1、4.14.1 基因指导蛋白质的合成基因指导蛋白质的合成 美国科幻电影侏罗纪公园曾轰动一美国科幻电影侏罗纪公园曾轰动一时。影片围绕着虚构的时。影片围绕着虚构的“侏罗纪公园侏罗纪公园”,展,展现了丰富而新奇的科学幻想:各种各样的恐现了丰富而新奇的科学幻想:各种各样的恐龙飞奔跳跃、相互争斗,而这些复活的恐龙龙飞奔跳跃、相互争斗,而这些复活的恐龙是科学家利用提取的恐龙是科学家利用提取的恐龙DNADNA还原而来的。还原而来的。从原理上分析,利用已灭绝生物的从原理上分析,利用已灭绝生物的DNADNA,真的能够使它们复活吗?真的能够使它们复活吗?一种生物的整套一种生物的整套DNADNA中储存着该种生物生长、
2、发育等生命活动所中储存着该种生物生长、发育等生命活动所需要的全部遗传信息。但是,从遗传信息(需要的全部遗传信息。但是,从遗传信息(DNADNA)到遗传性状(蛋)到遗传性状(蛋白质)的生物体,需要复杂的过程,因此复活恐龙很难做到。白质)的生物体,需要复杂的过程,因此复活恐龙很难做到。问题探讨 一、遗传信息的转录一、遗传信息的转录1、DNA与RNA的比较比较项目比较项目DNADNARNARNA基本单位基本单位五碳糖五碳糖含氮碱基含氮碱基结结 构构主要存在部位主要存在部位一、遗传信息的转录1、DNA与RNA的比较比较项目比较项目DNADNARNARNA基本单位基本单位脱氧核苷酸脱氧核苷酸核糖核苷酸核
3、糖核苷酸五碳糖五碳糖脱氧核糖脱氧核糖核糖核糖含氮碱基含氮碱基A A T T C G C GA A U U C GC G结结 构构一般为双链结构一般为双链结构一般为单链结构一般为单链结构主要存在部位主要存在部位细胞核细胞核细胞质细胞质、RNA的种类种类种类mRNAmRNAtRNAtRNArRNArRNA名称名称分布分布功能功能结构结构示示意意图图共同点共同点、RNA的种类种类种类mRNAmRNAtRNAtRNArRNArRNA名称名称信使信使RNARNA转运转运RNARNA核糖体核糖体RNARNA分布分布功能功能结构结构示示意意图图共同点共同点主要在细胞质中主要在细胞质中主要在细胞质中主要在细胞
4、质中与蛋白质结合成核糖体与蛋白质结合成核糖体翻译的直接模板翻译的直接模板翻译时运载氨基酸翻译时运载氨基酸组成核糖体组成核糖体单链单链单链单链单链单链都是转录产物都是转录产物 基本单位相同基本单位相同 都与翻译过程有关都与翻译过程有关3、RNA适于作DNA信使的原因 RNARNA与与DNADNA的结构很相似,使的结构很相似,使RNARNA具备准确传递遗传信息的可具备准确传递遗传信息的可能。能。RNARNA一般为单链,比一般为单链,比DNADNA短,能通过核孔,从细胞核转移到细短,能通过核孔,从细胞核转移到细胞质中。胞质中。RNARNA与与DNADNA的关系中,也遵循碱基互补配对原则。的关系中,也
5、遵循碱基互补配对原则。真核生物:细胞核、真核生物:细胞核、叶绿体、线粒体叶绿体、线粒体原核生物:细胞质(拟核、质粒)原核生物:细胞质(拟核、质粒)DNADNA分子的分子的一条链一条链四种游离的四种游离的核糖核苷酸核糖核苷酸模板、原料、能量(模板、原料、能量(ATPATP)、酶()、酶(RNA RNA 聚合酶聚合酶)4 4、转录、转录(1)场所(2)模板(3)原料(4)条件(5)过程解旋解旋合成合成释放释放A T C C G A T A G T C GT A G G C T A T C A G CRNA聚合酶A T C C G A T A G T C GT A G G C T A T C A G
6、 CUACGUGG C U A U C A G CmRNARNA聚合酶模板链三种三种RNARNA(mRNA rRNA tRNA)mRNA rRNA tRNA)。DNA RNADNA RNA在在细胞核细胞核中,通过中,通过RNARNA聚合酶聚合酶以以DNADNA的一条链的一条链为模为模板合成板合成RNARNA的过程。的过程。(6)概念4 4、转录、转录(7)结果单链转录单链转录 边解旋边转录边解旋边转录特定的碱基互补配对方式:特定的碱基互补配对方式:AU TAAU TA CG GC CG GC(8)特点2.2.与与DNADNA复制相比,转录所需要的原料和酶各有什么不同?复制相比,转录所需要的原料
7、和酶各有什么不同?DNADNA复制过程需要复制过程需要解旋酶和解旋酶和DNADNA聚合酶聚合酶,以,以4 4种游离的种游离的脱氧核苷脱氧核苷酸酸为原料;转录则需要为原料;转录则需要RNARNA聚合酶聚合酶,以,以4 4种游离的种游离的核糖核苷酸核糖核苷酸为为原料。原料。1.1.转录与转录与DNADNA复制有那么共同之处?这对保证遗传信息的准确转复制有那么共同之处?这对保证遗传信息的准确转录有什么意义?录有什么意义?转录与复制都需要模板、都遵循碱基互补配对原则。转录与复制都需要模板、都遵循碱基互补配对原则。保证保证遗传信息传递的准确性遗传信息传递的准确性。思考讨论3.3.转录成的转录成的RNARNA的碱基序列,与的碱基序列,与DNADNA两条单链的碱基序列各有哪两条单链的碱基序列各有哪些异同?些异同?RNARNA的碱基与的碱基与DNADNA模板链的碱基是互补配对的关系,与非模板模板链的碱基是互补配对的关系,与非模板链的碱基序列的区别在于链的碱基序列的区别在于RNARNA链上碱基链上碱基U U的位置,对应非模板的位置,对应非模板链上的碱基链上的碱基T T。思考讨论