1、RNARNA聚合酶聚合酶DNADNA聚合酶聚合酶解旋酶解旋酶氨基酸氨基酸核糖体核糖体反密反密码子码子遗传遗传密码密码RNARNA聚合酶聚合酶转录转录RNA-DNARNA-DNA杂交区域杂交区域游离核苷酸游离核苷酸RNARNA聚合酶移动方向聚合酶移动方向RNARNA聚合酶聚合酶DNADNA双螺旋解开双螺旋解开DNADNA双螺旋双螺旋重新形成重新形成核苷酸加到核苷酸加到RNARNA末端末端RNARNA场所：场所：模板：模板：原料：原料：酶：酶：能量：能量：产物：产物：基因基因(DNA)(DNA)的一条链的一条链(模板链模板链)游离的四种核糖核苷酸游离的四种核糖核苷酸如如ATPATP等等RNARNA
2、聚合酶聚合酶细胞核细胞核(主要主要)、叶绿体、线粒体、叶绿体、线粒体模板链模板链编码链编码链mRNAmRNA、tRNAtRNA、rRNArRNARNARNA聚合酶聚合酶DNADNA聚合酶聚合酶解旋酶解旋酶氨基酸氨基酸核糖体核糖体 细胞质细胞质细胞核细胞核 核孔核孔DNAAG T AC A A A T ATC TUCAUG A UUAmRNAUG AAUCAUG A UUA成熟成熟mRNAmRNAUCAUG A UUA成熟成熟mRNA 细胞质细胞质mRNAmRNA通过核孔进入细胞质通过核孔进入细胞质UCAUG A UUA成熟成熟mRNAmRNA 细胞核细胞核AG T AC A A A T ATC
3、 TUAA亮氨酸亮氨酸CAU天冬氨酸天冬氨酸核核糖糖体体由由蛋白质蛋白质和和rRNArRNA组成，包括组成，包括大大、小小两个两个亚亚基基。UAC赖氨酸赖氨酸 细胞质细胞质U A C甲硫氨甲硫氨酸酸AC U天冬氨天冬氨酸酸细胞质中细胞质中 tRNA上的上的反密码反密码子子与与 mRNA上的上的密密码子码子互补配对互补配对 ACGUG A UUAU A AACGUG A UUAU A C甲硫氨甲硫氨酸酸AC U天冬氨天冬氨酸酸细胞质中细胞质中AUG异亮氨异亮氨酸酸形成肽键形成肽键U A AACGUG A UUA甲硫氨甲硫氨酸酸AC U天冬氨天冬氨酸酸细胞质中细胞质中AUG异亮氨异亮氨酸酸U A
4、AAC U细胞质中细胞质中AUG甲硫氨甲硫氨酸酸天冬氨天冬氨酸酸异亮氨异亮氨酸酸ACGUG A UUAU A A场所：场所：模板：模板：原料：原料：酶：酶：能量：能量：产物：产物：其他条件：其他条件：mRNA2020种氨基酸种氨基酸如如ATPATP等等需要需要细胞质的核糖体细胞质的核糖体tRNAtRNA具一定氨基酸顺序的多肽具一定氨基酸顺序的多肽基因基因(DNA)(DNA)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如如ATPATP等等RNARNA聚合酶聚合酶细胞核细胞核(主要主要)mRNAmRNA、tRNAtRNA、rRNArRNA 多肽链合成时，在一个多肽链合成时，在一个mRN
5、AmRNA分子上可以分子上可以有若干个有若干个核糖体同时工作核糖体同时工作，增加了翻译的效率。，增加了翻译的效率。翻译瘦素蛋白基因时，一个核糖体从起始密码子翻译瘦素蛋白基因时，一个核糖体从起始密码子到终止密码子约需到终止密码子约需4 4秒钟，实际上合成秒钟，实际上合成100100个瘦素蛋白个瘦素蛋白只需只需1 1分钟，即约分钟，即约0.60.6秒就合成一个瘦素蛋白。秒就合成一个瘦素蛋白。基基因因指指导导蛋蛋白白质质合合成成的的过过程程转录场所：转录场所：表达过程：表达过程：真核细胞和原核细胞遗传信息表达示意图（真核细胞和原核细胞遗传信息表达示意图（局部局部）细胞核、线粒体、细胞核、线粒体、叶绿
