基因表达与区别第1节基因指导蛋白质合成

一 RNA种类
mRNA——信使RNA:传递信息 tRNA——转运RNA:运输氨基酸 rRNA——核糖体RNA:构成核糖体
mRNA
蛋白质
rRNA
核糖体
tRNA
基因的表达 DNA 转录 mRNA 翻译 蛋白质
二、遗传信息的转录
（1）概念：指以DNA的一条链为模板，按照 碱基互补配对原则，合成mRNA的过程
DNA
控制 蛋白质的合成
主要在细 胞核中
通过RNA
在细胞质 里进行
U UA G UU AUC
为什么RNA适合做DNA的信使？
DNA与RNA的区别
DNA
RNA
组成元素 C、H、O、N、P C、H、O、N、P
基本单位
结构 化 五碳糖 学 磷酸 组 成 碱基
脱氧核苷酸 双螺旋结构
脱氧核糖 一分子磷酸 A、T、C、G
G
T A C C AA T AG A UG G UU A
G
T A C C AA T AG A UG G UU AU
G
T A C C AA T AG A UG G UU AUC
G
DNA
T A C C AA T AG A UG G UU AUC
mRNA
G
形成的 mRNA 链，DNA上的遗传信息就传递到mRNA上
细胞核 DNA的一条链 四种核糖核苷酸(A、G、C、U） 需要酶和ATP 单链的RNA 边解旋边转录 碱基互补配对原则（A=U，G=C）
DNA→RNA 转 录 图 解
DNA
方向
T
U
AT GC
TA
解旋 A U GC
C A
CG
复旋
TA
G
RNA
CG
聚合酶
DNA
mRNA mRNA
DNA 复 制 图 解
半
缩合
A U GG AU AUC
两个氨基酸分子缩合
UAG U U A G AU AUC
一个个氨基酸分子缩合成链状结构
UAG U U A G AU AUC
tRNA离开，再去转运下一个氨基酸
U U A G AU AUC
以mRNA为模板形成了有一定氨基酸顺序的蛋白质
多肽链合成之后，从核糖体中脱离， 再经过盘曲折叠形成一定空间结构，最 终形成具有一定功能的蛋白质分子。
三个碱基决定一个氨基酸只能决定64种，43=64，足够有余。
密码子
密码子
密码子
密码子
U U A G AU AUC mRNA
密码子：mRNA上决定氨基酸的三个相邻的碱基。 密码子由哪几种碱基组成？
细胞质中的mRNA
A U GG AU AUC mRNA
U AC 核糖体
A U GG AU AUC
mRNA 与核糖体结合
➢信息传递
DNA上的遗传信 息（脱氧核苷酸 的排列顺序）
碱基与氨基酸之间的对应关系
▪ 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？
4种碱基只能决定4种氨基酸，41=4。
▪ 如果2个碱基编码一个氨基酸，最多能编码多少种 氨基酸？
二个碱基编码一个氨基酸最多只能编码16种，42=16。
▪ 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？
基因的表达和区别
第1节 基因指导蛋白质合成
基因：有遗传效应的DNA片段 基因间区：没有遗传效应的片段
性状的直接体现者？ 蛋白质
蛋白质是由？？控制的
基因
蛋白质
基因通过指导蛋白质的合成来控制生物 体的性状，这一过程叫基因的表达。
基因是有_遗__传__效__应__的_D__N__片段； DNA 主要存在于 __细__胞__核__中，而蛋白质A的合成是在_细__胞__质__中进行的。
mRNA在细胞核中合成
T A C C AA T AG 细胞核 A U G G U U A U C
mRNA
DNA
核孔
细胞质
mRNA通过核孔进入细胞质
A A T C AA T AG 细胞核 U U A G U Βιβλιοθήκη Baidu A U C
mRNA
DNA
细胞质
核孔
A U GG UU AUC
mRNA
转录小结
•场所: •模板: •原料: •条件: •产物: •特点: •原则:
mRNA通过核孔进入细胞 质中，开始它新的历程—— 翻译。
三、遗传信息的翻译
遗传学上把以信使RNA为模板，合成具有一定氨基 酸顺序的蛋白质的过程叫做翻译。
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？
（2）场所： 在细胞核中 （3）实质： 遗传信息 从DNA转移到了mRNA
T A C C AA T AG A T GG T T AT C
DNA的平面结构图
以DNA的一条链为模板合成mRNA
DNA
T A C C AA TAG
RNA
游
聚合酶
离 的
核
糖
核
G
苷
酸
思考：与DNA复制的异同点？
T A C C AA TAG A
保
AT
留
AT GC
解旋 A T GC
GC TA
复 制
T
A
TA
CG
CG
CG
复旋
复旋
AT G T
C A
CG
AT G T
C A
CG
DNA复制 时间 细胞分裂间期 场所 细胞核 解旋 完全解旋 模板 DNA的两条链均为模板 原料 四种脱氧核苷酸
酶 DNA聚合酶等 能量 ATP 原则 A-T、G-C 特点 半保留复制，边解旋边复制 产物 2个子代DNA分子
转录
生长发育过程 细胞核 只解有遗传效应片段 DNA的一条链为模板 四种核糖核苷酸 RNA聚合酶等
ATP A-U、G-C 边解旋边转录 mRNA,tRNA,rRNA
转录得到的RNA仍是碱基序列，而不是蛋白质。 那么，RNA上的碱基序列如何能决定蛋白质中氨基 酸的种类、数量和排列顺序呢？mRNA如何将信息 翻译成蛋白质？
核糖核苷酸 一般是单链结构
核糖 一分子磷酸
A、U、C、G
为什么RNA适合做DNA的信使？
▪ 它是由基本单位——核苷酸连接而成，核 苷酸也含有四种碱基，可以储存遗传信息
▪ 在RNA和DNA的关系中，也遵循“碱基互补 配对原则”。
▪ RNA一般是单链，而且比DNA短，因此能 够通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。
注意碱基配对规律
G
组成 mRNA 的核糖核苷酸一个个连接起来
T A C C AA TAG AU
G
T A C C AA T AG A UG
G
T A C C AA T AG A UG G
G
T A C C AA T AG A UG G U
G
T A C C AA T AG A UG G U
G
T A C C AA T AG A UG G UU