RNA与蛋白质的合成

5、细胞核内的遗 传物质DNA DNA如何 传物质DNA如何 指导细胞质中的 蛋白质合成呢？ 蛋白质合成呢？
通过转录、翻译的过程 通过转录、翻译的过程 转录 DNA 以RNA为媒介 控制
蛋白质的合成
DNA与RNA的比较 DNA与RNA的比较
DNA
结 构 基本单位 磷 酸 五碳糖 碱 基 分布
RNA
tRNA
氨基酸与转运RNA结合，这个过程要消化能量. 结合，这个过程要消化能量 氨基酸与转运 结合
天冬氨酸 异亮氨酸
甲硫氨酸
U A C
C U A
反密码子
U A G
模板 原料 酶 产物 原则
以DNA的两条 以DNA的一条链 的 的一条链 mRNA 链为模板 为模板 4种游离的脱氧 4种游离的核苷酸 20种氨基酸 种游离的脱氧 种游离的核苷酸 种游离的 种氨基酸 核苷酸 DNA解旋酶、 RNA聚合酶 解旋酶、 解旋酶 酶 聚合酶 DNA聚合酶 聚合酶 2个子代双链 个子代双链 1条mRNA单链 条 单链 蛋白质 DNA分子 分子
保证了生物遗传的相对稳定性。 保证了生物遗传的相对稳定性。
转运RNA （ tRNA） 转运 ） 氨基酸的搬运工 氨基酸的搬运工 tRNA上反密码子可以与 上反密码子可以与 mRNA上的密码子互补 上的密码子互补 上的密码子 配对。 配对。 每种tRNA只能识别并转运 只能识别并转运 每种 一种氨基酸
第四节 遗传信息的表达
导入： 导入：
上一节课我们主要学习了DNA结构和 结构和 上一节课我们主要学习了 复制，知道了DNA具有携带遗传信息的功 复制，知道了 具有携带遗传信息的功 能。而我们在前面学习细胞分化时知道， 而我们在前面学习细胞分化时知道， 不同细胞表达不同的蛋白质的原因是基因 选择性表达的结果， 选择性表达的结果，也就是说在不同细胞 是相同的， 里DNA是相同的，但是表达情况不同，那 是相同的 但是表达情况不同， 么DNA所贮存的遗传是如何遗传决定了蛋 所贮存的遗传是如何遗传决定了蛋 白质的结构呢？ 的另一个功能： 白质的结构呢？即DNA的另一个功能：表 的另一个功能 达遗传信息的功能 的功能。 达遗传信息的功能。
酶
产物
A A T C A A T A G T T A G T T A T C
A A U C A A U A G mRNA
二、翻译
• 概念
–以mRNA为模板，合成具有一定氨基 以 为模板， 为模板 合成具有一定氨基 酸顺序的蛋白质的过程 的过程。 酸顺序的蛋白质的过程。
• 场所 –细胞质中的核糖体 细胞质中的核糖体 细胞质中的
双螺旋结构
脱氧核苷酸
磷酸
单链结构
核糖核苷酸 磷酸 核糖 A 、 G 、 C 、U
脱氧核糖
A、G、C、T
主要在细胞核
细胞质
RNA的种类 RNA的种类
信使RNA —— mRNA 信使 转运RNA —— tRNA 转运 核糖体RNA —— rRNA 核糖体
DNA的遗传信息是怎么传递给mRNA的呢？ DNA的遗传信息是怎么传递给mRNA的呢？ 的遗传信息是怎么传递给mRNA的呢
甲硫氨酸－ 甲硫氨酸－谷－丙－半胱－脯－丝－赖－脯 半胱－
• 3、地球上几乎所有的生物体都共有上述密 、 码子表。根据这一事实你能想到什么？ 码子表。根据这一事实你能想到什么？
地球上所有的生物具有共同的遗传语言， 地球上所有的生物具有共同的遗传语言，具有或 远或近的亲缘关系。 远或近的亲缘关系。
• 4、从密码子中可以看到，一种氨基酸 、从密码子中可以看到， 可能有几个密码子， 可能有几个密码子，这一现象称做密 几个密码子 码的简并。 码的简并。你认为密码的简并对生物 简并 体的生存发展有什么意义？ 体的生存发展有什么意义？