6、体叶绿体拟核拟核细胞核内转录成的细胞核内转录成的mRNAmRNA经加工后从核孔经加工后从核孔出来，与核糖体结合出来，与核糖体结合mRNAmRNA不需加工，不需加工，边转录边翻译边转录边翻译中心法则中心法则DNARNA蛋白质蛋白质复制复制转录转录翻译翻译逆转录逆转录复制复制DNADNA脱氧核苷酸脱氧核苷酸排列顺序排列顺序RNARNA核糖核苷酸核糖核苷酸排列顺序排列顺序氨基酸氨基酸排列顺序排列顺序蛋白质蛋白质结构和功能结构和功能特异性特异性生物种类生物种类遗传信息传递方向遗传信息传递方向以以DNADNA为为遗传物质遗传物质的生物的生物以以RNARNA为为遗传物质遗传物质的生物的生物RNARNA蛋白
7、质蛋白质复复制制翻译翻译DNADNA复复制制转录转录RNARNA蛋白质蛋白质翻译翻译DNADNA复复制制转录转录RNARNA蛋白质蛋白质翻译翻译RNARNA逆转录逆转录科学探索的脚步科学探索的脚步19531953年，沃森和克里克提出年，沃森和克里克提出DNADNA双螺旋结构模型获诺贝尔奖。双螺旋结构模型获诺贝尔奖。19571957年，克里克提出年，克里克提出“中心法则中心法则”。19601960年，信使年，信使RNARNA被发现。被发现。19651965年，年，RNARNA复制酶被发现。复制酶被发现。19661966年，巴尔的摩和特明发现逆转录现象获诺贝尔奖。年，巴尔的摩和特明发现逆转录现象获
8、诺贝尔奖。19681968年，尼伦伯格等因破译了遗传密码获诺贝尔奖。年，尼伦伯格等因破译了遗传密码获诺贝尔奖。19971997年，普鲁西纳因发现朊蛋白，并其致病机理获得诺贝尔奖。年，普鲁西纳因发现朊蛋白，并其致病机理获得诺贝尔奖。20062006年，罗杰因在真核转录的分子基础研究的贡献获诺贝尔奖年，罗杰因在真核转录的分子基础研究的贡献获诺贝尔奖20092009年，阿达年，阿达约纳特等三科学家因约纳特等三科学家因“对核糖体结构和功能的对核糖体结构和功能的研究研究”而获奖而获奖v已知掺入多肽链中的氨基酸种类是由已知掺入多肽链中的氨基酸种类是由mRNA中的三联中的三联体遗传密码决定的。查资料得知当时
9、尼伦伯格体遗传密码决定的。查资料得知当时尼伦伯格破译的破译的第一个遗传密码是第一个遗传密码是UUUUUU。若反应体系中的。若反应体系中的MgMg2+2+浓度高，浓度高，人工合成的多聚核苷酸不需要起始密码子就能指导多人工合成的多聚核苷酸不需要起始密码子就能指导多肽的生物合成，读码是随机的。已知实验室能够合成肽的生物合成，读码是随机的。已知实验室能够合成各种各种RNARNA，能用一定方法检测多肽链是否合成。，能用一定方法检测多肽链是否合成。v现提供如下材料：多聚尿嘧啶核苷酸链现提供如下材料：多聚尿嘧啶核苷酸链(UUUUUUUUUU)；除去除去DNADNA、mRNAmRNA的细胞提取液（的细胞提取液
10、（MgMg2+2+浓度高）；浓度高）；2020种氨种氨基酸，多支试管等。基酸，多支试管等。v请根据上述材料，设计破译请根据上述材料，设计破译“UUU”UUU”的实验步骤。的实验步骤。已知已知某原核生物的一个某原核生物的一个mRNAmRNA碱基排列顺序如下：碱基排列顺序如下：UCG UCG AUG AUG GAAGAA(3333个碱基个碱基)UGCUGC UAG UAG 请写出对应的氨基酸序列，并推测出请写出对应的氨基酸序列，并推测出DNADNA分子相分子相应的碱基序列。应的碱基序列。甲硫氨酸甲硫氨酸-谷氨酸谷氨酸-(11-(11个氨基酸个氨基酸)-)-半胱氨酸半胱氨酸DNADNA的碱基序列：的
11、碱基序列：TCG ATG GAA(33TCG ATG GAA(33个碱基个碱基)TGC TAG)TGC TAG AGC TAC CTT(33 AGC TAC CTT(33个碱基个碱基)ACG ATC)ACG ATC 若该基因某碱基对发生替换，是否一定会引起此基因若该基因某碱基对发生替换，是否一定会引起此基因控制的性状的改变控制的性状的改变?不同密码子不同密码子决定同一种氨基酸决定同一种氨基酸隐性突变被显性基因掩盖隐性突变被显性基因掩盖某些某些不表达的不表达的DNADNA片段突变片段突变不一定不一定蛋白质中氨基酸数：蛋白质中氨基酸数：mRNAmRNA上碱基数：上碱基数：DNADNA上碱基数上碱基
