DNA生命的秘密
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代替了T。
mRNA是遗传信息的携带者。它在细胞核中转录 了DNA的遗传信 息，再进入细胞 质，作为蛋白质 合成的模板。
Ⅰ mRNA
mRNA合成需要： • 以四种三磷酸核苷为原料 ATP、GTP
UTP、CTP； • 以 DNA（大分子中的一段）为模板； • 由 RNA 聚合酶催化。
总反应式： （NTP）n＋DNA→ mRNA＋DNA • mRNA 的合成在细胞核内进行； 然后，mRNA 从核内移至细胞质中。
转运RNA（tRNA）
Ⅲ rRNA
rRNA和蛋白质共同组成的复合体就是核糖体 ，核糖体是蛋白质合成的场所。核糖体由大 小不同的两个亚基组成。
由DNA遗传信息控制蛋白质的合成：
第一步，DNA中的遗传信息转录到mRNA中，发生 在细胞核中；
第二步，mRNA的信息翻译成蛋白质的氨基酸序列 ，在细胞质中进行。
中心法则
中心法则表示了信息流的方向 该法则是对遗传物质及其作用原理的高度概括
（6）密码子有通用性，即不论是病毒、原核生物 还是真核生物密码子的含义都是相同的。
9.6蛋白质的合成
细胞中蛋白质的合成是一个严格按照mRNA上密码子的信息 指导氨基酸单体合成为多肽链的过程，这一过程称为mRNA 的翻译。mRNA的翻译需要有mRNA、tRNA、核糖体、多种 氨基酸和多种酶等的共同参与。翻译过程(即多肽链的合成)包 括起始、多肽链延长和翻译终止3个基本阶段。
1958年，Mattew Meselson 和Franklin Stahl证明DNA半保留复制的同 位素示踪实验
DNA复制过程
1. 解旋 2. 以母链为模板进行碱基互补配对 3. 形成了两个完全相同的DNA分子
DNA复制： 以原有DNA分子为模板，合成相同DNA分子。
A 解旋
酶的作用下 两条多核苷酸链分离 解出单链，称为母链
（4）密码子有简并性(degeneracy)一种氨基酸有几 个密码子，或者几个密码子代表一种氨基酸的现 象称为密码子的简并性。除了Met和Trp只有一个 密码子外，其它氨基酸均有二个以上密码子，例 如Arg有6个密码子。
（5）共有64个密码子，其中AUG不仅是Met或者 fMet(在原核细胞)的密码子，也是肽链合成的起 始信号，故称AUG为起始密码子。UAA、UAG和 UGA为终止密码子，不代表任何氨基酸，也称为 无意义密码子。
9.2DNA的半保留复制
DNA分子的结构不仅使 DNA分子能够储存大量的 遗传信息，还使DNA分子 能够传递遗传信息。遗传 信息的传递是通过DNA分 子的复制来完成的。
烟草花叶病病叶
TMV结构模式图
TMV负染电镜照片
1957年,格勒(Girer)和施拉姆 (Schramm)用石炭酸处理 TMV病毒,把蛋白质去掉,只留 下RNA,再将RNA接种到正常 烟草上,结果发生了花叶病； 如果用蛋白质部分侵染正常 烟草,则不发生花叶病。由此 证明,RNA起着遗传物质的作 用。以后有人将车前草病毒 (HRV)的RNA与烟草花叶病 毒的蛋白质结合在一起,形成 一个类似“杂种”的新品系。 用它进行侵染实验,结果,发生 的病症以及繁殖的病毒类型, 都依RNA的特异性为转移,即 依车前草病毒的RNA为转移.
