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1、第四节 遗传信息的表达 RNA和蛋白质的合成,遗传物质（基因）通过指导蛋白质的合成来控制性状，将这一过程称为遗传信息（基因）的表达。,生物的性状是由 控制的 性状是由 物质体现的,基因,蛋白质,基因 （细胞核）,蛋白质 （细胞质）,DNA的功能,携带遗传信息：,表达遗传信息：,以自身为模板，半保留复制保持遗传信息的稳定性。,根据DNA所贮存的遗传信息决定蛋白质的结构，以控制性状。,？,缺陷基因 异常血红蛋白 红细胞异常，表现为贫血症状 （性状）,镰刀型细胞贫血症 患者的红细胞,结论：基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。,缺陷基因 无法形成有活性的酪氨酸酶，进而无法将酪氨酸转变成黑色素
2、 患者无法合成黑色素，表现为白化病 （性状）,白化病,结论：基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。,转录,转录：遗传信息由DNA传递到RNA上的 过程，转录的结果是形成RNA。,脱氧核苷酸,脱氧核糖,A、T、G、C,双链,核糖核苷酸,核糖,A、U、G、C,单链,很大,比较小,DNA和RNA的比较,RNA的结构单元,A,U,C,G,四种游离的核糖核苷酸,RNA 种类,信使 RNA(mRNA),核糖体 RNA(rRNA),转运 RNA(tRNA),RNA按功能分类：,传达DNA上的遗传信息，是合成蛋白质的直接模板,组成核糖体的成分，是核糖体行使功能必需的。,把氨基酸运送到核糖体
3、，使之按照mRNA的信息指令连接起来形成蛋白质。,三种RNA示意图,DNA的平面结构图,模板链,编码链,转 录,以DNA的一条链为模板合成RNA,DNA模板链,4种游离的核糖核苷酸,DNA与RNA的碱基互补配对：AU；TA；CG；G C,组成RNA的核糖核苷酸一个个连接起来。,形成的mRNA链，DNA上的遗传信息就传递到mRNA上,RNA,DNA模板链,细胞质,细胞核,核孔,DNA,mRNA在细胞核中合成,细胞质,细胞核,mRNA通过核孔进入细胞质,核孔复合体,基因控制蛋白质的合成,转录、翻译全过程,1、场所： 主要在细胞核内（真核细胞） 2、原料： 四种游离的核糖核苷酸 3、酶： RNA聚合
4、酶 4、能量： ATP 5、碱基配对原则：AU；TA ；CG；GC （DNA与RNA的碱基互补配对） 6、信息来源： DNA的模板链 7、信息传递的方向： DNA（基因） mRNA,转录小结,为什么RNA适合于做DNA的信使？,（1）RNA也是多核苷酸大分子，也能储存遗传信息。 （2）RNA与DNA的关系中，也遵循碱基互补配对原则。 （3）RNA一般为单链，比DNA短，能通过核孔，从细胞核转移到细胞质中，进一步指导蛋白质的合成。,转录得到的RNA上的信息仍是碱基序列，而不是蛋白质。那么，RNA上的碱基序列如何才能变成蛋白质中氨基酸的种类、数量和排列顺序呢？ 即：如何将mRNA上的信息转变成蛋白
5、质？,翻 译,翻译：游离在细胞质中的各种氨基酸以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。,核糖体是蛋白质合成（翻译）的场所,密码子,亮 氨酸,精 氨酸,转运RNA（tRNA）,反密码子,核糖体,1、mRNA与核糖体结合,2、tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子互补配对,3、tRNA将氨基酸转运到mRNA上的相应位置,脱水缩合,4、两个氨基酸分子缩合，形成肽键,亮氨酸,5、核糖体随着mRNA滑动，另一个tRNA上的碱基与mRNA上的密码子配对。,亮氨酸,6、一个个氨基酸分子脱水缩合成多肽,脱水缩合,亮氨酸,天门冬酰氨,7、tRNA离开，再去转运新的氨基酸,亮氨酸,天冬酰氨,异亮氨
6、酸,8、以mRNA为模板形成了有一定氨基酸顺序的蛋白质,一个mRNA分子可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，因此少量的mRNA分子就可迅速合成大量的蛋白质，翻译的效率非常高。,多肽的合成方式,三联体遗传密码决定氨基酸,遗传密码,密码子：mRNA上决定一种氨基酸的三个相邻的碱基。,mRNA上的遗传密码（密码子）,a、一种氨基酸可以和一个或多个密码子相对应 b、一个密码子只和一种氨基酸相对应 c、三个终止密码：UAA、UAG、UGA d、组成蛋白质的氨基酸的种类： 密码子种类： 决定氨基酸的密码子：,20种,64种,61种,遗传密码的特性： 1、有3个终止密码，没有相对应的氨基酸，所以
7、在64个遗传密码中，决定氨基酸的密码子只有61个。 2、通用性：地球上几乎所有的生物共用一套密码子。 3、简并性：一种氨基酸有两种以上的密码子的情况 。在一定程度上能防止由于碱基的改变而导致的蛋白质结构的改变。,翻译小结,基因控制蛋白质的合成,转录、翻译全过程,DNA的复制、转录、翻译比较,DNA、mRNA的碱基和氨基酸的数量关系,结论:,基因的碱基 ,mRNA的碱基 ,氨基酸 =,6 ,3 ,1,中心法则,遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的自我复制；也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。但是，遗传信息不能从蛋白质传递到蛋白质，也不能从蛋白质流向RNA或DN
8、A。,中心法则,人、大肠杆菌、噬菌体、烟草花叶病毒、HIV分别发生哪些过程？,?,这些过程在所有生物体内都会发生吗？,1.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。 2.基因以一定的次序排列在染色体上。 3.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段，大多数生物中是一段DNA，而在RNA病毒中则是一段RNA,基因的完整概念,1、骨骼肌细胞中合成mRNA及多肽链的场所分别是 A .细胞质与细胞核 B .细胞核与线粒体 C .内质网与核糖体 D .细胞核与核糖体 2、mRNA上的64种密码子能编码几种氨基酸 A .64种 B .61种 C.59种 D .20种 3、参与分泌蛋白合成的细胞结构有（多选） A 细胞核 B 线粒体 C 高尔基体 D 核糖体 E 中心体 F 内质网,
