1、第一节第一节基因指导蛋白质的合成基因指导蛋白质的合成第四章第四章 基因的表达基因的表达沈安宝性状的直接体现者？性状的直接体现者？蛋白质蛋白质性状的最终决定者？性状的最终决定者？基因基因基因基因控制生物控制生物性状性状蛋白质蛋白质体现者体现者问题：基因是怎样指导蛋白质的合成呢？问题：基因是怎样指导蛋白质的合成呢？遗传信息是如何传递给蛋白质的遗传信息是如何传递给蛋白质的？细胞核（细胞核（DNA）细胞质（蛋白质）细胞质（蛋白质）信使信使？mRNADNA与与RNA的异同的异同双链双链单链单链脱氧核苷酸脱氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸A G C TA G C U脱氧核糖脱氧核糖核糖核糖磷酸磷酸磷酸磷酸一、
2、遗传信息的转录一、遗传信息的转录为什么为什么mRNA适于作适于作DNA的信使？的信使？n1.RNA也可以储存遗传信息也可以储存遗传信息n2.RNA能通过核孔，从细胞核转移到细胞能通过核孔，从细胞核转移到细胞质。质。mRNA（信使（信使RNA）tRNA（转运（转运RNA）rRNA（核糖体（核糖体RNA）RNA的分类的分类tRNAmRNA（2）RNA的种类和功能的种类和功能mRNAmRNA（信使）（信使）tRNAtRNA（转运）（转运）：携带遗传信息，翻译的模板：携带遗传信息，翻译的模板 ：蛋白质合成中运输氨基酸：蛋白质合成中运输氨基酸rRNA:核糖体的组成成分之一核糖体的组成成分之一ACGTG
3、T TT ADNA的平面结构图TG C AC A A A T 解旋酶解旋酶AGCAGACGGUUUDNADNA游离的核糖核苷酸游离的核糖核苷酸RNA 聚合酶TG C AC A A A T 1、DNA解旋，碱基暴露解旋，碱基暴露TG C AC A A A T AGCGACGGUUA2 2、游离的核糖核苷酸与、游离的核糖核苷酸与DNADNA随机碰撞，氢键结合随机碰撞，氢键结合TG C AC A A A T AGCGACGGUUA U3、连接成、连接成mRNA。AG T AC A A A T GCGACGGUUU UAAG T AC A A A T GCGACGUGU UAUAG T AC A A
4、A T GCGACGGU UAU UAG T AC A A A T GGCGGU UAU UA U CRNA 聚合酶TG C AC A A A T GGCGGA UGU UA U C形成形成 mRNA mRNA 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mRNAmRNADNADNATG C AC A A A T 细胞质细胞质 细胞核细胞核 核孔核孔DNADNAACGUG U UUAmRNAmRNAACGTGTT AT4 4、mRNAmRNA释放，释放，DNADNA双链恢复双链恢复ACGUG U UUAmRNAmRNA2.2.场所：场所：主要在细胞核主要在细
5、胞核3.3.过程：过程：4 4步步:解旋、解旋、配对、配对、连接、释放连接、释放4.4.条件条件模板：模板：酶：酶：原料：原料：能量：能量：5.5.结果：结果：1、转录的概念：在、转录的概念：在细胞核细胞核中，以中，以DNA的一条链的一条链为为模板，合成模板，合成mRNA的过程。的过程。DNADNA的一条链的一条链游离的四种核糖核苷酸游离的四种核糖核苷酸ATPATPDNADNA解旋酶、解旋酶、RNARNA聚合酶等聚合酶等形成一条形成一条mRNAmRNA一、遗传信息的转录一、遗传信息的转录细胞核细胞核细胞核细胞核 四种脱氧核苷酸四种脱氧核苷酸四种核糖核苷酸四种核糖核苷酸DNA的两条链的两条链DN
6、ADNA中的一条链中的一条链两个双链两个双链DNA分子分子单链单链RNARNAAT G CA AU GU GC C比较：比较：解旋酶、解旋酶、DNA聚合酶聚合酶解旋酶、解旋酶、RNARNA聚合酶聚合酶2.场所：场所：在细胞质在细胞质1.定义：定义：以以mRNA为模板为模板,合成具有一定合成具有一定氨氨基酸基酸顺序的顺序的蛋白质蛋白质的过程。的过程。问题？问题？蛋白质是由蛋白质是由20种氨基酸组成的，而信种氨基酸组成的，而信使使RNA上的碱基只有上的碱基只有四种四种（A、G、C、U），那么，这四种碱基是怎样），那么，这四种碱基是怎样决定蛋白质上的决定蛋白质上的20种氨基酸的呢？种氨基酸的呢？如果
