1、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 必修二必修二 第第4 4章章 基因的表达基因的表达基因控制生物的性状蛋白质蛋白质体现者体现者指导指导合成合成在细胞质中的核糖体上进行主要分布在细胞核中？同年，布拉切特以洋葱根尖和变形虫为材料，用RNA酶分解细胞中的RNA，蛋白质的合成就停止。如果再加入酵母中提取的RNA，蛋白质又开始合成。1955年，戈德斯坦和普劳特观察到放射性物质标记的RNA从细胞核转移到细胞质。RNARNA是是DNADNA与蛋白质之间的信使与蛋白质之间的信使分析资料性状基因蛋白质控制体现控制（细胞核中）（核糖体）RNA转录翻译DNARNA结构基本单位五碳糖碱基存在部
2、位DNA和RNA的比较通常是双螺旋结构通常是单链结构4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸脱氧核糖核糖A、T、G、CA、U、G、C主要在细胞核少量在细胞质主要在细胞质中（一）RNA的结构和种类思考思考1 1如何区别RNA和DNA？为什么RNA适于DNA指导蛋白质合成的媒介？1.RNA由4种核糖核苷酸组成，可以携带遗传信息2.RNA一般是单链，而且比DNA短，因此可以通过核孔思考思考2 2（一）RNA的结构和种类mRNA/信使RNA：tRNA/转运RNA：rRNA/核糖体RNA：其他RNA：某些病毒的遗传物质或催化作用的酶（一）RNA的结构和种类作为DNA的信使转运氨基酸的工具与蛋白质共同构成核糖体DNA
3、DNA的遗传信息怎么传给的遗传信息怎么传给RNARNA呢？呢？1.场所：（二）遗传信息的转录主要在细胞核（线粒体和叶绿体中也存在）2.过程：（二）遗传信息的转录AG T AC AA A T TCATGTTT AAG T AC AA A T TCATGTTT A2.过程：注意：未用到DNA解旋酶解旋：RNA聚合酶作用下，DNA双链解开，碱基暴露出来RNA聚合酶RNA聚合酶（二）遗传信息的转录2.过程：解旋：RNA聚合酶作用下，DNA双链解开，碱基暴露出来配对：游离的核糖核苷酸与DNA模板链上的碱基互补配对，在RNA聚合酶的作用下开始mRNA的合成AG T AC AA A T UUAUGGGUUC
4、AGCA-U T-A G-C C-G（二）遗传信息的转录2.过程：解旋：RNA聚合酶作用下，DNA双链解开，碱基暴露出来配对：游离的核糖核苷酸与DNA模板链上的碱基互补配对，在RNA聚合酶的作用下开始mRNA的合成连接：新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上AG T AC AA A T UAGGGUUCAGCUU注意：RNA聚合酶形成磷酸二酯键AG T AC AA A T UUGGGUUCAGCUA（二）遗传信息的转录2.过程：解旋：RNA聚合酶作用下，DNA双链解开，碱基暴露出来配对：游离的核糖核苷酸与DNA模板链上的碱基互补配对，在RNA聚合酶的作用下开始mRNA的合成连接：新结
5、合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上注意：RNA聚合酶形成磷酸二酯键AG T AC AA A T UUGGGUUCAGCUA（二）遗传信息的转录2.过程：解旋：RNA聚合酶作用下，DNA双链解开，碱基暴露出来配对：游离的核糖核苷酸与DNA模板链上的碱基互补配对，在RNA聚合酶的作用下开始mRNA的合成连接：新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上注意：RNA聚合酶形成磷酸二酯键AG T AC AA A T UGGGCGUAUUAUCmRNADNA（二）遗传信息的转录2.过程：解旋：RNA聚合酶作用下，DNA双链解开，碱基暴露出来配对：游离的核糖核苷酸与DNA模板链上的碱基互补配
