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1、主讲：贺旭梅主讲：贺旭梅一轮复习为什么什么RNA适于作适于作DNA的信使？的信使？RNA也是由核苷酸也是由核苷酸连接而成，也能接而成，也能储存存遗传信息。信息。RNA与与DNA的关系中，也遵循碱基互的关系中，也遵循碱基互补配配对原原则。RNA一般一般为单链，比，比DNA短，能通短，能通过核孔，从核孔，从细胞核胞核转移到移到细胞胞质中。中。RNARNA的种类、结构和功能的种类、结构和功能考点一考点一1 1、基本单位：、基本单位： 核糖核苷酸核糖核苷酸2 2、结构：、结构：一般是一般是单单链，而且比链，而且比DNADNA短，因此能够通过短，因此能够通过核孔核孔，从，从细胞核细胞核转移到转移到细胞质
2、细胞质中。中。3 3、种类和功能：、种类和功能：信使信使RNARNA（mRNAmRNA）：）：遗传信息转录的产物，遗传信息转录的产物，翻译的直接模板；翻译的直接模板；转运转运RNARNA（tRNA)tRNA)：运载特定氨基酸的工具，可识别密码子；运载特定氨基酸的工具，可识别密码子；核糖体核糖体RNARNA（rRNArRNA）：）：核糖体的组成成分。核糖体的组成成分。一端为氨基酸结合一端为氨基酸结合的部位，另一端为的部位，另一端为反密码子，能与密反密码子，能与密码子碱基互补配对。码子碱基互补配对。二、转录二、转录解旋酶解旋酶RNARNA第一步：解旋第一步：解旋第二步：互补配对第二步：互补配对第三
3、步：第三步：RNARNA合成合成第四步：第四步：释放释放DNA片段（基因）片段（基因）遗传信息的转录考点二考点二遗传信息的转录遗传信息的转录以以DNADNA的的一条链一条链为模板，合成为模板，合成mRNAmRNA的过程的过程主要在主要在细胞核（细胞核（线粒体、叶绿体中也有转录线粒体、叶绿体中也有转录）DNADNA分子的一条链（分子的一条链（不同基因的模板链可能不同基因的模板链可能不同不同）四种游离的核糖核苷酸四种游离的核糖核苷酸ATPATPGC、CG、TA、AURNARNA（三种）（三种）DNAmRNADNAmRNA解旋解旋-互补配对互补配对-RNA-RNA合成合成-释放释放RNARNA聚合酶
4、聚合酶10.10.过程：过程：9.9.遗传信息传递的方向：遗传信息传递的方向： 8.8.产物：产物：7.7.转录时的碱基配对：转录时的碱基配对：6. 酶酶：5.5.能量：能量：4.4.原料：原料：3.3.模板：模板：1.1.定义：定义：2.2.场所：场所：mRNA蛋白质蛋白质碱基的数量碱基的数量氨基酸的数量氨基酸的数量决定决定 排列顺序排列顺序氨基酸排列顺氨基酸排列顺序序决定决定种类种类种类种类决定决定4种种20种种UCAUG A UUAmRNAmRNA密码子密码子密码子密码子密码子密码子7 7、密码子：、密码子：概念：概念：密码子种类：密码子种类：决定氨基酸的密码子共有决定氨基酸的密码子共有
5、_种种61 61 6464种种密码子的特点：密码子的特点：简并性：简并性：专一性：专一性：通用性：通用性：一种氨基酸对应一种或几种密码子一种氨基酸对应一种或几种密码子一种密码子只对应一种氨基酸一种密码子只对应一种氨基酸自然界中的生物都共用一套密码子自然界中的生物都共用一套密码子信使信使RNARNA上上决定一个氨基酸的决定一个氨基酸的3 3个相邻的碱基个相邻的碱基UC U谷氨酸谷氨酸 核糖体核糖体AGTAC A AATUCAUGUUUAUCU谷氨酸谷氨酸AAGUG A AAGmRNAU A C甲硫氨酸甲硫氨酸AAGUG A AAGmRNA脱水缩合脱水缩合UCU谷氨酸谷氨酸U A C甲硫氨酸甲硫氨