4、过程： 、过程：
a. DNA 解旋，以一条链为模板合成 解旋，以一条链为模板合成RNA b. DNA与RNA的碱基互补配对：A—U ; T—A； 的碱基互补配对： — 与 的碱基互补配对 — ； C—G；G—C — ； — c. 组成 RNA 的核糖核苷酸一个个连接起来 这样：DNA上的遗传信息就传递到mRNA上 这样：DNA上的遗传信息就传递到mRNA上 上的遗传信息就传递到mRNA
• 1、请找出起始密码子与终止密码子。 、请找出起始密码子与终止密码子。
AUG、GUG 、 UAA、UAG、UGA 、 、
• 2、已知一段mRNA的碱基序列是 、已知一段 的碱基序列是 AUGGAAGCAUGUCCGAGCAAGCCG， ， 你能写出对应的氨基酸序列吗？ 你能写出对应的氨基酸序列吗？
一条DNA分子上的某个基因有300个碱基 一条DNA分子上的某个基因有300个碱基 DNA分子上的某个基因有300 对，则它控制合成的蛋白质分子中含有 肽键的个数最多为： 肽键的个数最多为： 99个 A、99个 100个 B、100个 49个 C、49个 50个 D、50个
决定氨基酸的密码子是指（ C ） A、DNA上的3个相邻的碱基 B、转运RNA上的3个相邻的碱基 C、信使RNA上的3个相邻的碱基 D、基因上的3个相邻的碱基
DNA复制 DNA复制
转录
DNA复制与转录的比较 复制与转录的比较
DNA的复制 的复制
模板 原料
转录 以DNA的一条链 的一条链 为模板 游离的核苷酸 游离的核苷酸 RNA聚合酶 聚合酶 1条RNA单 条 单 链
以DNA的两 的 条母链为模板 游离的脱氧核苷酸 游离的脱氧核苷酸 DNA解旋酶、 解旋酶、 解旋酶 DNA聚合酶 聚合酶 2个双链 个双链DNA 个双链 分子
非编码区 启动子
转录 起点
编码区 转录区
非编码区 终止子
转录 终点
一条多肽链中有氨基酸1000个 一条多肽链中有氨基酸 1000个 ， 则作为合成该多肽 1000 模板的mRNA分子和用来转录mRNA DNA分子分别至少 mRNA分子和用来转录mRNA的 模板的mRNA分子和用来转录mRNA的DNA分子分别至少 要有碱基（ 要有碱基（ ） 3000个和 个和3000 1000个和2000个 个和2000 A、3000个和3000 B、1000个和2000个 2000个和4000个 个和4000 3000个和6000个 个和6000 C、2000个和4000个 D、3000个和6000个
下列哪一项不可能是遗传密码（ 下列哪一项不可能是遗传密码（ A ） A. ATC B. UUC C. CAG D. GGC
在蛋白质合的合成过程中， 在蛋白质合的合成过程中，决定蛋白质种 类的是： 类的是： A、核苷酸 信使RNA B、信使RNA C、核糖体 转运RNA D、转运RNA
若测得精氨酸的转运RNA上的反密码子为 上的反密码子为 若测得精氨酸的转运 GCU，则DNA分子模板上决定这个精氨 ， 分子模板上决定这个精氨 酸的相应碱基为： 酸的相应碱基为： A、GCA 、 B、CGA 、 C、 C、GCT D、CGT 、
翻译
场所： 细胞质中的核糖体 场所： 细胞质中的核糖体 模板： 模板： mRNA
种游离的氨基酸 原料： 种游离的 原料： 20种游离的氨基酸 上的反密码子 上的反密码子与 的 原则： 原则：tRNA上的反密码子与mRNA的密 码子互补配对。 － 码子互补配对。A－U 互补配对 G－C －
