1、第四节第四节 遗传信息的表达遗传信息的表达 RNARNA和蛋白质的合成和蛋白质的合成1 1列举列举DNADNA的功能。的功能。2 2比较比较DNADNA与与RNARNA的异同。的异同。3 3概述遗传信息的转录和翻译的过程。概述遗传信息的转录和翻译的过程。4 4理解遗传密码和中心法则。理解遗传密码和中心法则。DNADNAmRNAmRNA细胞质细胞质mRNAmRNA蛋白质蛋白质细胞核细胞核核糖体核糖体媒介？媒介？基因基因: :在在DNADNA上含有上含有遗传信息遗传信息蛋白质蛋白质: :体体现具体生现具体生命现象命现象核孔核孔转录：转录：遗传信息由遗传信息由DNADNA传递到传递到RNARNA上的
2、过程，转录的结果是上的过程，转录的结果是形成形成RNARNA。DNADNARNARNA基本单位基本单位五碳糖五碳糖含氮碱基含氮碱基单双链单双链分子大小分子大小脱氧核苷酸脱氧核苷酸脱氧核糖脱氧核糖A A、T T、G G、C C双链双链核苷酸核苷酸核糖核糖A A、U U、G G、C C单链单链很大很大比较小比较小DNADNA和和RNARNA的比较的比较一、转录一、转录（1 1）信使）信使RNA(mRNA)RNA(mRNA)（2 2）核糖体）核糖体RNA(rRNA)RNA(rRNA)（3 3）转运）转运RNA(tRNA)RNA(tRNA)传达传达DNADNA上的遗传信息，是合上的遗传信息，是合成蛋白
3、质的直接模板成蛋白质的直接模板组成核糖体的重要成分，是核组成核糖体的重要成分，是核糖体行使其功能所必需的糖体行使其功能所必需的把氨基酸运送到核糖体上，使把氨基酸运送到核糖体上，使之按照之按照mRNAmRNA的信息指令连接起的信息指令连接起来形成蛋白质来形成蛋白质1.RNA1.RNA的分类的分类tRNAtRNAmRNAmRNArRNArRNADNADNA的平面结构图的平面结构图A AG G T T A AC C A AA A A A T T T TC CA AT TG GT TT TT T A A模板链模板链编码链编码链2.2.转录的过程转录的过程以以DNADNA的一条链为模板合成的一条链为模板
4、合成RNARNADNADNA游离的核苷酸游离的核苷酸A AG G T T A AC C A AA A A A T T U UU UG GG GA AC CU UG GC CU UG GA AU UA AG G T T A AC C A AA A A A T T A AG GC CU UG GA AC CG GG GU UU UU U DNADNA与与RNARNA的碱基互补配对：的碱基互补配对：AUAU；TATA；CGCG；GCGCRNA RNA 聚合酶聚合酶U UA AG GC CG GA AC CG GG GU UU U 组成组成RNARNA的核苷酸一个个连接起来的核苷酸一个个连接起来A A
5、G G T T A AC C A AA A A A T T U UU UU UA AG G T T A AC C A AA A A A T T G GG GC CG GG GU UU UA AU UU UA AU UC C形成的形成的mRNAmRNA链，链，DNADNA上的遗传信息就传递到上的遗传信息就传递到mRNAmRNA上上RNARNADNADNAA AG G T T A AC C A AA A A A T T U UC CA AU UG GU UU UU UA AmRNAmRNA细胞溶胶细胞溶胶 细胞核细胞核 核孔核孔DNADNAmRNAmRNA在细胞核中合成在细胞核中合成 转录得到的转