DNA分子的结构
DNA分子的结构特点是： (1)DNA分子是由两条链组
成的，这两条链按反向平 行方式盘旋成双螺旋结构。 (2)DNA分子中的脱氧核糖 和磷酸交替连接，排列在 外侧，构成基本骨架；碱 基排列在内侧。 (3)DNA分子两条链的碱基通过氢键连接成碱基对 ，并且碱基互补配对,A=T;C-=G。
随着DNA双螺旋结构模型的提出，人们认识到了基因的 本质，即基因是具有遗传效应的DNA片断。研究结果还 表明，每一条染色体只含有一个DNA分子，每个DNA分 子上有很多基因，每个基因中又可以含有成百上千个脱氧 核苷酸。由于不同基因地脱氧核苷酸的排列顺序（碱基） 不同，因此，不同的基因就含有不同的遗传信息。
9 DNA-生命的秘密
9.1
基 因 是 什 么
人们对基因的认识过程
年代 19世纪60年代
认识过程
孟德尔提出，生物的性状是由遗传因子（逻辑推理而得） 控制的。
20世纪初期
基因存在于染色体上，并且在染色体上呈直线排列，得出 结论——染色体是基因的载体。（通过果蝇的遗传实验而 得）
20世纪50年代以后
B 子链合成
以母链为模板
酶的作用下
以细胞内游离的四种脱氧核苷酸为原 料，碱基互补配对形成新链（子链）
C 连接 子链与对应母链通过碱基互补配对结合，
形成两个子代DNA分子。
一条DNA 分子进行一次复制，产生两条DNA分子
一条DNA 分子经过N次复制，产生多少条相同DNA
分子
2N
特点：边解旋边复制
方式：半保留式复制
9.3RNA的组成和作用
• 基因的表达是通过DNA控制蛋白质的合成来实 现的。遗传信息不能由DNA直接传递给蛋白质
，因为DNA主要存在于细胞核中，而蛋白质的 合成场所是细胞质中的核糖体，这就需要一种 媒介——RNA(核糖核酸)。
RNA的基本单位是核糖核苷酸
RNA与DNA主要差别：
（1）RNA大多是单链分子； （2）含核糖； （3）4种碱基中，不含胸腺嘧啶T，由尿嘧啶U
意义：使生物遗传特性保持相对稳定
1918年3月出生在美国纽约。 1941年,23岁获得罗彻斯特大学医 学博士学位，1960年和1962年获 得法学和科学博士学位
1955年从E.Coli 中发现了DNA 聚合酶，为DNA的复制打下了基础 。1959年获得诺贝尔奖
Arthur Kornberg 科恩伯格
遗传密码
遗传密码子具有以下基本特点
（1）每个密码子三联体(triplet)决定一种氨基 酸；
（2）两种密码子之间无任何核苷酸或其它成 分加以分离，即密码子无逗号;（线性、序列 性）
（3）密码子具有方向性，例如AUC是Ile的密 码子，A为5‘端碱基，C为3’端碱基。因此密 码也具有方向性，即mRNA从5‘端到3’端的 核苷酸排列顺序就决定了多肽链中从N端到C 端的氨基酸排列顺序;
在细胞质中，翻译是一个快速过程，一段mRNA可以相继与 多个核糖体结合，同时进行多条同一种肽链的合成。
蛋白质合成以后还要经历各种修饰和加工。真核细胞中蛋白 质的修饰加工往往在特定的细胞器中进行。
分子遗传的“中心法则” 。
蛋白质合成依托核糖体
核糖体NA）。 在细胞质中，mRNA 先与核糖体结合。
酶
Ⅱ tRNA
tRNA是含有80个左右核苷酸的小分子，局部 成为双链，在其3’、5’端的相反一端的环上 具有由3个核苷酸组成的反密码子。tRNA的反 密码子在蛋白质合成时与mRNA上互补的密码 子相结合，起识别密码子和携带相应氨基酸 的作用（V-325）。
tRNA：单链结构， “三叶草”结构
tRNA 的二级结构呈三叶草形，它的任务是搬运氨基酸。 在tRNA分子中，一方 面 联接着被搬运的 氨基酸，另一方面通 过 反密码子把氨基 酸安置到合适的位置 上去。
9.4转录
以DNA的一条 链为模板， 按照碱基互 补配对原则 ，合成RNA的 过程
转录的实质：遗传信息由DNA
mRNA(信使RNA)
通过转录将DNA的遗传信息传给RNA
