浙江省甌海區(qū)三溪中學高中生物《3.4 遺傳信息的表達 RNA和蛋白質的合成》課件 浙科版必修2

基因與蛋白質的聯系需要媒介----RNA，并且要通過“轉錄”與“翻譯”兩步進行疑問:基因在細胞核內,怎樣控制核糖體合成蛋白質?遺傳物質DNA的重要功能之一：將遺傳信息完整的傳遞給下一代----傳遞遺傳信息遺傳物質DNA的重要功能之二：將遺傳信息反映到蛋白質的分子結構上----表達遺傳信息DNA與RNA在化學組成上的區(qū)別填寫下表：簡稱全稱基本單位所含C5所含堿基空間結構DNA脫氧核糖核酸脫氧(核糖)核苷酸脫氧核糖AGCT雙螺旋RNA核糖核酸核糖核苷酸核糖AGCU單鏈簡稱全稱基本單位所含C5所含堿基空間結構DNA脫氧核糖核酸脫氧(核糖)核苷酸脫氧核糖AGCT雙螺旋RNA簡稱全稱基本單位所含C5所含堿基空間結構DNARNA1.2.各種RNA分子都是以DNA上的基因區(qū)段為模板“轉錄”而來的。在細胞核內，以DNA的一條鏈為模板，按照堿基互補配對的原則合成RNA的過程。堿基

DNA

ATGC

互補

配對RNA

UACG過程1：轉錄

轉錄產物RNA的堿基序列,除了T變U

外,其余與編碼鏈相同。DNA:---GCAGTACATGTC---編碼鏈

---CGTCATGTACAG---模板鏈---GCAGUACAUGUC---RNA:轉錄問：RNA的堿基序列更像哪一條鏈？在真核生物中，轉錄后新合成的mRNA是未成熟的mRNA，需要在特定部位剪接，最后形成較短的有功能的mRNA,即成熟的mRNA。在原核生物中，轉錄產生的mRNA即為成熟的mRNA原核細胞真核細胞

模板鏈(templatestrand)編碼鏈(codingstrand)編碼鏈模板鏈1.模板鏈并非固定在DNA分子中某一條鏈2.轉錄方向均為5′→3′轉錄模板

轉錄和復制的區(qū)別復制轉錄模板DNA雙鏈DNA的一條鏈原料四種脫氧核苷酸四種核糖核苷酸酶DNA聚合酶RNA聚合酶產物DNARNA配對A-T、G-CA-U、T-A、G-C轉錄與復制的相似點：1.模板均為DNA2.延長機理都是形成磷酸二酯鍵3.方向均為5′→3′（1）信使RNA（messagerRNA,

mRNA

）RNA的種類：以DNA的一條鏈為模板合成的RNA單鏈功能：mRNA攜帶著遺傳密碼從核孔出來的到細胞質中與核糖體結合。它能決定氨基酸的排列順序遺傳信息：DNA上的堿基排列順序

遺傳密碼：mRNA上的堿基排列順序c)一個氨基酸的編碼至少需要多少個堿基,才足以組合出構成蛋白質的20種氨基酸？b)如果2個堿基編碼一個氨基酸，最多能編碼多少種氨基酸？mRNA的堿基與氨基酸之間有何對應關系？4種16種3個(共有64種組合)4種20種?a)如果1個堿基決定1種氨基酸，4種堿基能決定多少種氨基酸？

密碼子

密碼子

密碼子GAGUCAUGCmRNA1966年，Nirenberg和Khorana破譯了全部遺傳密碼，Nirenberg和Khorana于1968年獲諾貝爾獎密碼子：在mRNA上,決定一個氨基酸的三個相鄰的堿基。mRNAAUGGAAGCAUGUCCGAGCAAGCCG甲硫谷丙半胱脯絲賴脯遺傳密碼的特性：1、共64個遺傳密碼子，其中有3個終止密碼，沒有對應的氨基酸。能決定氨基酸的遺傳密碼子只有61個。2、通用性：地球上幾乎所有的生物共用一套密碼子表。3、簡并性：一種氨基酸可能有兩種以上的密碼子的情況在一定程度上能防止由于一個堿基的改變而導致的遺傳信息的改變。（2）轉運RNA（tranferRNA,

tRNA

）

三葉草形,局部自我配對反密碼子：在tRNA一端,能與mRNA上的密碼子發(fā)生堿基配對的三個堿基。tRNA功能：按照遺傳密碼將氨基酸有次序地運送到核糖體1、細胞中的tRNA有多少種？61種2、tRNA和氨基酸轉運有何對應關系？每種氨基酸可能由一種或幾種tRNA轉運。每種tRNA只能識別并轉運一種氨基酸。結合氨基酸的部位堿基配對反密碼子CACGUAGCUGGUmRNA：AGCCAU纈氨酸組氨酸精氨酸t(yī)RNA：氨基酸：（3）核糖體RNA（ribosomeRNA,rRNA）：rRNA和蛋白質共同組成的復合體就是核糖體，核糖體是蛋白質合成的場所。過程2、翻譯以mRNA為模板,合成蛋白質的過程亮氨酸UAA精氨酸UCU異亮氨酸GAU核糖體