6、对，在RNA聚合酶的作用下开始mRNA的合成连接：新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上（二）遗传信息的转录2.过程：解旋：RNA聚合酶作用下，DNA双链解开，碱基暴露出来配对：游离的核糖核苷酸与DNA模板链上的碱基互补配对，在RNA聚合酶的作用下开始mRNA的合成连接：新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上释放：合成的mRNA从DNA上释放，而后，DNA双螺旋恢复细胞核DNAAG T AC AA A T TCATGTTT AUGUAUUAUCmRNA细胞质1.场所：主要在细胞核（线粒体和叶绿体中也存在）2.过程：解旋配对连接释放3.条件：原料：能量：模板：酶：同时具有解旋
7、和聚合的功能同时具有解旋和聚合的功能4.定义：（二）遗传信息的转录在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA一条链为模板合成RNA游离的4种核糖核苷酸ATPDNA的一条链RNA聚合酶DNA复制转录场所模板原料酶能量产物碱基配对方式遗传信息传递DNA的两条链DNA的一条链脱氧核苷酸核糖核苷酸解旋酶、DNA聚合酶RNA聚合酶ATPATP子代DNARNA细胞核细胞核A-T、G-C、T-A、C-GA-U、G-C、T-A、C-GDNADNADNARNADNA复制与转录的比较性状基因蛋白质控制体现控制（核中）（核糖体）RNA转录翻译 mRNA蛋白质翻译4种碱基21种氨基酸（三）遗传信息的翻译4种碱基只能决定4种
8、氨基酸，41=44种碱基最多只能编码16种，42=163个碱基决定1个氨基酸，能决定64种，43=64，足够有余（3）1个氨基酸的编码至少需要多少个碱基，才足以组合出构成 蛋白质的21种氨基酸？（2）如果2个碱基编码1个氨基酸，最多能编码多少种氨基酸？（1）如果1个碱基决定1个氨基酸，4种碱基能决定多少种氨基酸？分析与讨论（三）遗传信息的翻译 密码子 密码子 密码子U UC CA AU UG GA AU UU UA AmRNA密码子：mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。这些密码子分别决定什么氨基酸？53（三）遗传信息的翻译 密码子 密码子 密码子UCAUGAUUAmRNA53亮氨酸天冬氨
9、酸异亮氨酸（三）遗传信息的翻译密码子的种类：64种（43种）61个：编码氨基酸3个：不编码氨基酸终止密码子（三）遗传信息的翻译简并性：一个氨基酸对应多个密码子专一性：每种密码子只对应一种氨基酸通用性：绝大多数生物共用密码子表密码子的特点简并性对生物的生存发展有什么意义？减少变异频率，保证翻译准确性。（三）遗传信息的翻译 游离在细胞质中的氨基酸，是怎样运送到合成蛋白质的“生产线”上的？（三）遗传信息的翻译tRNA“搬运工”ACU 天冬酰氨一共有多少种tRNA?反密码子 反密码子与密码子相互配对，转运的氨基酸由配对的密码子决定。61种每种tRNA只能识别并转运一种特定的氨基酸!（三）遗传信息的翻译
10、结构：1.tRNA呈_；2.一端为携带_的部位；3.另一端有3个碱基。三叶草形三叶草形氨基酸氨基酸翻译的过程（三）遗传信息的翻译（三）遗传信息的翻译翻译的过程核糖体核糖体肽键肽键5-端向端向3-端端肽键肽键ACGUG AUUA甲硫氨酸异亮氨酸天冬酰氨直到核糖体遇到终止密码子，核糖体脱落，合成才告终止。AUAU A G翻译的过程（三）遗传信息的翻译甲硫氨酸异亮氨酸天冬酰氨 以mRNA为模板形成了有一定氨基酸顺序的肽链。多肽链合成之后，从核糖体中脱离，再经过盘曲折叠形成一定空间结构，最终形成具有一定功能的蛋白质分子。ACGUG AUUAAUA翻译的过程（三）遗传信息的翻译 游离在细胞质中的各种氨基