9.5遗传密码的破译
• 密码子：mRNA上决定一个氨基酸的三 个相邻的碱基。密码子具有兼并性。
mRNA 分子中每三个核苷酸序列决定一个 氨基酸，这就是通常所说的三联密码子。 与遗传密码子相对应的反密码子在转运 RNA（tRNA）分子中。
蛋白质合成
蛋白质合成中还有其他加工步骤。 包括:
A、蛋白质大分子折叠； B、糖基和其他基团的修饰； C、蛋白质分子向细胞各部位的
运送等等。
总结
DNA分子的脱氧核苷酸的排列顺序决 定了信使RNA中核糖核苷酸的排列顺 序，信使RNA中核糖核苷酸的排列顺 序又决定了氨基酸的排列顺序，氨基酸 的排列顺序最终决定了蛋白质的结构和 功能的特异性，从而使生物体表现出各 种遗传性状
mRNA是遗传信息的携带者。它在细胞核中转录 了DNA的遗传信 息，再进入细胞 质，作为蛋白质 合成的模板。
Ⅰ mRNA
mRNA合成需要： • 以四种三磷酸核苷为原料 ATP、GTP
UTP、CTP； • 以 DNA（大分子中的一段）为模板； • 由 RNA 聚合酶催化。
总反应式： （NTP）n＋DNA→ mRNA＋DNA • mRNA 的合成在细胞核内进行； 然后，mRNA 从核内移至细胞质中。
转运RNA（tRNA）
Ⅲ rRNA
rRNA和蛋白质共同组成的复合体就是核糖体 ，核糖体是蛋白质合成的场所。核糖体由大 小不同的两个亚基组成。
由DNA遗传信息控制蛋白质的合成：
第一步，DNA中的遗传信息转录到mRNA中，发生 在细胞核中；
第二步，mRNA的信息翻译成蛋白质的氨基酸序列 ，在细胞质中进行。
中心法则
中心法则表示了信息流的方向 该法则是对遗传物质及其作用原理的高度概括
（6）密码子有通用性，即不论是病毒、原核生物 还是真核生物密码子的含义都是相同的。
9.6蛋白质的合成
细胞中蛋白质的合成是一个严格按照mRNA上密码子的信息 指导氨基酸单体合成为多肽链的过程，这一过程称为mRNA 的翻译。mRNA的翻译需要有mRNA、tRNA、核糖体、多种 氨基酸和多种酶等的共同参与。翻译过程(即多肽链的合成)包 括起始、多肽链延长和翻译终止3个基本阶段。
1958年，Mattew Meselson 和Franklin Stahl证明DNA半保留复制的同 位素示踪实验
DNA复制过程
1. 解旋 2. 以母链为模板进行碱基互补配对 3. 形成了两个完全相同的DNA分子
DNA复制： 以原有DNA分子为模板，合成相同DNA分子。
A 解旋
酶的作用下 两条多核苷酸链分离 解出单链，称为母链
（4）密码子有简并性(degeneracy)一种氨基酸有几 个密码子，或者几个密码子代表一种氨基酸的现 象称为密码子的简并性。除了Met和Trp只有一个 密码子外，其它氨基酸均有二个以上密码子，例 如Arg有6个密码子。
（5）共有64个密码子，其中AUG不仅是Met或者 fMet(在原核细胞)的密码子，也是肽链合成的起 始信号，故称AUG为起始密码子。UAA、UAG和 UGA为终止密码子，不代表任何氨基酸，也称为 无意义密码子。
9.2DNA的半保留复制
DNA分子的结构不仅使 DNA分子能够储存大量的 遗传信息，还使DNA分子 能够传递遗传信息。遗传 信息的传递是通过DNA分 子的复制来完成的。
烟草花叶病病叶
TMV结构模式图
TMV负染电镜照片
1957年,格勒(Girer)和施拉姆 (Schramm)用石炭酸处理 TMV病毒,把蛋白质去掉,只留 下RNA,再将RNA接种到正常 烟草上,结果发生了花叶病； 如果用蛋白质部分侵染正常 烟草,则不发生花叶病。由此 证明,RNA起着遗传物质的作 用。以后有人将车前草病毒 (HRV)的RNA与烟草花叶病 毒的蛋白质结合在一起,形成 一个类似“杂种”的新品系。 用它进行侵染实验,结果,发生 的病症以及繁殖的病毒类型, 都依RNA的特异性为转移,即 依车前草病毒的RNA为转移.