7、如果1 1个碱基决定个碱基决定1 1个氨基酸，则个氨基酸，则4 4种碱基只能决定种碱基只能决定4 4种氨基酸；种氨基酸；如果如果两个两个碱基决定一个氨基酸，最碱基决定一个氨基酸，最多也只能决定多也只能决定 种氨基酸；种氨基酸；如果由三个碱基决定一个氨基酸，如果由三个碱基决定一个氨基酸，这样的碱基组合可以达到这样的碱基组合可以达到 种。种。1664UCAUG A UUAmRNA 密密码子码子 密码子：遗传学上把密码子：遗传学上把信使信使RNA（mRNA）上）上决决定一个定一个氨基酸氨基酸的的3个相邻的碱基叫做一个密码子。个相邻的碱基叫做一个密码子。密码子密码子密码子1.简并性：同一种氨基酸具有两
8、个或更多个密码子的现象 2.通用性：不同的生物密码子基本相同，即共用一套密码子 P65思考与讨论思考与讨论1.A U G G A A G C A U G U C C G A G C A A G C C G.甲甲硫硫氨氨酸酸谷谷氨氨酸酸丙丙氨氨酸酸半半胱胱氨氨酸酸脯脯氨氨酸酸丝丝氨氨酸酸赖赖氨氨酸酸脯脯氨氨酸酸密码子总数是密码子总数是 种，种，但决定氨基酸的密码子是但决定氨基酸的密码子是 种。种。所有生物的密码子是所有生物的密码子是 的。的。61616464一种密码子决定一种氨基酸，一种密码子决定一种氨基酸，但一种氨基酸可以由但一种氨基酸可以由 不同的不同的密码子决定。密码子决定。1 1种或几种
9、种或几种相同相同P65思考与讨论思考与讨论2.3游离在细胞质中的氨基酸，是怎样运送到合成蛋白游离在细胞质中的氨基酸，是怎样运送到合成蛋白质的质的“生产线生产线”上的呢？上的呢？在在tRNAtRNA上与上与mRNAmRNA的密码子互补配对的的密码子互补配对的3 3个碱基叫反密码子个碱基叫反密码子搬运工搬运工-转运转运RNA（tRNA）1种种转运转运RNA（tRNA）只能识别并转运）只能识别并转运1 1种氨基酸。种氨基酸。tRNA的种类：的种类：61种（因为种（因为决定氨基酸的密码子有决定氨基酸的密码子有6161种）种）mRNAmRNAtRNAtRNA氨基酸氨基酸核糖体核糖体UCAUG A UUA
10、A A U亮氨酸亮氨酸AC U天门冬天门冬氨酸氨酸核糖体核糖体UCAUG A UUAA A U亮氨酸亮氨酸AC U天门冬天门冬氨酸氨酸UCAUG A UUAA A U亮氨酸亮氨酸AC U天门冬天门冬氨酸氨酸AUG异亮氨酸异亮氨酸UCAUG A UUAA A U亮氨酸亮氨酸AC U天门冬天门冬氨酸氨酸AUG异亮氨酸异亮氨酸肽键肽键UCAUG A UUAA A U亮氨酸亮氨酸AC U天门冬天门冬氨酸氨酸AUG异亮氨酸异亮氨酸UCAUG A UUAA A U亮氨酸亮氨酸AC U天门冬天门冬氨酸氨酸AUG异亮氨酸异亮氨酸肽键肽键UCAUG A UUAA A U亮氨酸亮氨酸AC U天门冬天门冬氨酸氨酸A
11、UG异亮氨酸异亮氨酸UCAUG A UUAA A UAC UAUG亮氨酸亮氨酸天门冬天门冬氨酸氨酸异亮氨酸异亮氨酸2.2.翻译的概念翻译的概念:以以mRNAmRNA为模板为模板,合成具有一定合成具有一定氨氨基酸基酸顺序的顺序的蛋白质蛋白质的过程。的过程。1.1.场所：场所：在细胞质在细胞质3.3.过程：过程：4 4步步:4.4.条件条件:翻译者：翻译者：转运转运RNA(tRNA)5.5.结果：结果：模板：模板：原料：原料：能量：能量：游离的游离的20种氨基酸种氨基酸ATPATPMRNAMRNA肽链肽链二、遗传信息的翻译二、遗传信息的翻译肽链肽链加工加工蛋白质蛋白质(生命活动的主要承担者）生命活动的主要承担者）结合结合 运输运输 缩合缩合 终止终止答案：答案：B答案：答案：C答案：答案：A答案：答案：D答案：答案：B谢谢谢谢