11、酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。2、场所：3、条件：运载工具5、产物：模板 原料4、遵循原则：能量 酶翻译的过程（三）遗传信息的翻译核糖体mRNAATP 氨基酸多种酶 tRNA碱基互补配对（A-U，U-A，C-G，G-C）肽链（蛋白质）1、概念：1.1.数量数量关系：关系：一一个个mRNAmRNA分子结合分子结合_核糖体，可以核糖体，可以同时合成同时合成_肽链。肽链。2.2.目的目的意义：意义：少量的少量的mRNAmRNA分子可以迅速合成分子可以迅速合成大量的大量的蛋白质。蛋白质。3.3.方向：方向：_（根据（根据多肽链的多肽链的长度，长长度，长的翻译在的翻译在前）前
12、）4.4.结果：结果：合成合成的仅是的仅是_多个多个多条多条从左向右从左向右多肽链多肽链看图说话看图说话 DNA RNA 蛋白质转录翻译基因的表达：DNA转录细胞核mRNA翻译细胞质蛋白质遗传信息的传递（脱氧核苷酸的排列顺序）（核糖核苷酸的排列顺序）（特定的氨基酸顺序）结论：C G TGCAC A TG C A CT G G T ADNA天冬酰胺组氨酸精氨酸氨基酸C G UGCAC A UmRNAG C A C U G G U AtRNA遗传信息遗传密码反密码子氨基酸序列基因的碱基：信使RNA的碱基：氨基酸=6：3：1信息链DNA、RNA的碱基和氨基酸的数量关系DNA复制、转录与翻译的比较复制
13、、转录与翻译的比较场所模板原料产物遗传信息传递方向DNA复制：DNA DNA转录：DNA RNA翻译：RNA 蛋白质游离的脱氧核苷酸游离的核糖核苷酸游离的氨基酸DNAmRNA蛋白质DNADNADNAmRNA亲代DNA的 每一条链DNA的一条链（模板链）mRNA细胞核细胞核细胞质mRNA蛋白质复制DNARNA转录蛋白质翻译遗传信息可以在组成生命的大分子间以这样的方式进行传递：细胞生物或DNA病毒的遗传信息流，均按照以上方式进行！RNA病毒的遗传信息传递方式又是怎样的呢？（四）中心法则（四）中心法则EV71病毒遗传信息传递方式RNA肠道病毒EV71衣壳蛋白+RNA-RNAM翻译外壳蛋白酶催化+RN
14、AN复制 RNA蛋白质翻译HIV病毒遗传信息传递方式复制DNA蛋白质RNA转录逆转录翻译（四）中心法则（四）中心法则DNA蛋白质RNA转录逆转录翻译复制复制中心法则图解不同生物的遗传信息传递过程归纳不同生物的遗传信息传递过程归纳生物种类遗传信息传递过程真核生物原核生物DNA病毒（T2噬菌体）RNA病毒（烟草花叶病毒）逆转录病毒（艾滋病病毒）复制 RNA 蛋白质 DNA RNA 蛋白质复制转录翻译翻译蛋白质RNADNARNA转录逆转录翻译复制1.下列哪项是DNA和RNA共同具有的()A.规则的双螺旋结构 B.脱氧核糖 C.尿嘧啶 D.腺嘌呤D2.在人体中由A、T、C三种碱基参与构成的核苷酸共有(
15、)A.2种 B.4种 C.5种 D.8种C随堂检测3.3.遗传密码的组成是（遗传密码的组成是（）A.A.由由A A、T T、G G、C C四种碱基中任何三个做排列组合四种碱基中任何三个做排列组合B.B.由由A A、U U、G G、C C四种碱基中任何三个做排列组合四种碱基中任何三个做排列组合C.C.由由A A、T T、G G、C C、U U五种碱基中任何三个做排列组合五种碱基中任何三个做排列组合D.D.由由A A、U U、G G、T T四种碱基中任何三个做排列组合四种碱基中任何三个做排列组合随堂检测4.DNA4.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.DNAB.DNA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的媒介的媒介随堂检测
