1、第四章基因的表达,蛋白质是生命活动的_者和_者,性状的形成离不开_(特别是酶)的作用,_控制生物体的性状,基因_蛋白质_来_性状！,体现,承担,蛋白质,基因,通过指导,的合成,控制,第1节,基因指导蛋白质的合成,基因,蛋白质的合成,指导,基因指导蛋白质的合成,基因是有_的_片段； DNA 主要存在于_中，而蛋白质的合成是在_中进行的。,细胞核中的DNA如何指导细胞质中的蛋白质的合成?两大矛盾:空间距离,“语言“不通,遗传效应,DNA,细胞核,细胞质,以_为媒介,RNA,一、RNA与DNA结构的比较：,通常为规则的双螺旋结构,脱氧核苷酸,腺(A)、鸟(G)嘌呤,胞(C)、胸腺(T)嘧啶,脱氧核糖
2、,磷酸,通常为单链结构,核糖核苷酸,核糖,磷酸,腺(A)、鸟(G)嘌呤,胞(C)、尿(U)嘧啶,真核生物：主要分布在细胞核中，少量分布在线粒体、叶绿体 原核生物：拟核、质粒中,真核生物：主要分布在细胞质中（细胞质基质、线粒体、叶绿体、核糖体），细胞核中也有 原核生物：细胞质、拟核,RNA的种类：,信使RNA（mRNA）,转运RNA（tRNA）,核糖体RNA （rRNA）,携带DNA上的遗传信息;是合成蛋白质的模板,转运氨基酸,参与核糖体的构成,二、基因指导蛋白质的合成,基因是怎样指导蛋白质的合成？,1.派遣信使，将DNA上的信息送到细胞质中的相应部位转录 2.在两种“语言信息”之间架设“桥梁翻
3、译,1、转录：,(1).概念:在细胞核内，以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对的原则合成RNA的过程。 遗传信息的传递方向:DNA mRNA,DNA,细胞核,(2).转录的过程,1、DNA解旋，碱基暴露,2、以DNA的一条链为模板，在RNA聚合酶的作用下，按照碱基互补配对原则，利用游离的核糖核苷酸为原料合成信使RNA,3、mRNA脱落下来，穿过细胞核的核孔进入细胞质中，DNA双链恢复,DNA,细胞核,转录,解旋时是整条DNA还是某片段解旋？,一般是DNA上的片段,(3)场所：,主要在细胞核,(4)条件,模板：DNA的一条链,酶： 解旋酶、RNA聚合酶,原料：四种游离的核糖核苷酸,能量： A
4、TP,(5)产物： mRNA分子,RNA是由基本单位核糖核苷酸连接而成，跟DNA一样能储存遗传信息。 RNA一般为单链，比DNA短，能通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。 RNA与DNA的关系中，也遵循“碱基互补配对原则”。,为什么mRNA适于作DNA的信使？,因为它是遗传信息的传递者，所以叫做信使RNA。它是DNA的信使。,mRNA为什么叫做信使RNA？它是谁的信使？,转录得到的RNA仍是核苷酸序列，而不是蛋白质。那么，mRNA中的核苷酸序列如何转变成氨基酸序列（蛋白质）呢？,(1)概念.游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。 翻译的实质就是将mRN
5、A中的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列。,2、翻译:,将英文翻译成汉语，先得弄清英文单词和汉字的对应关系。同样，mRNA翻译成蛋白质，首先也得弄清mRNA的碱基与氨基酸之间的对应关系。 mRNA的碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的呢？,碱基与氨基酸之间的对应关系,DNA和RNA都只含有4种碱基，而组成生物体蛋白质的氨基酸有20种。这4种碱基是怎样决定蛋白质的20种氨基酸的？ 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？ 如果2个碱基编码一个氨基酸，最多能编码多少种氨基酸？ 一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20种氨基酸？,思考与讨论,4种碱基只能决定4种氨
6、基酸，41=4。,两个碱基编码一个氨基酸最多只能编码16种，42=16。,三个碱基决定一个氨基酸能决定64种，43=64，足够有余。,一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20种氨基酸？,如果2个碱基编码一个氨基酸，最多能编码多少种氨基酸？,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？,密码子,mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基,密码子表,密码子的特点,1、有64种密码子，只有61种为决定氨基酸的密码子，3种为终止密码子；,2、密码子AUG既是甲硫氨酸的密码子，又是起始密码子,3、一种氨基酸对应一种或多种密码子； （一种氨基酸可以由几种不同的密码子决定的
7、现象叫做密码子的简并）,5、在生物界，从病毒到人类的所有生物共用一套密码子，说明生物彼此之间具有亲缘关系。,4、一种密码子只对应一种氨基酸。,氨基酸和tRNA： 每种tRNA转运1种氨基酸。 每种氨基酸可能有多种tRNA转运。,密码子和反密码子： 每个反密码子都有相应的密码子。 密码子不一定有相应的反密码子。,每个tRNA的三个碱基可以与mRNA上的密码子互相配对，称为反密码子,氨基酸的运输工具tRNA,(2)翻译的过程,细胞核,细胞质,、起始,mRNA进入细胞质后与核糖体结合，形成2个tRNA的结合位点.利用ATP提供的能量，反密码子为UAC的tRNA携带着甲硫氨酸，通过与mRNA的碱基AU
8、G互补配对，进入位点1。携带另一种氨基酸的tRNA以同样的方式进入位点2，在酶的作用下，将氨基酸脱水缩合成二肽。,、延伸,多肽链,、延伸,核糖体沿着mRNA移动，读取下一个密码子。原占据位点1的tRNA离开核糖体，又去转运下一个甲硫氨酸，占据位点2的tRNA进入位点1，一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点2，继续合成肽链。（运、定、缩、移）,、终止,当核糖体读取到mRNA上终止密码子时，多肽链合成终止并被释放。,一个mRNA分子上结合多个核糖体，同时合成多条肽链,(3).场所：,核糖体,(4)条件,模板： mRNA,酶：与蛋白质合成有关的酶,原料：氨基酸,能量： ATP,(5)产物： 多肽,D
9、NA(基因),转录,翻译,基因指导蛋白质合成的过程,三、DNA、mRNA的碱基和氨基酸的数量关系,结论:,基因的碱基 ,信使RNA的碱基 ,氨基酸 =,6 ,3 ,1,编码链(有义链),四、DNA复制、遗传信息转录和翻译的比较,与蛋白质合成相关的酶,酶,遗传信息、密码子和反密码子的比较,1.TGCCTAGAA；UGCCUAGAA；3；3；半胱氨酸、亮氨酸和谷氨酸。 2.C。 拓展题 1.提示：可以将变化后的密码子分别写出，然后查密码子表，看看变化了的密码子分 别对应哪种氨基酸。 这个实例说明密码的简并性在一定程度上能防止由于碱基的改变而导致 的遗传信息的改变。 2.提示：因为几个密码子可能编码同一种氨基酸，有些碱基序列并不编码氨基酸，如终止密码子等，所以只能根据碱基序列写出确定的氨基酸序列，而不能根据氨基酸序列写出确定的碱基序列。遗传信息的传递就是在这一过程中损失的。,课后练习：,转录与翻译的比较,细胞核,细胞质（核糖体）,DNA的一条链（信息链）为模板,mRNA上的遗传密码,ATP,AT GC,AT GC,遗传密码氨基酸,四种核糖核苷酸,约二十种氨基酸,信使RNA,多肽链,解旋酶、聚合酶,合成蛋白质的有关酶,五、遗伟信息、密码子、反密码子,3对应关系,遗传学的中心法则,
