第四節(jié)遺傳信息的表達(dá)----RNA和蛋白質(zhì)的合成第四節(jié)遺傳信息的表達(dá)----1基因與蛋白質(zhì)的聯(lián)系需要媒介----RNA，并且要通過(guò)“轉(zhuǎn)錄”與“翻譯”兩步進(jìn)行疑問(wèn):基因在細(xì)胞核內(nèi),怎樣控制核糖體合成蛋白質(zhì)?遺傳物質(zhì)DNA的重要功能之一：將遺傳信息完整的傳遞給下一代----傳遞遺傳信息遺傳物質(zhì)DNA的重要功能之二：將遺傳信息反映到蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)上----表達(dá)遺傳信息基因與蛋白質(zhì)的聯(lián)系需要媒介----RNA，疑問(wèn):遺傳物質(zhì)D2DNA與RNA在化學(xué)組成上的區(qū)別填寫(xiě)下表：簡(jiǎn)稱(chēng)全稱(chēng)基本單位所含C5所含堿基空間結(jié)構(gòu)DNA脫氧核糖核酸脫氧(核糖)核苷酸脫氧核糖AGCT雙螺旋RNA核糖核酸核糖核苷酸核糖AGCU單鏈簡(jiǎn)稱(chēng)全稱(chēng)基本單位所含C5所含堿基空間結(jié)構(gòu)DNA脫氧核糖核酸脫氧(核糖)核苷酸脫氧核糖AGCT雙螺旋RNA簡(jiǎn)稱(chēng)全稱(chēng)基本單位所含C5所含堿基空間結(jié)構(gòu)DNARNA1.DNA與RNA在化學(xué)組成上的區(qū)別填寫(xiě)下表：簡(jiǎn)稱(chēng)全稱(chēng)基本單位所32.各種RNA分子都是以DNA上的基因區(qū)段為模板“轉(zhuǎn)錄”而來(lái)的。2.各種RNA分子都是以DNA上的基因區(qū)段為模板“轉(zhuǎn)錄”4在細(xì)胞核內(nèi)，以DNA的一條鏈為模板，按照堿基互補(bǔ)配對(duì)的原則合成RNA的過(guò)程。堿基

DNAATGC

互補(bǔ)

配對(duì)RNAUACG過(guò)程1：轉(zhuǎn)錄在細(xì)胞核內(nèi)，以DNA的一條鏈為模板，按照堿基互補(bǔ)配5

轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物RNA的堿基序列,除了T變U外,其余與編碼鏈相同。DNA:---GCAGTACATGTC---編碼鏈

---CGTCATGTACAG---模板鏈---GCAGUACAUGUC---RNA:轉(zhuǎn)錄問(wèn)：RNA的堿基序列更像哪一條鏈？轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物RNA的堿基序列,除了T變UDNA:---G6在真核生物中，轉(zhuǎn)錄后新合成的mRNA是未成熟的mRNA，需要在特定部位剪接，最后形成較短的有功能的mRNA,即成熟的mRNA。在原核生物中，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA即為成熟的mRNA原核細(xì)胞真核細(xì)胞在真核生物中，轉(zhuǎn)錄后新合成的mRNA是未成熟的mRNA，需要7

模板鏈(templatestrand)編碼鏈(codingstrand)編碼鏈模板鏈1.模板鏈并非固定在DNA分子中某一條鏈2.轉(zhuǎn)錄方向均為5′→3′轉(zhuǎn)錄模板模板鏈(templatestrand)編碼鏈(cod8

轉(zhuǎn)錄和復(fù)制的區(qū)別復(fù)制轉(zhuǎn)錄模板DNA雙鏈DNA的一條鏈原料四種脫氧核苷酸四種核糖核苷酸酶DNA聚合酶RNA聚合酶產(chǎn)物DNARNA配對(duì)A-T、G-CA-U、T-A、G-C轉(zhuǎn)錄和復(fù)制的區(qū)別復(fù)制轉(zhuǎn)錄模板DNA雙鏈DNA的一條鏈原料9轉(zhuǎn)錄與復(fù)制的相似點(diǎn)：1.模板均為DNA2.延長(zhǎng)機(jī)理都是形成磷酸二酯鍵3.方向均為5′→3′轉(zhuǎn)錄與復(fù)制的相似點(diǎn)：10（1）信使RNA（messagerRNA,

mRNA

）RNA的種類(lèi)：以DNA的一條鏈為模板合成的RNA單鏈功能：mRNA攜帶著遺傳密碼從核孔出來(lái)的到細(xì)胞質(zhì)中與核糖體結(jié)合。它能決定氨基酸的排列順序遺傳信息：DNA上的堿基排列順序