6、录得到的RNARNA仍是碱基序列，而不是蛋白质。那么，仍是碱基序列，而不是蛋白质。那么，RNARNA上的碱基序列如何能变成蛋白质中氨基酸的种类、数上的碱基序列如何能变成蛋白质中氨基酸的种类、数量和排列顺序呢？量和排列顺序呢？mRNAmRNA如何将遗传信息翻译成蛋白质呢？如何将遗传信息翻译成蛋白质呢？二、翻译二、翻译翻译翻译：游离在细胞质中的各种氨基酸以游离在细胞质中的各种氨基酸以mRNAmRNA为模板合成具为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。转运转运RNARNA是氨基酸的载体是氨基酸的载体核糖体是翻译的场所核糖体是翻译的场所U UC CA AU UG GA
7、 AU UU UA AA AA AU U亮氨酸亮氨酸A AC CU U天冬氨天冬氨酸酸 核糖体核糖体mRNAmRNA与核糖体结合与核糖体结合翻译的过程翻译的过程U UC CA AU UG GA AU UU UA AA AA AU U亮氨酸亮氨酸A AC CU U天冬氨酸天冬氨酸A AU UG G异亮氨酸异亮氨酸tRNAtRNA与与mRNAmRNA互补配对，并通过互补配对，并通过tRNAtRNA将氨基酸转将氨基酸转运到运到mRNAmRNA上的相应位置上的相应位置U UC CA AU UG GA AU UU UA AA AA AU U 亮氨酸亮氨酸A AC CU U天冬氨酸天冬氨酸A AU UG
8、G 异亮氨酸异亮氨酸缩合缩合两个氨基酸分子缩合，形成肽键两个氨基酸分子缩合，形成肽键U UC CA AU UG GA AU UU UA AA AA AU U 亮氨酸亮氨酸A AC CU U天冬氨酸天冬氨酸A AU UG G 异亮氨酸异亮氨酸核糖体随着核糖体随着mRNAmRNA滑动，另一个滑动，另一个tRNAtRNA上的碱基与上的碱基与mRNAmRNA上的上的碱基配对，前一个碱基配对，前一个tRNAtRNA离开，再去转运新的氨基酸离开，再去转运新的氨基酸U UC CA AU UG GA AU UU UA A 亮氨酸亮氨酸天冬氨酸天冬氨酸 异亮氨酸异亮氨酸以以mRNAmRNA为模板形成了有一定氨基
9、酸顺序的蛋白质为模板形成了有一定氨基酸顺序的蛋白质图示图示一个一个mRNAmRNA分子可分子可以相继结合以相继结合多个核糖多个核糖体体，同时进行多条肽，同时进行多条肽链的合成，因此少量链的合成，因此少量的的mRNAmRNA分子就可迅速分子就可迅速合成大量的蛋白质，合成大量的蛋白质，翻译的效率非常高。翻译的效率非常高。多肽的合成方式多肽的合成方式mRNAmRNA：碱基的数量碱基的数量排列顺序排列顺序种类种类蛋白质：蛋白质： 氨基酸的数量氨基酸的数量排列顺序排列顺序种类种类决定决定决定决定决定决定4 4种种2020种种U UU UA AG GA AU UA AU UC CmRNAmRNA密码子密码
10、子密码子密码子密码子密码子三个碱基决定一个氨基酸，三个碱基决定一个氨基酸，4 43 3=64=64密码子：密码子：mRNAmRNA上决定上决定一种氨基酸一种氨基酸的三个相邻的三个相邻的碱基。的碱基。三、遗传密码三、遗传密码mRNAmRNA上上的的遗遗传传密密码码遗传密码的特性：遗传密码的特性：1.1.有有3 3个终止密码，没有对应的氨基酸，所以在个终止密码，没有对应的氨基酸，所以在6464个遗传个遗传密码中，能决定氨基酸的遗传密码子只有密码中，能决定氨基酸的遗传密码子只有6161个。个。2.2.通用性：地球上几乎所有的生物通用性：地球上几乎所有的生物都都共用一套密码子。共用一套密码子。3.3.
