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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第1节,基因指导蛋白质的合成,第四章 基因的表达,生物呈现多样性,性状的直接体现者？,蛋白质,性状的最终决定者？,基因,DNA,蛋白质合成,（细胞核）,（细胞质）,核孔,RNA,？,？,转录,翻译,(一)RNA的结构,DNA的基本单位：,RNA的基本单位：,脱氧核糖,核糖,核糖核苷酸,脱氧核苷酸,A G C,T,A G C,U,双链,单链,DNA脱氧核糖核酸,RNA核糖核酸,主要存在部位,结构,基本单位,碱基,五碳糖,无机酸,双链,单链,脱氧核苷酸,核糖核苷酸,A G C T,A G C U,脱氧核糖,核糖,磷酸,磷酸,（二）DNA与RNA比较,细胞核,细胞质,3、RNA可以按照,“,碱基互补配对原则,”,和DNA配对，从而储存遗传信息传递到细胞质中。,(三）为什么RNA适于作DNA的信使？,1、RNA由基本单位,4种核糖核苷酸连接而成，也可以储存遗传信息；,2、RNA是单链，比较短，能通过核孔，从细胞核,转移到细胞质。,当生物体内只有RNA时，它是遗传物质；当细胞中含有DNA时，RNA主要是负责DNA遗传信息的翻译和转录。,RNA,的种类,信使 RNA(mRNA),核糖体,RNA(rRNA),转运 RNA(tRNA),将DNA的遗传信息转录下来，传递至细胞质。,氨基酸的运载工具。,核糖体的组成部分,（四）RNA的种类,1、转录：在,细胞核,中，以,DNA的一条链,为模板，,合成mRNA,的过程。,（二）转录的过程：DNA的遗传信息是怎么传给mRNA的？,过程：,A,G,T,A,C,A,A,A,T,T,C,A,T,G,A,T,T,A,1、在解旋酶作用下，DNA的双链解开,2、以DNA的一条链为模板，游离的核糖核苷酸按照碱基互补配对结合到模板链上,DNA,游离的核糖核苷酸,A,G,T,A,C,A,A,A,T,U,U,G,G,A,C,U,G,C,U,G,A,A,G,T,A,C,A,A,A,T,A,G,C,U,G,A,C,G,G,U,U,U,DNA,与RNA的碱基互补配对：AU；TC；CG；TA,RNA,聚合酶,A,G,T,A,C,A,A,A,T,A,G,C,G,A,C,G,G,U,U,U,U,按照碱基互补配对原则结合到模板链,A,G,T,A,C,A,A,A,T,G,C,G,A,C,G,G,U,U,U,U,A,3、,RNA,聚合酶作用下，新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA上,A,G,T,A,C,A,A,A,T,G,C,G,A,C,G,U,G,U,U,A,U,A,G,T,A,C,A,A,A,T,G,C,G,A,C,G,G,U,U,A,U,U,A,G,T,A,C,A,A,A,T,G,G,C,G,G,U,U,A,U,U,A,U,C,A,G,T,A,C,A,A,A,T,G,G,C,G,G,U,U,A,U,U,A,U,C,形成的,mRNA,链，DNA上的遗传信息就传递到,mRNA上,RNA,DNA,4、合成的mRNA从DNA链上释放，DNA双链恢复,A,G,T,A,C,A,A,A,T,U,C,A,U,G,U,U,U,A,mRNA,细胞质,细胞核,mRNA通过核孔进入细胞质,核孔,2.场所：,主要在细胞核,3.过程：,4步:解旋、碱基互补配对、连接、释放,4.条件,模板：,酶：,原料：,能量：,6.产物：,1、转录的概念：,在细胞核中，以DNA的一条链为模板，合成mRNA的过程。,DNA的一条链,游离的四种核糖核苷酸,ATP,解旋酶、RNA聚合酶等,形成一条mRNA,一、遗传信息的转录,5.碱基配对：,A-U T-A G-C,(三）转录与DNA分子复制的区别,复制,转录,时间,场所,原料,模板,酶和能量,配对原则,特点,产物,意义,有丝分裂间期和减数第一次分裂间期,生长发育过程,主要在细胞核，少部分在线粒体和叶绿体,T-A、G-C,A-U、T-A、C-G,边解旋边复制、半保留复制,两个双链DNA分子,一条单链mRNA,复制遗传信息，使遗传信息从亲代传给子代,传递遗传信息，为翻译做准备,四种脱氧核苷酸,四种核糖核苷酸,DNA的两条链,DNA中的一条链,解旋酶、DNA聚合酶,解旋酶、RNA聚合酶,二、翻译,1、概念：,2、场所：,3、模板：,4、原料：,5、产物：,7、配对原则：,6、运载工具：,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,mRNA,20种游离的氨基酸,多肽链,tRNA,A-U，G-C,5、能量：,ATP,4种碱基只能决定4种氨基酸，4,1,=4。,2个碱基编码一个氨基酸最多只能编码16种，4,2,=16。