6、酸UC U谷氨酸谷氨酸AGTAC A AATUCAUGUUUA场所：场所： 核糖体核糖体模板：模板： mRNAmRNA原料：原料： 游离的游离的2020种氨基酸种氨基酸工具：工具：tRNAtRNA碱基配对：碱基配对：产物：产物：多肽链（蛋白质）多肽链（蛋白质）2.2.翻译的过程：翻译的过程：GC、CG、UA、AU条件：条件：条件：条件：ATPATP、酶、转运、酶、转运RNARNA、mRNAmRNA、氨基酸、氨基酸遗传信息流动：遗传信息流动：遗传信息流动：遗传信息流动：mRNAmRNA蛋白质蛋白质遗传信息的翻译遗传信息的翻译考点三考点三游离在细胞质中的各种氨基酸，就以游离在细胞质中的各种氨基酸，
7、就以mRNAmRNA为模为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。1.1.概念：概念：编码区编码区非编码区非编码区非编码区非编码区启动子启动子启动子启动子与与与与RNARNARNARNA聚合酶聚合酶聚合酶聚合酶结合位点结合位点结合位点结合位点终止子终止子终止子终止子原核基因原核基因编码区编码区非编码区非编码区非编码区非编码区启动子启动子启动子启动子与与与与RNARNARNARNA聚合酶聚合酶聚合酶聚合酶结合位点结合位点结合位点结合位点外显子外显子外显子外显子内含子内含子内含子内含子终止子终止子终止子终止子真核基因真核基因3 3、遗传信息、密码子、反密码
8、子区别：、遗传信息、密码子、反密码子区别：遗传信息位于遗传信息位于DNADNA分子的基因上面分子的基因上面密码子位于密码子位于mRNAmRNA上面上面反密码子位于反密码子位于tRNAtRNA上面上面考点四考点四基因表达过程中相关数量的计算基因表达过程中相关数量的计算1 1、蛋白质中氨基酸数与、蛋白质中氨基酸数与mRNAmRNA、DNADNA中碱基数的关系：中碱基数的关系：C CT T A AC CC C A AC CT T G GG GA A T TG GG GT TG GA A C CG GA A U UG GG G U UG GA AC CDNA的遗的遗传信息传信息mRNA的的遗传信息遗传
9、信息蛋白质的蛋白质的氨基酸排氨基酸排列顺序列顺序转录转录转录转录翻译翻译翻译翻译氨基酸氨基酸n3n6n氨基酸氨基酸:mRNA:mRNA碱基数碱基数:DNA:DNA碱基数碱基数1:3:61:3:6氨基酸数目氨基酸数目tRNAtRNA数目数目注意：无特别说明，不考虑终止密码注意：无特别说明，不考虑终止密码2 2、计算中、计算中“最多最多”和和“最少最少”的分析：的分析：翻译时，翻译时，mRNAmRNA上的终止密码不决定氨基酸，因此准上的终止密码不决定氨基酸，因此准确地说，确地说，mRNAmRNA上的碱基数目比蛋白质中氨基酸数目的上的碱基数目比蛋白质中氨基酸数目的3 3倍还要多一些。倍还要多一些。基
10、因或基因或DNADNA上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的目的6 6倍还要多一些。倍还要多一些。在回答有关问题时，应加上最多或最少等字。在回答有关问题时，应加上最多或最少等字。如：如：mRNAmRNA上有上有n n个碱基，转录产生它的基因中至少有个碱基，转录产生它的基因中至少有2n2n个个碱基，该碱基，该mRNAmRNA指导合成的蛋白质最多有指导合成的蛋白质最多有n/3n/3个氨基酸。个氨基酸。例例例例. . . .某基因中含有某基因中含有某基因中含有某基因中含有1200120012001200个碱基，则由它控制合成的一条个碱基，则由它控制合成的一条个碱