11、简并性：一种氨基酸有两种以上的密码子的情况简并性：一种氨基酸有两种以上的密码子的情况。在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。改变。四、中心法则四、中心法则自然界生物遗传物质是自然界生物遗传物质是DNADNA或或RNARNA。DNADNA转录转录RNARNA翻译翻译蛋白质蛋白质包括细胞生物和以包括细胞生物和以DNADNA为遗传物质的病毒。为遗传物质的病毒。复制复制1.1.以以DNADNA为遗传物质的生物遗传信息传递为遗传物质的生物遗传信息传递DNADNA逆转录逆转录RNARNA翻译翻译蛋白质蛋白质（2 2）如：鸟类劳氏肉瘤病毒、
12、艾滋病病毒如：鸟类劳氏肉瘤病毒、艾滋病病毒转录转录RNARNA复制复制2.2.以以RNARNA为遗传物质的生物遗传信息传递为遗传物质的生物遗传信息传递RNARNA翻译翻译蛋白质蛋白质（1 1）如：流感病毒、小儿麻痹症病毒、如：流感病毒、小儿麻痹症病毒、SARSSARS病毒病毒复制复制转录转录DNADNARNARNA翻译翻译蛋白质蛋白质逆转录逆转录中心法则实质蕴涵着中心法则实质蕴涵着_和和_这两类生物大分子之这两类生物大分子之间的相互间的相互_和相互作用。和相互作用。核酸核酸蛋白质蛋白质联系联系 DNA DNA复制、转录和翻译是所有具有细胞结构的生物所遵复制、转录和翻译是所有具有细胞结构的生物所
13、遵循的法则；循的法则； RNARNA复制和逆转录是某些病毒才会出现的，并且只有寄复制和逆转录是某些病毒才会出现的，并且只有寄生到寄主细胞中才能进行。生到寄主细胞中才能进行。复复制制复复制制五、基因的完整概念五、基因的完整概念1.1.基因是遗传的一个基本功能单位，它在适当的环境条件基因是遗传的一个基本功能单位，它在适当的环境条件下控制生物的性状。下控制生物的性状。2.2.基因以一定的次序排列在染色体上。基因以一定的次序排列在染色体上。3.3.本质上，基因就是一段包含一个完整的遗传信息单位的本质上，基因就是一段包含一个完整的遗传信息单位的有功能的核酸分子片断，在大多数生物中是一段有功能的核酸分子片
14、断，在大多数生物中是一段DNADNA，而在，而在RNARNA病毒中则是一段病毒中则是一段RNARNA。1.DNA1.DNA分子复制、转录以及翻译所需的原料依次分子复制、转录以及翻译所需的原料依次是是 ( ( ) )A A. .脱氧核苷酸、脱氧核苷酸、氨基酸脱氧核苷酸、脱氧核苷酸、氨基酸 B B. .脱氧核苷酸、核苷酸、蛋白质脱氧核苷酸、核苷酸、蛋白质C C. .核苷酸、脱氧核苷酸、氨基酸核苷酸、脱氧核苷酸、氨基酸 D D. .脱氧核苷酸、核苷酸、氨基酸脱氧核苷酸、核苷酸、氨基酸D D2.2.（20122012台州高二检测）有关蛋白质合成的叙述，不台州高二检测）有关蛋白质合成的叙述，不正确的是（
15、正确的是（ ）A.A.终止密码子不编码氨基酸终止密码子不编码氨基酸B.B.每种每种tRNAtRNA只转运一种氨基酸只转运一种氨基酸C.tRNAC.tRNA的密码子携带了氨基酸序列的遗传信息的密码子携带了氨基酸序列的遗传信息D.D.核糖体可在核糖体可在mRNAmRNA上移动上移动【解析】【解析】选选C C。 tRNA tRNA 上无密码子，不携带氨基酸序列的上无密码子，不携带氨基酸序列的遗传信息。遗传信息。3.3.（20082008江苏高考）叶绿体的江苏高考）叶绿体的DNADNA能指导自身小部分蛋能指导自身小部分蛋白质在叶绿体内的合成。下列叙述中错误的是白质在叶绿体内的合成。下列叙述中错误的是(