,3个碱基决定一个氨基酸可以决定64种，4,3,=64，,足够有余。,如果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？,如果2个碱基编码一个氨基酸，最多能编码多少种氨基酸？,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？,蛋白质是由,20,种氨基酸组成的，而信使RNA的碱基只有,四种,（A、G、C、U），那么，这四种碱基是怎样决定蛋白质上的,20,种氨基酸的呢？,U,C,A,U,G,A,U,U,A,mRNA,密码子：mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基。,密码子,密码子,密码子,8、密码子：,密码子总数是,种，,但决定氨基酸的密码子是,种。,所有生物的密码子是,的。,61,64,一种密码子只能决定一种氨基酸，,但一种氨基酸可以由,不同的密码子决定。,1种或多种,相同,9、密码子的种类：,10、密码子和氨基酸的对应关系：,P65思考与讨论1.,.A U G G A A G C A U G U C C G A G C A A G C C G.,甲硫氨酸,谷氨酸,丙氨酸,半胱氨酸,脯氨酸,丝氨酸,赖氨酸,脯氨酸,2、说明地球上的,所有生物都有着共同起源,。,3、,如果密码子中的一个碱基发生变化，决定的氨基酸种类可能不发生变化（GAUGAC都决定天冬氨酸），,一定程度上能防止由于碱基的改变而导致的遗传信息的改变,，保证了生物遗传的相对稳定性,。,11、tRNA,“,搬运工,”,A,C,U,天门冬酰氨,反密码子,每个tRNA一端的3个碱基与密码子,互补配对。,转运的氨基酸由配对的密码子决定,反密码子：,决定氨基酸的密码子有61种,tRNA有61种。,每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸，但是一种氨基酸可以由一种或多种tRNA转运。,mRNA,tRNA,氨基酸,核糖体,A,A,G,U,G,A,U,A,U,U,A,C,甲硫氨酸,A,C,U,亮氨酸,核糖体,1、mRNA进入细胞质和核糖体结合形成mRNA的2个结合位点；,A,A,G,U,G,A,U,A,U,U,A,C,亮氨酸,A,C,U,天门冬氨酸,2、tRNA上反密码子和mRNA的密码子碱基互补配对；,A,C,G,U,G,A,U,U,A,U,A,C,亮氨酸,A,C,U,天门冬氨酸,A,U,G,异亮氨酸,A,C,G,U,G,A,U,U,A,U,A,C,亮氨酸,A,C,U,天门冬,氨酸,A,U,G,异亮氨酸,3、两个氨基酸脱水缩合，脱去1分子水，形成肽键；,A,A,G,U,G,A,U,A,U,U,A,C,甲硫氨酸,A,C,U,天门冬,氨酸,A,U,G,异亮氨酸,4、核糖体沿着mRNA移动,A,A,G,U,G,A,U,A,U,C,U,A,甲硫氨酸,A,C,U,天门冬,氨酸,A,U,G,异亮氨酸,A,A,G,U,G,A,U,A,U,C,U,A,甲硫氨酸,A,C,U,天门冬,氨酸,A,A,G,U,G,A,U,A,U,C,U,A,A,C,U,亮氨酸,天门冬,氨酸,4、核糖体读取mRNA的终止密码子终止翻译；,5、一个mRNA上可以结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，可以迅速合成大量多肽，经内质网和高尔基体加工成蛋白质。,A,C,U,G,G,A,U,C,U,mRNA,反密码子,U-G-A C-C-U A-G-A,苏氨酸,甘氨酸,丝氨酸,转录,翻译,蛋白质,密码子,A-C-U G-G-A U-C-U,DNA,A,C,T,G,G,A,T,C,T,T,G,A,C,C,T,A,G,A,肽键 肽键,DNA、mRNA中碱基数目与蛋白质中氨基酸数目关系：,；,6,3,1,1、如果某蛋白质中有n个氨基酸，则指导该蛋白质合成的mRNA的碱基数目至少为,，控制该蛋白质合成的DNA（基因）中的碱基数目至少为,。,3n,6n,比例是_,631,DNA中碱基、mRNA中碱基数与氨基酸数关系：,阶段,项目,转录,翻译,定义,场所,模板,遗传信息传递的方向,原料,产物,实质,在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程。,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,细胞核,细胞质的核糖体,DNA的一条链,信使RNA,DNAmRNA,mRNA蛋白质,含A、U、C、G的4种核糖核苷酸,合成蛋白质的20种氨基酸,信使RNA,多肽,是遗传信息的转录,是遗传信息的表达,
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