遺傳密碼：mRNA上的堿基排列順序（1）信使RNA（messagerRNA,mRNA）11c)一個(gè)氨基酸的編碼至少需要多少個(gè)堿基,才足以組合出構(gòu)成蛋白質(zhì)的20種氨基酸？b)如果2個(gè)堿基編碼一個(gè)氨基酸，最多能編碼多少種氨基酸？mRNA的堿基與氨基酸之間有何對(duì)應(yīng)關(guān)系？4種16種3個(gè)(共有64種組合)4種20種?a)如果1個(gè)堿基決定1種氨基酸，4種堿基能決定多少種氨基酸？c)一個(gè)氨基酸的編碼至少需要多少個(gè)堿基,b)如果2個(gè)堿基編12

密碼子

密碼子

密碼子GAGUCAUGCmRNA1966年，Nirenberg和Khorana破譯了全部遺傳密碼，Nirenberg和Khorana于1968年獲諾貝爾獎(jiǎng)密碼子：在mRNA上,決定一個(gè)氨基酸的三個(gè)相鄰的堿基。密碼子密碼子密碼子GAGUCAUGCmRNA1966年13mRNAAUGGAAGCAUGUCCGAGCAAGCCG甲硫谷丙半胱脯絲賴(lài)脯mRNAAUGGAAGCAUGUCCGA14遺傳密碼的特性：1、共64個(gè)遺傳密碼子，其中有3個(gè)終止密碼，沒(méi)有對(duì)應(yīng)的氨基酸。能決定氨基酸的遺傳密碼子只有61個(gè)。2、通用性：地球上幾乎所有的生物共用一套密碼子表。3、簡(jiǎn)并性：一種氨基酸可能有兩種以上的密碼子的情況在一定程度上能防止由于一個(gè)堿基的改變而導(dǎo)致的遺傳信息的改變。遺傳密碼的特性：3、簡(jiǎn)并性：一種氨基酸可能有兩種以上的密碼子15（2）轉(zhuǎn)運(yùn)RNA（tranferRNA,

tRNA）

三葉草形,局部自我配對(duì)反密碼子：在tRNA一端,能與mRNA上的密碼子發(fā)生堿基配對(duì)的三個(gè)堿基。（2）轉(zhuǎn)運(yùn)RNA（tranferRNA,tRNA）三16tRNA功能：按照遺傳密碼將氨基酸有次序地運(yùn)送到核糖體1、細(xì)胞中的tRNA有多少種？61種2、tRNA和氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)有何對(duì)應(yīng)關(guān)系？每種氨基酸可能由一種或幾種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)。每種tRNA只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸。結(jié)合氨基酸的部位堿基配對(duì)反密碼子tRNA功能：1、細(xì)胞中的tRNA有多少種？61種2、tRN17CACGUAGCUGGUmRNA：AGCCAU纈氨酸組氨酸精氨酸t(yī)RNA：氨基酸：CACGUAGCUGGUmRNA：AGCCAU纈氨酸組氨酸精18（3）核糖體RNA（ribosomeRNA,rRNA）：rRNA和蛋白質(zhì)共同組成的復(fù)合體就是核糖體，核糖體是蛋白質(zhì)合成的場(chǎng)所。（3）核糖體RNA（ribosomeRNA,rRNA）：19過(guò)程2、翻譯以mRNA為模板,合成蛋白質(zhì)的過(guò)程過(guò)程2、翻譯以mRNA為模板,合成蛋白質(zhì)的過(guò)程20亮氨酸UAA精氨酸UCU異亮氨酸GAU核糖體

合成蛋白質(zhì)的“生產(chǎn)線”UCAUAGAUAmRNA細(xì)胞質(zhì)中需要哪些tRNA來(lái)轉(zhuǎn)運(yùn)這些氨基酸？亮氨酸UAA精氨酸UCU異亮GAU核糖體合成蛋白質(zhì)的UC21細(xì)胞質(zhì)中，翻譯是一個(gè)快速過(guò)程，一段mRNA可以相繼與多個(gè)核糖體相結(jié)合，同時(shí)連續(xù)進(jìn)行多條同一種新肽鏈的合成。多聚核糖體細(xì)胞質(zhì)中，翻譯是一個(gè)快速過(guò)程，一段mRNA可以相繼與多個(gè)核糖22遺傳信息的轉(zhuǎn)錄與翻譯的比較轉(zhuǎn)錄翻譯場(chǎng)所原料堿基配對(duì)解旋產(chǎn)物細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)（核糖體）4種核糖核苷酸20種氨基酸DNA－mRNAA—U、T—A、C—G、G—CmRNA－tRNAA—U、U—A、C—G、G—C

