从基因到蛋白质

细胞质
mRNA通过核孔进入细胞质 细胞核 A A T C A A T A G
细胞质
U U A G AU AUC mRNA 从基因到蛋白质
转录
场所： 细胞核 模板： DNA的一条链 原料： 核糖核苷酸
条件： ATP、酶
产物： mRNA
碱基互补 配对： 遗传信息 的流动：
G－C、C－G、T－A、A－U
细胞质（核糖体）
模板 基因的一条链（信息链） mRNA上的遗传密码
酶 解旋酶、RNA聚合酶
能量
ATP
缩合酶
配对
A—U G—C
A—U G—C
五碳糖
脱氧核糖
核糖
无机酸
磷酸
磷酸
从基因到蛋白质
（二）RNA的种类：
信使RNA（mRNA） 由DNA转录来的，有遗传密码。
转运RNA（tRNA） 运载特定的氨基酸，有反密码子。
核糖体RNA（rRNA） 参与核糖体的构成。
从基因到蛋白质
构成人体的核酸有两种，构成人体 核酸的基本单位－－核苷酸有（ D）
A.2种 B.4种 C.5种 D.8种
问题： DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的呢？
从基因到蛋白质
基因控制蛋白质的合成
转录：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。
从基因到蛋白质
DNA的平面结构图
A A T C AA T AG T T A G AT AT C
基因：是决定生物性状的遗传物 质的基本单位，是有遗传效应的 DNA片段
每个基因有特定的脱氧核苷酸排列顺序， 它代表着遗传信息。
基因、染色体、 DNA 三者有什么关系呢？
从基因到蛋白质
功能上：控制生物性状的遗传物质结构、功能的基本单 位。 本质上（与DNA的关系）：具有遗传效应的DNA片段。
位置上（与染色体的关系从基）因：到蛋在白质染色体上呈直线排列。
从基因到蛋白质
以DNA的一条链为模板合成RNA
DNA
A A T C AA T AG
G
游离从的基因核到糖蛋白核质苷酸
A A T C AA T AG
RNA 聚合酶
G
从基因到蛋白质
DNA与RNA的碱基互补配对：A——U；T——C；C——G；T—A
A A T C AA T AG UU
G
组成 RNA 的核糖从基核因到苷蛋酸白质一个个连接起来
从基因到蛋白质
从基因到蛋白质
思考：为什么子女长的像自己的父母？ 是因为子代获得了亲代复制的一 份DNA的缘故
从基因到蛋白质
DNA的基本功能
1、通过复制，在后代的传种接代中传 递遗传信息 2、在后代的个体发育过程中，使遗传 信息得以表达
现代遗传学认为：生物的性状是有基因 控制的
从基因到蛋白质
一.基因的概念
A A T C AA T AG U UA G UU A
G
从基因到蛋白质
A A T C AA T AG U UA G UU AU
G
从基因到蛋白质
A A T C AA T AG U UA G UU AUC
G
从基因到蛋白质
DNA
A A T C AA T AG U UA G UU AUC
RNA
G
形成的 mRNA 链，D从N基A因上到蛋的白质遗传信息就传递到mRNA上
主要在 细胞核
在细胞 质进行
通过RNA
问题：为什么RNA适于作DNA的信使呢？
从基因到蛋白质
问题：RNA为什么适合作为信使？
（一）RNA — 与DNA结构的比较：
DNA
RNA
结构
规则的双螺旋结构
单链结构
组成基本单位 脱氧核苷酸
核糖核苷酸
嘌呤 腺(A)、鸟(G)嘌呤 腺(A)、鸟(G)嘌呤 碱基
嘧啶 胞(C)、胸腺(T)嘧啶 胞(C)、尿(U)嘧啶
在染色体上
有遗传效应的 DNA片段
基因
控制生物的性状?
从基因到蛋白质
果蝇某一条染色体 上的几个基因
基因 控制生物 性状
指导 合成
体现者
蛋白质
基因指导蛋白质合成的过程，叫基因的表达。
？基因是怎样指导蛋白质的合成呢？
从基因到蛋白质
1.DNA主要存在于哪里？ 2.蛋白质在哪里合成？
DNA 指导 蛋白质的合成
A A T C AA T AG UU
G
从基因到蛋白质
A A T C AA T AG U UA
G
从基因到蛋白质
A A T C AA T AG U UA G
G
从基因到蛋白质
A A T C AA T AG U UA G U
G
从基因到蛋白质
A A T C AA T AG U UA G UU
G
从基因到蛋白质
翻译：在细胞质中的核糖体上,以 mRNA为模板,tRNA为运载工具， 合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质 的过程。
从基因到蛋白质
运载工具：转运RNA(tRNA)
？ 甲硫氨酸
U AC
注意：一种tRNA只 能携带一种氨基酸
从基因到蛋白质
1、起始阶段： mRNA、tRNA与核 糖体相结合。
2、延伸阶段：携带 着特定的氨基酸的 tRNA按照碱基配补 原则，识别并进入第 二阶段。
说 ▲ DNA两条链中只有一条链是有意义链，另一条为无
明
意义链，到底哪条链是有意义链不是固定不变的。 ▲ 基因的两条链中，一条是有意义链，另一条是
无意义链。
从基因到蛋白质
mRNA在细胞核中合成 A A T C A A T A G DNA ຫໍສະໝຸດ Baidu胞核 U U A G A U A U C
mRNA
核孔
从基因到蛋白质
DNA mRNA 从基因到蛋白质
转录与复制的比较：
场所 解旋
复制
转录
细胞核
完全解旋
只解有遗传效应的片段
模板 亲代DNA的两条链 基因的一条链（信息链）
酶 能量 配对 原料
解旋酶、聚合酶等
ATP
A—T G—C
A—U G—C
四种脱氧核苷酸
四种核糖核苷酸
产物 两个相同的DN从基A因到蛋白质
mRNA
基因控制蛋白质的合成
作为转录模板的是 DNA一条或两条链？ 是整条链或是片段？
GC UA AT CG
RNA
从基因到蛋白质
DNA
关于模板链：
RNA U AGC A T CG
基因2
a
DNA A G T C
T T CGT CAGC
T C AG T AG C AA
T CG
基因1
b
GC AG
C GUC
RNA
▲ 作为模板的只是DNA链中的某个片段—基因；
3、终止阶段：多肽 链合成并被释放。
从基因到蛋白质
翻译
场所： 细胞质（核糖体）
模板： mRNA 原料：氨基酸 条件： ATP、酶 、转运RNA（tRNA） 产物： 蛋白质
碱基互补配对： G－C、C－G、U－A、A－U
遗传信息流动： mRNA
蛋白质
从基因到蛋白质
转录与翻译的比较：
转录
场所
细胞核
翻译