
10、量单链的单链的RNA特定氨基酸顺序的蛋白质特定氨基酸顺序的蛋白质碱基互补配对碱基互补配对碱基互补配对碱基互补配对（DNA的一条链与的一条链与mRNA）（mRNA的密码子与的密码子与tRNA的反密码子的反密码子）总结：总结：基因指导蛋白质合成的过程基因指导蛋白质合成的过程DNA的一条链的一条链转录转录mRNA翻译翻译多肽或蛋白质多肽或蛋白质练习：练习：1.1.根据转录和翻译过程填充根据转录和翻译过程填充 DNADNA双链双链 G G 信使信使RNARNA 转运转运RNARNA 氨基酸氨基酸 丙氨酸（密码丙氨酸（密码 GCA GCA）C C A A C C G G T T G G C C A A
11、C C G G U UA密码子密码子精氨酸精氨酸氨基酸氨基酸转运转运RNAG信使信使RNAGGDNA双链双链CCCAAT C GU C G练习练习1、“遗传信息遗传信息”是指：（是指：（）A、DNA的脱氧核苷酸排列顺序的脱氧核苷酸排列顺序 B、信使、信使RNA的核苷酸排列顺序的核苷酸排列顺序 C、蛋白质的氨基酸排列顺序、蛋白质的氨基酸排列顺序 D、tRNA 的核苷酸排列顺序的核苷酸排列顺序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上决定一个氨基
12、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反密码子是指反密码子是指()ADNA一端的一端的3个碱基个碱基B信使信使RNA分子一端的分子一端的3个碱基个碱基C转运转运RNA分子一端的分子一端的3个碱基个碱基D核糖体核糖体RNA分子一端的分子一端的3个碱基个碱基C4 4、一条多肽链上有氨基酸、一条多肽链上有氨基酸300300个，则作为合成该多肽链个，则作为合成该多肽链 模板的信使模板的信使RNARNA分子和转录信使分子和转录信使RNARNA的的DNADNA分子至少要分子至少要 有碱基多少个？有碱基多少个？A.300A.300；60
13、0 B.900600 B.900；18001800 C.900 C.900；900 D.600900 D.600；9009005 5、某生物基因单链的一段是、某生物基因单链的一段是GCAGACAAA GCAGACAAA 若以此链为模板，若以此链为模板，经转录翻译形成的多肽链上所对应的氨基酸顺序是经转录翻译形成的多肽链上所对应的氨基酸顺序是 苯丙氨酸；苯丙氨酸；天冬氨酸；天冬氨酸；亮氨酸；亮氨酸；赖氨酸；赖氨酸；精氨酸；精氨酸；丙氨酸丙氨酸 A.A.B.B.C.C.D.D.6 6、某种蛋白质中含、某种蛋白质中含200200个氨基酸，在控制此蛋白质合成个氨基酸，在控制此蛋白质合成 的的DNADNA
14、中，最少应有（中，最少应有（）个脱氧核苷酸）个脱氧核苷酸 A A12001200 B B600600 C C400400 D D2002007 7、DNADNA复制，转录和翻译后所形成的产物分别是复制，转录和翻译后所形成的产物分别是 A ADNADNA，RNARNA，蛋白质蛋白质 B BDNADNA，RNARNA和氨基酸和氨基酸 C CRNARNA，DNADNA和核糖和核糖 D DRNARNA，DNADNA和蛋白质和蛋白质8关于蛋白质的合成，请回答回答：关于蛋白质的合成，请回答回答：(1)转录是在转录是在_中进行的，它以中进行的，它以_为模板合成为模板合成_的过程；翻译是在的过程；翻译是在_中
15、进行的，它是以中进行的，它是以_为场所，为场所，以以_为模板，以为模板，以_为运载工具，合为运载工具，合成具有一定成具有一定_顺序的蛋白质的过程。顺序的蛋白质的过程。(2)密码子是指密码子是指_。(3)已知信使已知信使RNA上的一段碱基序列是上的一段碱基序列是AUGCACUGGCGUUG，则转录该信使，则转录该信使RNA片片段的段的DNA的模板链的碱基序列是的模板链的碱基序列是_。(4)一个信使一个信使RNA分子上可以相继结合分子上可以相继结合_，同时进行多肽链的合成，因此少量的信使同时进行多肽链的合成，因此少量的信使RNA分分子就可以迅速合成出子就可以迅速合成出_的蛋白质。的蛋白质。细胞核细胞核 DNA的一条链的一条链 mRNA 细胞质细胞质 核糖体核糖体mRNAtRNA氨基酸氨基酸 mRNA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 TACGTGACCGCAAC 多个核糖体多个核糖体 大量大量