有無(wú)RNA多肽（還需加工）遺傳信息的轉(zhuǎn)錄與翻譯的比較轉(zhuǎn)錄翻譯場(chǎng)所原料堿基解旋產(chǎn)物細(xì)胞核23二、遺傳信息的表達(dá)過(guò)程：過(guò)程1、轉(zhuǎn)錄(1)概念：遺傳信息由DNA傳遞到RNA上的過(guò)程(2)發(fā)生場(chǎng)所：細(xì)胞核(3)轉(zhuǎn)錄結(jié)果:形成RNA過(guò)程2、翻譯(1)概念：以mRNA為模板,合成蛋白質(zhì)的過(guò)程(2)發(fā)生場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)核糖體(3)翻譯結(jié)果:形成多肽（蛋白質(zhì)）二、遺傳信息的表達(dá)過(guò)程：過(guò)程1、轉(zhuǎn)錄(1)概念：遺傳信息由D24三、中心法則：1.信息流：遺傳信息的流動(dòng)方向DNA分子脫氧核苷酸(堿基)的排列順序mRNA中核糖核苷酸(堿基)的排列順序氨基酸的排列順序蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能(生物體的各種性狀)決定決定決定2.信息流方向：DNARNA蛋白質(zhì)DNA三、中心法則：1.信息流：遺傳信息的流動(dòng)方向DNA分子脫氧核25例題:某基因一條鏈堿基為-ATTACGGAGTAG-,它的互補(bǔ)鏈?zhǔn)寝D(zhuǎn)錄模板,請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列順序:互補(bǔ)鏈:m-RNA:t-RNA:氨基酸:該基因指導(dǎo)合成的是幾肽化合物?-T-A-A-T-G-C-C-T-C-A-T-C--U-A-A-U-G-C-C-U-C-A-U-C--A-U-U-A-C-G-G-A-G-U-A-G---異亮-----蘇------谷-----終止--氨酸氨酸氨酸三肽例題:某基因一條鏈堿基為-ATTACGGAGTAG-,-T-26GAGUCAUGCmRNA轉(zhuǎn)錄AGAGTCTG

CT

C

CC

AG

AG

T

DNA翻譯蛋白質(zhì)纈氨酸組氨酸精氨酸基因表達(dá)：基因形成RNA產(chǎn)物以及mRNA被翻譯為基因的蛋白質(zhì)產(chǎn)物的過(guò)程。631比值GAGUCAUGCmRNA轉(zhuǎn)錄AGAGTCTGCTC27以RNA作為遺傳物質(zhì)的生物1965年，科學(xué)家在RNA腫瘤病毒里發(fā)現(xiàn)了一種RNA復(fù)制酶，像DNA復(fù)制酶能對(duì)DNA進(jìn)行復(fù)制一樣，RNA復(fù)制酶能對(duì)RNA進(jìn)行復(fù)制。RNA蛋白質(zhì)RNA復(fù)制翻譯RNA復(fù)制酶以RNA作為遺傳物質(zhì)的生物1965年，科學(xué)家在RNA腫瘤28以RNA作為遺傳物質(zhì)的生物1970年，科學(xué)家在致癌的RNA病毒（如勞氏肉瘤病毒、HIV、SARS）中發(fā)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)錄酶，它能以RNA為模板反向地合成單鏈DNA。DNARNA逆轉(zhuǎn)錄蛋白質(zhì)RNA轉(zhuǎn)錄翻譯逆轉(zhuǎn)錄酶以RNA作為遺傳物質(zhì)的生物1970年，科學(xué)家在致癌的RN29中心法則圖解中心法則圖解30從本質(zhì)上講：

基因就是一段包含了一個(gè)完整遺傳信息單位的有功能的核酸分子片斷——

大多數(shù)生物中是一段DNA，

而在RNA病毒中則是一段RNA從本質(zhì)上講：

基因就是一段包含了一個(gè)完整遺傳信息單位的有功能31練習(xí)題：基因控制性狀表現(xiàn)的主要途徑是：（）A、RNA蛋白質(zhì)（性狀）B、DNA蛋白質(zhì)（性狀）C、RNADNA蛋白質(zhì)（性狀）D、DNARNA蛋白質(zhì)（性狀）練習(xí)題：基因控制性狀表現(xiàn)的主要途徑是：（）32

一條DNA分子上的某個(gè)基因有300個(gè)堿基對(duì)，則它控制合成的蛋白質(zhì)分子中含有肽鍵的個(gè)數(shù)最多為：A、99個(gè)B、100個(gè)C、49個(gè)D、50個(gè)

一條DNA分子上的某個(gè)基因有300個(gè)堿基對(duì)，則它控制合成的33決定氨基酸的密碼子是指（）A、DNA上的3個(gè)相鄰的堿基B、轉(zhuǎn)運(yùn)RNA上的3個(gè)相鄰的堿基C、信使RNA上的3個(gè)相鄰的堿基D、基因上的3個(gè)相鄰的堿基C決定氨基酸的密碼子是指（）C34下列哪一項(xiàng)不可能是遺傳密碼（）