高中生物必修二遺傳信息的表達(dá)和蛋白

高中生物必修二遺傳信息的表達(dá)和蛋白第一頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期二基因與蛋白質(zhì)的聯(lián)系需要媒介----RNA，并且要通過“轉(zhuǎn)錄”與“翻譯”兩步進(jìn)行疑問:基因在細(xì)胞核內(nèi),怎樣控制核糖體合成蛋白質(zhì)?

遺傳物質(zhì)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(zhì)DNA的重要功能之二：將遺傳信息反映到蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)上----表達(dá)遺傳信息第二頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期二DNA與RNA在化學(xué)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)DNARNA1.第三頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期二2.各種RNA分子都是以DNA上的基因區(qū)段為模板“轉(zhuǎn)錄”而來的。第四頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期二

在細(xì)胞核內(nèi)，以DNA的一條鏈為模板，按照堿基互補(bǔ)配對的原則合成RNA的過程。堿基

DNA

ATGC

互補(bǔ)

配對RNA

UACG過程1：轉(zhuǎn)錄第五頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期二

轉(zhuǎn)錄產(chǎn)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(zhuǎn)錄問：RNA的堿基序列更像哪一條鏈？第六頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期二在真核生物中，轉(zhuǎn)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(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA即為成熟的mRNA原核細(xì)胞真核細(xì)胞第七頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期二

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(zhuǎn)錄方向均為5′→3′

轉(zhuǎn)錄模板第八頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期二

轉(zhuǎn)錄和復(fù)制的區(qū)別復(fù)制轉(zhuǎn)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(chǎn)物DNARNA配對A-T、G-CA-U、T-A、G-C第九頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期二

轉(zhuǎn)錄與復(fù)制的相似點(diǎn)：1.模板均為DNA2.延長機(jī)理都是形成磷酸二酯鍵3.方向均為5′→3′第十頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期二（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(xì)胞質(zhì)中與核糖體結(jié)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上的堿基排列順序第十一頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期二c)一個(gè)氨基酸的編碼至少需要多少個(gè)堿基,才足以組合出構(gòu)成蛋白質(zhì)的20種氨基酸？b)如果2個(gè)堿基編碼一個(gè)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(yīng)關(guān)系？4種16種3個(gè)(共有64種組合)4種20種?a)如果1個(gè)堿基決定1種氨基酸，4種堿基能決定多少種氨基酸？第十二頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期二

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(jiǎng)密碼子：在mRNA上,決定一個(gè)氨基酸的三個(gè)相鄰的堿基。第十三頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期二mRNAAUGGAAGCAUGUCCGAGCAAGCCG甲硫谷丙半胱脯絲賴脯第十四頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期二遺傳密碼的特性：1、共64個(gè)遺傳密碼子，其中有3個(gè)終止密碼，沒有對應(yīng)的氨基酸。能決定氨基酸的遺傳密碼子只有61個(gè)。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(gè)堿基的改變而導(dǎo)致的遺傳信息的改變。第十五頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期二（2）轉(zhuǎn)運(yùn)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(gè)堿基。第十六頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期二tRNA功能：按照遺傳密碼將氨基酸有次序地運(yùn)送到核糖體1、細(xì)胞中的tRNA有多少種？61種2、tRNA和氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)有何對應(yīng)關(guān)系？

每種氨基酸可能由一種或幾種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)。

每種tRNA只能識別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸。結(jié)合氨基酸的部位堿基配對反密碼子第十七頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期二CACGUAGCUGGUmRNA：AGCCAU纈氨酸組氨酸精氨酸t(yī)RNA：氨基酸：第十八頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期二（3）核糖體RNA（ribosomeRNA,rRNA）：rRNA和蛋白質(zhì)共同組成的復(fù)合體就是核糖體，核糖體是蛋白質(zhì)合成的場所。第十九頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期二過程2、翻譯以mRNA為模板,合成蛋白質(zhì)的過程第二十頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期二亮氨酸UAA精氨酸UCU異亮氨酸GAU核糖體

合成蛋白質(zhì)的“生產(chǎn)線”UCAUAGAUAmRNA細(xì)胞質(zhì)中需要哪些tRNA來轉(zhuǎn)運(yùn)這些氨基酸？第二十一頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期二細(xì)胞質(zhì)中，翻譯是一個(gè)快速過程，一段mRNA可以相繼與多個(gè)核糖體相結(jié)合，同時(shí)連續(xù)進(jìn)行多條同一種新肽鏈的合成。多聚核糖體第二十二頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期二遺傳信息的轉(zhuǎn)錄與翻譯的比較轉(zhuǎn)錄翻譯場所原料堿基配對解旋產(chǎn)物細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)（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）第二十三頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期二二、遺傳信息的表達(dá)過程：過程1、轉(zhuǎn)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(xì)胞核(3)轉(zhuǎn)錄結(jié)果:形成RNA過程2、翻譯(1)概念：以mRNA為模板,合成蛋白質(zhì)的過程(2)發(fā)生場所：細(xì)胞質(zhì)核糖體(3)翻譯結(jié)果:形成多肽（蛋白質(zhì)）第二十四頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期二三、中心法則：1.信息流：遺傳信息的流動(dòng)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(zhì)的結(jié)構(gòu)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(zhì)

DNA第二十五頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期二例題:某基因一條鏈堿基為-ATTACGGAGTAG-,

它的互補(bǔ)鏈?zhǔn)寝D(zhuǎn)錄模板,請?zhí)顚懴铝许樞?

互補(bǔ)鏈:m-RNA:t-RNA:

氨基酸:

該基因指導(dǎo)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--

氨酸氨酸氨酸三肽第二十六頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期二GAGUCAUGCmRNA轉(zhuǎn)錄AGAGTCTG

CT

C

CC

AG

AG

T

DNA翻譯蛋白質(zhì)纈氨酸組氨酸精氨酸基因表達(dá)：基因形成RNA產(chǎn)物以及mRNA被翻譯為基因的蛋白質(zhì)產(chǎn)物的過程。631比值第二十七頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期二

以RNA作為遺傳物質(zhì)的生物1965年，科學(xué)家在RNA腫瘤病毒里發(fā)現(xiàn)了一種RNA復(fù)制酶，像DNA復(fù)制酶能對DNA進(jìn)行復(fù)制一樣，RNA復(fù)制酶能對RNA進(jìn)行復(fù)制。RNA蛋白質(zhì)RNA復(fù)制翻譯RNA復(fù)制酶第二十八頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期二

以RNA作為遺傳物質(zhì)的生物1970年，科學(xué)家在致癌的RNA病毒（如勞氏肉瘤病毒、HIV、SARS）中發(fā)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)錄酶，它能以RNA為模板反向地合成單鏈DNA。DNARNA逆轉(zhuǎn)錄蛋白質(zhì)RNA轉(zhuǎn)錄翻譯逆轉(zhuǎn)錄酶第二十九頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期二中心法則圖解第三十頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期二從本質(zhì)上講：

基因就是一段包含了一個(gè)完整遺傳信息單位的有功能的核酸分子片斷——

大多數(shù)生物中是一段DNA，

而在RNA病毒中則是一段RNA第三十一頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期二練習(xí)題：基因控制性狀表現(xiàn)的主要途徑是：（）

A、RNA蛋白質(zhì)（性狀）

B、DNA蛋白質(zhì)（性狀）

C、RNADNA蛋白質(zhì)（性狀）

D、DNARNA蛋白質(zhì)（性狀）第三十二頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期二

一條DNA分子上的某個(gè)基因有300