产物： 蛋白质 产物： 结果：遗传信息从 遗传信息从mRNA 转移到了蛋白质 转移到了蛋白质
遗传信息的传递 遗传信息的传递
复制
DNA 的 功 能 基因（遗传信息） 表达： 基因（遗传信息）的表达：转录
性状，称为基因的表达。 性状，称为基因的表达。
翻译
基因通过指导蛋白质的合成来控制
红细胞形状
来自百度文库
思考几个问题
1、遗传物质主要存在于细胞的什么部位？ 遗传物质主要存在于细胞的什么部位？
DNA主要位于细胞核 主要位于细胞核
细胞核 细胞核
细胞质 细胞质核糖体
三、中心法则
转录 翻译
DNA
逆转录
RNA
复制
蛋白质
复制
基因对形状的控制
1、基因通过控制酶的合成来控制性状。 、基因通过控制酶的合成来控制性状。 性状
2、基因通过控制蛋白质的结构直接控制生 、基因通过控制蛋白质的结构直接控制生 蛋白质 物体的性状 物体的性状
• 4.基因分为编码区和非编码区两部分 基因分为编码区和非编码区两部分 • ——编码区含有蛋白质编码信息 编码区含有蛋白质编码信息 编码区含有 • ——上游的非编码区有具调控作用的特定 上游的非编码区有具调控作用的特定 核苷酸序列（选择性表达信息） 核苷酸序列（选择性表达信息）
2、生物的性状或生命的主要功能由什么物质 承担？ 承担？ 蛋白质
细胞质 蛋白质的合成在细胞的什么部位？ 3、蛋白质的合成在细胞的什么部位？ 核糖体
4、DNA能不能到细胞质中去直接指导蛋白质 DNA能不能到细胞质中去直接指导蛋白质 的合成？ DNA与蛋白质之间有无中间物质 的合成？ DNA与蛋白质之间有无中间物质 充当信使呢？ 充当信使呢？ RNA
信使RNA碱基数为1000× 3000个 信使RNA碱基数为1000×3=3000个 RNA碱基数为1000 DNA分子碱基数为3000× 6000个 分子碱基数为3000 DNA分子碱基数为3000×2=6000个
练习题： 练习题：
基因控制性状表现的主要途径是： 基因控制性状表现的主要途径是： （ ） 性状） A、RNA 蛋白质 （性状） 蛋白质（性状） B、 DNA 蛋白质（性状） 蛋白质（性状） C、RNA DNA 蛋白质（性状） 蛋白质（性状） D、DNA RNA 蛋白质（性状）
遗传密码
上核苷酸的排列顺序， 指mRNA上核苷酸的排列顺序，把mRNA上 上核苷酸的排列顺序 上 决定1个氨基酸 个氨基酸的 个相邻的碱基 密码子。 个相邻的碱基叫 决定 个氨基酸的3个相邻的碱基叫密码子。
密码子
密码子
密码子
U U A G A U A U C mRNA
阅读密码子表思考讨论： 阅读密码子表思考讨论：
A－T G－C － － T－A C－G － － A－U T－A － － U－A C－G G－C － － － A－U U－A － － C－G G－C － －
复制、转录、 复制、转录、翻译的比较 DNA的复制 的复制 转录
翻译
遗传信息 DNA 传递结果 场所
DNA DNA 细胞核 细胞核
RNA RNA
蛋白质
一. 转录 1、转录概念： 、转录概念： 指以DNA的一条 指以 的一条 链为模板， 链为模板，按照 碱基互补配对原 合成mRNA 则，合成 的过程。 的过程。
主要在细胞核 2、场所： 、场所：
（细胞质中也有DNA，也能进行转录） 细胞质中也有 ，也能进行转录） 的一条链 3、条件：模板：DNA的一条链 、条件：模板： RNA聚合酶 酶： RNA聚合酶 原料： 原料：四种核糖核苷酸 能量： 能量： ATP