合成蛋白質的“生產線”UCAUAGAUAmRNA細胞質中需要哪些tRNA來轉運這些氨基酸？細胞質中，翻譯是一個快速過程，一段mRNA可以相繼與多個核糖體相結合，同時連續(xù)進行多條同一種新肽鏈的合成。多聚核糖體遺傳信息的轉錄與翻譯的比較轉錄翻譯場所原料堿基配對解旋產物細胞核細胞質（核糖體）4種核糖核苷酸20種氨基酸

DNA－mRNAA—U、T—A、C—G、G—CmRNA－tRNAA—U、U—A、C—G、G—C

有無RNA多肽（還需加工）二、遺傳信息的表達過程：過程1、轉錄(1)概念：遺傳信息由DNA傳遞到RNA上的過程(2)發(fā)生場所：細胞核(3)轉錄結果:形成RNA過程2、翻譯(1)概念：以mRNA為模板,合成蛋白質的過程(2)發(fā)生場所：細胞質核糖體(3)翻譯結果:形成多肽（蛋白質）三、中心法則：1.信息流：遺傳信息的流動方向DNA分子脫氧核苷酸(堿基)的排列順序mRNA中核糖核苷酸(堿基)的排列順序氨基酸的排列順序蛋白質的結構和功能(生物體的各種性狀)決定決定決定2.信息流方向：DNARNA蛋白質

DNA例題:某基因一條鏈堿基為-ATTACGGAGTAG-,

它的互補鏈是轉錄模板,請?zhí)顚懴铝许樞?

互補鏈:m-RNA:t-RNA:

氨基酸:

該基因指導合成的是幾肽化合物?-T-A-A-T-G-C-C-T-C-A-T-C--U-A-A-U-G-C-C-U-C-A-U-C--A-U-U-A-C-G-G-A-G-U-A-G---異亮-----蘇------谷-----終止--

氨酸氨酸氨酸三肽GAGUCAUGCmRNA轉錄AGAGTCTG

CT

C

CC

AG

AG

T

DNA翻譯蛋白質纈氨酸組氨酸精氨酸基因表達：基因形成RNA產物以及mRNA被翻譯為基因的蛋白質產物的過程。631比值以RNA作為遺傳物質的生物

1965年，科學家在RNA腫瘤病毒里發(fā)現了一種RNA復制酶，像DNA復制酶能對DNA進行復制一樣，RNA復制酶能對RNA進行復制。RNA蛋白質RNA復制翻譯RNA復制酶以RNA作為遺傳物質的生物

1970年，科學家在致癌的RNA病毒（如勞氏肉瘤病毒、HIV、SARS）中發(fā)現逆轉錄酶，它能以RNA為模板反向地合成單鏈DNA。DNARNA逆轉錄蛋白質RNA轉錄翻譯逆轉錄酶中心法則圖解從本質上講：

基因就是一段包含了一個完整遺傳信息單位的有功能的核酸分子片斷——

大多數生物中是一段DNA，

而在RNA病毒中則是一段RNA練習題：基因控制性狀表現的主要途徑是：（）

A、RNA蛋白質（性狀）

B、DNA蛋白質（性狀）

C、RNADNA蛋白質（性狀）

D、DNARNA蛋白質（性狀）

一條DNA分子上的某個基因有300個堿基對，則它控制合成的蛋白質分子中含有肽鍵的個數最多為：

A、99個

B、100個

C、49個

D、50個

決定氨基酸的密碼子是指（）A、DNA上的3個相鄰的堿基B、轉運RNA上的3個相鄰的堿基C、信使RNA上的3個相鄰的堿基D、基因上的3個相鄰的堿基C下列哪一項不可能是遺傳密碼（）A.ATCB.UUCC.CAGD.GGCA在蛋白質合的合成過程中，決定蛋白質種類的是：

A、核苷酸

B、信使RNAC、核糖體

D、轉運RNA

若測得精氨酸的轉運RNA上的反密碼子為GCU，則DNA分子模板上決定這個精氨酸的相應堿基為：A、GCAB、CGAC、GCTD、CGT

路漫漫其修道遠，吾將上下