12、数 =1 :3 :61 :3 :6v想一想：想一想：假设细胞癌变是因为在细胞中合成了一假设细胞癌变是因为在细胞中合成了一种特殊的蛋白质，你有哪些设想可能阻种特殊的蛋白质，你有哪些设想可能阻止细胞的癌变？止细胞的癌变？步骤步骤复制复制转录转录翻译翻译场所场所模板模板原料原料酶酶需要需要碱基互补碱基互补配对配对产物产物主要在细胞核主要在细胞核 细胞质中的核糖体细胞质中的核糖体 DNA的一条链的一条链 信使信使RNA 4种核糖核苷酸种核糖核苷酸 20种氨基酸种氨基酸RNA聚合酶聚合酶 A-U，T-A A-U，C-G C-G，G-C U-A，G-C 三种单链三种单链RNA 蛋白质蛋白质DNA的两条链的
13、两条链4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸解旋酶解旋酶DNA聚合酶聚合酶A-T，C-G T-A，G-CDNA主要在细胞核主要在细胞核比较比较DNADNA复制、转录和翻译复制、转录和翻译下图为某种真菌线粒体中蛋白质的生物合成示意下图为某种真菌线粒体中蛋白质的生物合成示意图，请据图回答下列问题。图，请据图回答下列问题。（1）从图中分析，核糖体的分布场所有）从图中分析，核糖体的分布场所有 .。细胞溶胶、细胞溶胶、线粒体线粒体 （2）已知溴化乙啶、氯霉素分别抑制图中过程）已知溴化乙啶、氯霉素分别抑制图中过程、，将该真菌分别接种到含溴化乙啶、氯霉素的培养，将该真菌分别接种到含溴化乙啶、氯霉素的培养基上培养，发现线
14、粒体中基上培养，发现线粒体中RNA聚合酶均保持很高活性。聚合酶均保持很高活性。由此可推测该由此可推测该RNA聚合酶由聚合酶由 中的基因中的基因指导合成。指导合成。细胞核细胞核 （3）用）用鹅膏蕈碱处理细胞后发现，细胞溶胶中鹅膏蕈碱处理细胞后发现，细胞溶胶中RNA含量显著减少，那么推测含量显著减少，那么推测鹅膏蕈碱抑制的过鹅膏蕈碱抑制的过程是程是 （填序号），线粒体功能（填序号），线粒体功能 （填（填“会会”或或“不会不会”）受到影响。）受到影响。会会 下图为原核细胞内某一区域的基因指导蛋白质下图为原核细胞内某一区域的基因指导蛋白质合成的示意图。据图分析正确的是（合成的示意图。据图分析正确的是（
15、）多肽多肽RNARNADNADNAA.A.两处都有大分子的生物合成，图中两处都有大分子的生物合成，图中DNADNA可以与有关蛋白可以与有关蛋白质结合成染色体质结合成染色体B.B.两处都发生碱基互补配对，配对方式均为两处都发生碱基互补配对，配对方式均为A A和和U U、G G和和C CC.C.处有处有DNADNA聚合酶参与，聚合酶参与，处没有处没有DNADNA聚合酶参与聚合酶参与D.D.处有处有DNA-RNADNA-RNA杂合双链片段，杂合双链片段，处没有处没有DNA-RNADNA-RNA杂合双链片段杂合双链片段D项目项目DNADNARNARNA结构结构组成单位组成单位碱基碱基五碳糖五碳糖功能功能DNA与与RNA分子的比较分子的比较通常呈规则双螺旋结构通常呈规则双螺旋结构通常呈单链结构通常呈单链结构脱氧核苷酸（脱氧核苷酸（4 4种）种）核糖核苷酸（核糖核苷酸（4 4种）种）A、G、C、TA、G、C、U脱氧核糖脱氧核糖核糖核糖携带和表达携带和表达遗传信息遗传信息 mRNA(有有遗传密码遗传密码)：转录：转录遗传信息，翻译的模板遗传信息，翻译的模板tRNA(有有反密码子反密码子)：运输：运输氨基酸氨基酸rRNA：核糖体的组成成分：核糖体的组成成分