16、 )( )A.A.叶绿体的叶绿体的DNADNA能够转录能够转录B.B.叶绿体的叶绿体的DNADNA是遗传物质是遗传物质C.C.叶绿体内存在核糖体叶绿体内存在核糖体D.D.叶绿体功能不受细胞核调控叶绿体功能不受细胞核调控【解析】【解析】选选D D。叶绿体的。叶绿体的DNADNA能指导自身小部分蛋白质在叶能指导自身小部分蛋白质在叶绿体内合成，因此叶绿体的绿体内合成，因此叶绿体的DNADNA能够转录和翻译，也是细能够转录和翻译，也是细胞质内的遗传物质。叶绿体功能受细胞核调控。胞质内的遗传物质。叶绿体功能受细胞核调控。4.4.已知已知AUGAUG、GUGGUG为起始密码，为起始密码，UAAUAA、UG
17、AUGA、UAGUAG为终止密为终止密码。某原核生物的一条信使码。某原核生物的一条信使RNARNA碱基排列顺序如下：碱基排列顺序如下：A-U-U-C-G-A-U-G-A-C (46A-U-U-C-G-A-U-G-A-C (46个碱基个碱基) C-U-C-U-) C-U-C-U-A-G-A-U-C-UA-G-A-U-C-U，此信使此信使RNARNA控制合成的蛋白质含氨基酸的控制合成的蛋白质含氨基酸的个数为（个数为（ ）A A. .2020个个 B B. .1818个个 C C. .1616个个 D D. .1515个个B B5.5.观察下列模式图，回答问题：观察下列模式图，回答问题：（1 1）图
18、甲所示过程是）图甲所示过程是_，主要场所是，主要场所是_，原料是，原料是_。链链a a与链与链b b的关系是的关系是_。经甲过程遗传信息由。经甲过程遗传信息由_传递到了传递到了_。（2 2）图乙所示过程是）图乙所示过程是_，发生在，发生在_（细胞器）中，（细胞器）中，三个碱基称为一个三个碱基称为一个_，三个碱基称为一个三个碱基称为一个_。该过程需要酶、。该过程需要酶、_、_、_、核糖体、能量等、核糖体、能量等条件。条件。（3 3）图中碱基）图中碱基、分别表示分别表示_；若；若、分别表示核苷酸，依次表示分别表示核苷酸，依次表示_。答案答案：（1 1）转录）转录 细胞核细胞核 四种核苷酸四种核苷酸
19、 互补互补 DNA RNADNA RNA（2 2）翻译）翻译 核糖体核糖体 密码子密码子 反密码子反密码子 模板模板（或（或mRNAmRNA） 原料（或原料（或2020种氨基酸）种氨基酸） 转运工具转运工具（或（或tRNA)tRNA)（3 3）尿嘧啶、胸腺嘧啶、腺嘌呤）尿嘧啶、胸腺嘧啶、腺嘌呤 尿嘧啶核苷酸、胸尿嘧啶核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸、腺嘌呤核苷酸腺嘧啶脱氧核苷酸、腺嘌呤核苷酸主要在细胞核主要在细胞核模板：模板：DNADNA的一条链的一条链原料：原料：4 4种核苷酸种核苷酸能量：能量：ATPATP酶：酶：RNARNA聚合酶等聚合酶等场所场所条件条件产物产物mRNAmRNA细胞质（核糖体
20、）细胞质（核糖体）模板：模板：mRNAmRNA原料：原料：2020种氨基酸种氨基酸能量：能量：ATPATP酶和酶和tRNAtRNA场所场所条件条件产物产物蛋白质（多肽）蛋白质（多肽）转录转录翻译翻译路漫漫其修道远，吾将上下而求索。屈原读不在三更五鼓，功只怕一曝十寒。郭沫若学习必须与实干相结合。泰戈尔学而时习之，不亦说乎？孔子鸟欲高飞先振翅，人求上进先读书。李苦禅求学的三个条件是：多观察、多吃苦、多研究。加菲劳学习从来无捷径，循序渐进登高峰。高永祚活着就要学习，学习不是为了活着。培根立志宜思真品格，读书须尽苦功夫。阮元读书是易事，思索是难事，但两者缺一，便全无用处。富兰克林 精品课件精品课件！不知道明天该做什么的人是不幸的。
