1、第第4 4章章 基因的表达基因的表达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第第1 1节节 基因指导蛋白质的合成基因指导蛋白质的合成DNA主要在主要在细胞核细胞核蛋白质的合成蛋白质的合成在细胞质在细胞质(核核糖体糖体)进行进行指导指导通过通过RNA 如何解读如何解读DNA的信息呢？的信息呢？遗传信息的转录遗传信息的转录1、RNA与与DNA的区别的区别核糖核糖脱氧核糖脱氧核糖比较比较RNA与与DNA结构的不同结构的不同 比较项目比较项目DNARNA结结 构构基本单位基本单位五碳糖五碳糖含氮碱基含氮碱基功能功能主要存在部位主要存在部位脱氧核苷酸脱氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸脱氧核糖
2、脱氧核糖核核 糖糖A T C GA U C G通常双螺旋结构通常双螺旋结构一般单链结构一般单链结构细胞核细胞核细胞质细胞质遗传信息的储存、传遗传信息的储存、传递、表达递、表达RNA的种类的种类信使信使 RNA mRNA核糖体核糖体 RNA rRNA 转运转运 RNA tRNA 2、RNA的类型的类型信使信使RNA（m RNA）：）：转录遗传信息，翻译的转录遗传信息，翻译的 模板，即传递遗传信息的作用。模板，即传递遗传信息的作用。转运转运RNA（t RNA）：）：识别密码子，运输特定识别密码子，运输特定 氨基酸，呈三叶草型结氨基酸，呈三叶草型结构。构。核糖体核糖体RNA（r RNA）：）：核糖体
3、的组成成分。核糖体的组成成分。4、转录、转录转录的定义：转录的定义：在细胞核中，以在细胞核中，以DNA的一的一条链为模板，合成条链为模板，合成RNA的过程的过程。转录的场所：转录的场所：细胞核、线粒体、叶绿体细胞核、线粒体、叶绿体。转录的模板：转录的模板：DNA分子的一条链分子的一条链。转录的原料：转录的原料：四种核糖核苷酸四种核糖核苷酸。转录的条件：转录的条件：模板、原料、能量、酶模板、原料、能量、酶。转录时的碱基配对：转录时的碱基配对：转录的产物：转录的产物：mRNA。DNARNAA T C GU A G CGC、CG、TA、AU（8）遗传信息传递的方向）遗传信息传递的方向 AG T AC
4、 A A A T AGCUGACGGUUU转录的过程转录的过程游离的核糖核苷酸游离的核糖核苷酸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 A A A T GCGACGGU UAU UAG T AC A A A T GCGACGGU UAU UAAG T AC A
5、 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 CmRNA转录与复制有哪些不同点？答案：主要是模板、原料、酶的差异。密码子密码子把把_上决定一个氨基酸的三个相邻碱上决定一个氨基酸的三个相邻碱基叫做一个密码子；密码子共有基叫做一个密码子；密码子共有_种，其中决种，其中决定氨基酸的密码子有定氨基酸的密码子有_种种一、遗传信息、密码子和反密码子mRNA6461续表 每种 tRNA 只能识别并转运一种氨基酸，它的一 端是携带氨基酸的部位，另一端有三个碱基，叫反密码子 _，tR
6、NA 共有_种，而氨基酸只有_种，故一种氨基酸可由一种或多种tRNA 来转运终止密码子有_种，不决定氨基酸；起始密码子有_种，决定氨基酸。反密码子存在于_上，共有_种。32tRNA61反密码子6120遗传信息的翻译遗传信息的翻译1、概念：、概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，就以游离在细胞质中的各种氨基酸，就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。蛋白质的过程。mRNA：碱基的数量碱基的数量排列顺序排列顺序蛋白质：蛋白质：氨基酸的数量氨基酸的数量排列顺序排列顺序种类种类决定决定决定决定决定决定?种种?种种4种种20种种讨论：讨论：一个碱基决定一个氨基酸
7、，一个碱基决定一个氨基酸，41=4二个碱基决定一个氨基酸，二个碱基决定一个氨基酸，42=16三个碱基决定一个氨基酸，三个碱基决定一个氨基酸，43=642、碱基与氨基酸的对应关系、碱基与氨基酸的对应关系UCAUG A UUAmRNA 密码子密码子 密码子密码子 密码子密码子3 3、密码子、密码子 密码子：密码子：mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的上决定一个氨基酸的三个相邻的 碱基碱基密码子表U U A G AUA U C 遗传密码共遗传密码共64个，能决定氨基酸的遗传密个，能决定氨基酸的遗传密码只有码只有61个。个。有有3 3个个终止密码终止密码子，没有对应的氨子，没有对应的氨基酸基酸。（。（
8、起始密码子起始密码子）一个密码子决定一个特定的氨基酸。一个密码子决定一个特定的氨基酸。简并性：简并性：色氨酸及甲硫氨酸各只色氨酸及甲硫氨酸各只有一个密有一个密码。多数氨基酸有二个以上的密码子。码。多数氨基酸有二个以上的密码子。在一定程在一定程度上能防止由于碱基的改变而导致的遗传信息的度上能防止由于碱基的改变而导致的遗传信息的改变。改变。4、遗传密码的特性、遗传密码的特性 通用性：地球上通用性：地球上几乎所有的生物共用一套密码子表几乎所有的生物共用一套密码子表。问题：问题：mRNA如何将信息翻译成蛋白质？如何将信息翻译成蛋白质？5、翻译的过程、翻译的过程转运转运RNA(tRNA)A U G G
9、AUA U C？甲硫氨酸CUA反密码子核糖体tRNA作用作用UCAUG A UUAmRNA 细胞质细胞质细胞质中的细胞质中的mRNAUCAUG A UUAA A U 亮氨酸亮氨酸AC U 天门冬天门冬酰氨酰氨 核糖体核糖体mRNA mRNA 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 mR
10、NAmRNA上的上的 相应位置相应位置 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 两个氨基酸分子缩合两个氨基酸分子缩合缩合缩合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 上的碱基与上的碱基与mRNAmRNA上的上的 密码子配对密码子配对.UCAUG A UUA 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
11、A UUA 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UCAUG A UUA 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小结：小结：细胞质（核糖体）细胞质（核糖体）mRNA蛋白质蛋白质氨基酸氨基酸ATP、酶、酶、转运转运RNA（tRNA）GC、CG、mRNA蛋白质蛋白质基因控制蛋白质合成的过程基因控制蛋白质合成的过程DNA的遗传信息的遗传信息mRNA的遗传信息的遗传信息蛋白质的氨基酸排列顺序蛋白质的氨基
12、酸排列顺序数量数量n3n6n续表 每种 tRNA 只能识别并转运一种氨基酸，它的一 端是携带氨基酸的部位，另一端有三个碱基，叫反密码子 _，tRNA 共有_种，而氨基酸只有_种，故一种氨基酸可由一种或多种tRNA 来转运终止密码子有_种，不决定氨基酸；起始密码子有_种，决定氨基酸。反密码子存在于_上，共有_种。32tRNA61反密码子6120三种不同的 RNA(mRNA、tRNA、rRNA)都是通过转录形成的，都在翻译过程中共同发挥作用。2基因、蛋白质与性状的关系(1)基因通过控制_来控制代谢过程，从而控制生物的性状，如白化病。酶的合成(2)基因通过控制性状，如囊性纤维病。_来直接控制RNA 的自我复制和逆转录只发生在 RNA 病毒在宿主细胞内的增殖过程中，且逆转录过程必须有逆转录酶的参与才能进行。蛋白质的结构