11、基，则由它控制合成的一条个碱基，则由它控制合成的一条肽链的最多含有肽键的个数是肽链的最多含有肽键的个数是肽链的最多含有肽键的个数是肽链的最多含有肽键的个数是 ( ( ( ( ) ) ) )A.198A.198A.198A.198个个个个 B.199B.199B.199B.199个个个个 C.200C.200C.200C.200个个个个 D.201D.201D.201D.201个个个个B2DNA分子的复制、转录和翻译的比较复制复制转录转录翻翻译译时间时间细细胞分裂胞分裂(有有丝丝分分裂和减数第一次裂和减数第一次分裂前分裂前)的的间间期期个体生个体生长发长发育的整个育的整个过过程程场场所所主要在主
12、要在细细胞核胞核主要在主要在细细胞核胞核细细胞胞质质的核糖体的核糖体模板模板DNA的两条的两条单链单链DNA的一条的一条链链mRNA原料原料4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸种核糖核苷酸20种氨基酸种氨基酸条件条件酶酶(DNA解旋解旋酶酶、DNA聚合聚合酶酶等等)、ATP酶酶(RNA聚合聚合酶酶等等)、ATP酶酶、ATP、tRNA产产物物2个双个双链链DNA一个一个单链单链RNA(mRNA、 tRNA，rRNA)多多肽链肽链复制复制转录转录翻翻译译模板模板去向去向分分别进别进入入2个子个子代代DNA分子中分子中恢复原恢复原样样，与非，与非模板模板链链重新重新绕绕成成双螺旋双螺旋结结构构分
13、解成分解成单单个核苷个核苷酸酸特点特点半保留复制，半保留复制，边边解旋解旋边边复制复制边边解旋解旋边转录边转录一个一个mRNA上上结结合多个核糖体，合多个核糖体，顺顺次合成多条次合成多条肽肽链链碱基配碱基配对对AT，TA，CG，GCAU，TA，CG，GCAU，UA，CG，GC遗传遗传信信息息传递传递DNADNADNAmRNAmRNA蛋白蛋白质质意意义义使使遗传遗传信息从信息从亲亲代代传递给传递给子代子代使使遗传遗传信息从信息从DNA传递传递到到RNA表达表达遗传遗传信息，信息，使生物表使生物表现现出各出各种性状种性状RNADNA 蛋白质蛋白质转录转录翻译翻译复制复制1 1、提出：、提出：克里克
14、、克里克、19571957一、中心法则的提出及其发展一、中心法则的提出及其发展一、中心法则的提出及其发展一、中心法则的提出及其发展概括了生物遗传信息的主要传递方向概括了生物遗传信息的主要传递方向2 2、发展：、发展：RNA RNA RNARNA复制酶复制酶RNA DNA 逆转录酶逆转录酶蛋白质蛋白质 蛋白质蛋白质 3 3、对中心法则的理解：、对中心法则的理解：蛋白质蛋白质DNADNARNARNA逆转录逆转录转录转录翻译翻译复复制制DNADNADNADNADNARNADNARNARNARNA蛋白质蛋白质RNADNARNADNARNARNARNARNADNADNA的复制的复制遗传信息从遗传信息从D
15、NADNA传递给传递给mRNAmRNA的转录的转录以以mRNAmRNA为模板合成蛋白质，体现生物性状为模板合成蛋白质，体现生物性状RNARNA也可以自我复制也可以自我复制在逆转录酶的作用下以在逆转录酶的作用下以RNARNA为模板合成为模板合成DNADNA。 其中其中只发生在只发生在RNARNA病毒在宿主细胞内进行增殖的过程中；病毒在宿主细胞内进行增殖的过程中；高等动植物体内只能发生高等动植物体内只能发生。各各类生物生物遗传信息的信息的传递过程：程：1、真核生物：2、原核生物：3、DNA病毒：4、RNA病毒：5、逆转录病毒：转录转录DNADNARNARNA翻译翻译蛋白质蛋白质RNARNA翻译翻译