DNA分子的结构
DNA分子的结构特点是： (1)DNA分子是由两条链组
成的，这两条链按反向平 行方式盘旋成双螺旋结构。 (2)DNA分子中的脱氧核糖 和磷酸交替连接，排列在 外侧，构成基本骨架；碱 基排列在内侧。 (3)DNA分子两条链的碱基通过氢键连接成碱基对 ，并且碱基互补配对,A=T;C-=G。
随着DNA双螺旋结构模型的提出，人们认识到了基因的 本质，即基因是具有遗传效应的DNA片断。研究结果还 表明，每一条染色体只含有一个DNA分子，每个DNA分 子上有很多基因，每个基因中又可以含有成百上千个脱氧 核苷酸。由于不同基因地脱氧核苷酸的排列顺序（碱基） 不同，因此，不同的基因就含有不同的遗传信息。
9 DNA-生命的秘密
9.1
基 因 是 什 么
人们对基因的认识过程
年代 19世纪60年代
认识过程
孟德尔提出，生物的性状是由遗传因子（逻辑推理而得） 控制的。
20世纪初期
基因存在于染色体上，并且在染色体上呈直线排列，得出 结论——染色体是基因的载体。（通过果蝇的遗传实验而 得）
20世纪50年代以后
B 子链合成
以母链为模板
酶的作用下
以细胞内游离的四种脱氧核苷酸为原 料，碱基互补配对形成新链（子链）
C 连接 子链与对应母链通过碱基互补配对结合，
形成两个子代DNA分子。
一条DNA 分子进行一次复制，产生两条DNA分子
一条DNA 分子经过N次复制，产生多少条相同DNA
分子
2N
特点：边解旋边复制
方式：半保留式复制
9.3RNA的组成和作用
• 基因的表达是通过DNA控制蛋白质的合成来实 现的。遗传信息不能由DNA直接传递给蛋白质
，因为DNA主要存在于细胞核中，而蛋白质的 合成场所是细胞质中的核糖体，这就需要一种 媒介——RNA(核糖核酸)。
RNA的基本单位是核糖核苷酸
RNA与DNA主要差别：
（1）RNA大多是单链分子； （2）含核糖； （3）4种碱基中，不含胸腺嘧啶T，由尿嘧啶U
意义：使生物遗传特性保持相对稳定
1918年3月出生在美国纽约。 1941年,23岁获得罗彻斯特大学医 学博士学位，1960年和1962年获 得法学和科学博士学位
1955年从E.Coli 中发现了DNA 聚合酶，为DNA的复制打下了基础 。1959年获得诺贝尔奖
Arthur Kornberg 科恩伯格
遗传密码
遗传密码子具有以下基本特点
（1）每个密码子三联体(triplet)决定一种氨基 酸；
（2）两种密码子之间无任何核苷酸或其它成 分加以分离，即密码子无逗号;（线性、序列 性）
（3）密码子具有方向性，例如AUC是Ile的密 码子，A为5‘端碱基，C为3’端碱基。因此密 码也具有方向性，即mRNA从5‘端到3’端的 核苷酸排列顺序就决定了多肽链中从N端到C 端的氨基酸排列顺序;
在细胞质中，翻译是一个快速过程，一段mRNA可以相继与 多个核糖体结合，同时进行多条同一种肽链的合成。
蛋白质合成以后还要经历各种修饰和加工。真核细胞中蛋白 质的修饰加工往往在特定的细胞器中进行。
分子遗传的“中心法则” 。
蛋白质合成依托核糖体
核糖体NA）。 在细胞质中，mRNA 先与核糖体结合。
酶
Ⅱ tRNA
tRNA是含有80个左右核苷酸的小分子，局部 成为双链，在其3’、5’端的相反一端的环上 具有由3个核苷酸组成的反密码子。tRNA的反 密码子在蛋白质合成时与mRNA上互补的密码 子相结合，起识别密码子和携带相应氨基酸 的作用（V-325）。
tRNA：单链结构， “三叶草”结构
tRNA 的二级结构呈三叶草形，它的任务是搬运氨基酸。 在tRNA分子中，一方 面 联接着被搬运的 氨基酸，另一方面通 过 反密码子把氨基 酸安置到合适的位置 上去。
9.4转录
以DNA的一条 链为模板， 按照碱基互 补配对原则 ，合成RNA的 过程
转录的实质：遗传信息由DNA
mRNA(信使RNA)
通过转录将DNA的遗传信息传给RNA
9.5遗传密码的破译
• 密码子：mRNA上决定一个氨基酸的三 个相邻的碱基。密码子具有兼并性。
mRNA 分子中每三个核苷酸序列决定一个 氨基酸，这就是通常所说的三联密码子。 与遗传密码子相对应的反密码子在转运 RNA（tRNA）分子中。
蛋白质合成
蛋白质合成中还有其他加工步骤。 包括:
A、蛋白质大分子折叠； B、糖基和其他基团的修饰； C、蛋白质分子向细胞各部位的
运送等等。
总结
DNA分子的脱氧核苷酸的排列顺序决 定了信使RNA中核糖核苷酸的排列顺 序，信使RNA中核糖核苷酸的排列顺 序又决定了氨基酸的排列顺序，氨基酸 的排列顺序最终决定了蛋白质的结构和 功能的特异性，从而使生物体表现出各 种遗传性状