16、蛋白质蛋白质转录转录DNADNARNARNA翻译翻译蛋白质蛋白质RNARNA逆转录逆转录（遗传物质为DNA的生物）5 5、有碱基互补配对原则阶段：、有碱基互补配对原则阶段：对遗传信息的对遗传信息的传递传递功能，它是通过功能，它是通过DNADNA复制完成复制完成的的, ,发生于亲代产生子代的生殖过程或细胞增殖过发生于亲代产生子代的生殖过程或细胞增殖过程中。程中。蛋白质蛋白质DNADNARNARNA逆转录逆转录转录转录翻译翻译复复制制4 4、中心法则体现了、中心法则体现了DNADNA的两大基本功能的两大基本功能对遗传信息的对遗传信息的表达表达功能功能, ,它是通过转录和翻译完它是通过转录和翻译完成
17、的，发生在个体发育过程中。成的，发生在个体发育过程中。DNADNA复制复制转录转录翻译翻译RNARNA复制复制逆转录逆转录 DNADNA复制复制转录转录翻译翻译 RNARNA复制复制逆转录逆转录原原料料模模板板产产物物脱氧核苷酸脱氧核苷酸 核糖核苷酸核糖核苷酸脱氧核苷酸脱氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸氨基酸氨基酸DNADNA两母链两母链DNADNA模板链模板链RNARNA链链RNARNA链链mRNAmRNA链链DNADNAmRNAmRNADNADNARNARNA多肽链多肽链6 6 6 6、上述、上述、上述、上述 过程有何区别过程有何区别过程有何区别过程有何区别蛋白质蛋白质DNADNARNARNA
18、逆转录逆转录转录转录翻译翻译复复制制二、基因、蛋白质与性状的关系二、基因、蛋白质与性状的关系 基因控制蛋白质的合成到底与基因控制基因控制蛋白质的合成到底与基因控制生物的性状有什么关系呢？生物的性状有什么关系呢？ （1 1）豌豆的圆粒与皱粒）豌豆的圆粒与皱粒 （2 2）人的白化病）人的白化病 （3 3）囊性纤维病）囊性纤维病 （4 4）镰刀型贫血症）镰刀型贫血症基因基因结构蛋白结构蛋白细胞结构细胞结构生物性状生物性状酶或激素酶或激素 细胞代谢细胞代谢生物性状生物性状蛋白质蛋白质直接作用直接作用间接作用间接作用总之：总之：a.a.生物性状主要是由蛋白质体现生物性状主要是由蛋白质体现 b.b.蛋白质
19、的合成又受基因的控制蛋白质的合成又受基因的控制所以：生物的性状是由基因控制的所以：生物的性状是由基因控制的 以上实例可知：以上实例可知：小结：基因对性状的控制小结：基因对性状的控制1.1.通过控制酶的合成来控制代谢过程，从而通过控制酶的合成来控制代谢过程，从而间接间接控制生物性状。控制生物性状。2.2.通过控制蛋白质分子的结构通过控制蛋白质分子的结构直接直接控制性状。控制性状。DNADNA蛋白质蛋白质性状的关系：性状的关系：DNADNA的多样性的多样性蛋白质的多样性蛋白质的多样性生物界的多样性生物界的多样性决定决定导致导致根本原因根本原因直接原因直接原因表现形式表现形式31基因与性状的关系基因
20、与性状的关系结论：基因和性状的关系并不都是简单结论：基因和性状的关系并不都是简单的线性关系。的线性关系。表现型（性状）表现型（性状）= =基因型（基因）基因型（基因）+ +环境环境一个性状可能是由多个基因决定的，反一个性状可能是由多个基因决定的，反之，一个基因也可以影响多个性状。之，一个基因也可以影响多个性状。温故知新温故知新一、关于基因：一、关于基因：肤色肤色眼皮眼皮单双单双血型血型基因基因非基非基因区因区1、有遗传效应的、有遗传效应的DNA片段片段2、控制生物的性状、控制生物的性状3、在染色体上呈、在染色体上呈线线性排列性排列4.基因是控制生物性基因是控制生物性状的遗传物质的状的遗传物质的结构结构和功能的基本单位和功能的基本单位。 DNA
