资源简介

(共63张PPT)
4.1 基因指导蛋白质的合成
正在合成的肽链
核糖体
mRNA
回顾
第一章
第二章
第三章
遗传因子的发现
基因和染色体的关系
基因的本质
基因的发现
基因在哪里？
基因是什么？
第四章
基因的表达
基因是如何起作用？
试管中的绿色荧光蛋白
在紫外线照射下发出绿色荧光
将水母的绿色荧光蛋白基因转入老鼠体内，老鼠在紫外线的照射下发绿色荧光，研究发现小鼠体内产生了绿色荧光蛋白
转入的是基因，得到的却是蛋白质！基因和蛋白质之间存在着怎样的关系？
DNA
蛋白质合成
（细胞核）
（细胞质）
核孔
RNA
？
？
问题：细胞核中DNA如何指导细胞质中
蛋白质合成呢？
肤色
眼皮单双
血型
基因
控制生物性状
染色体
蛋白质
体现者
指导合成
基因指导蛋白质合成的过程，叫基因的表达。
5’
3’
5’
3’
脱氧
核糖
碱基
DNA
AGCT
5’
3’
U
RNA
核糖
碱基
AGCU
DNA
胸腺嘧啶(T)
RNA
尿嘧啶(U)
腺嘌呤(A)
鸟嘌呤(G)
胞嘧啶(C)
脱氧核糖
核糖
磷酸
1.RNA的组成
脱氧核糖核酸
脱氧核糖核苷酸
核糖核酸
核糖核苷酸
五碳糖不同
含氮碱基不完全相同
1.RNA的组成
①五碳糖不同
①组成RNA的是核糖；组成DNA的是脱氧核糖
核糖(C5H10O5)
脱氧核糖(C5H10O4)
2.RNA——结构（与DNA结构的比较）
②碱基不同
(只存在于DNA)
嘌呤
(只存在于RNA)
(DNA和RNA共有)
② RNA有U无T，DNA中有T无U
嘧啶
2.RNA——结构（与DNA结构的比较）
③核苷酸链
③ RNA一般是单链
③ DNA一般呈双螺旋结构
2.RNA——结构（与DNA结构的比较）
④长度不同
DNA不能通过核孔。
RNA一般是单链，而且④比DNA短，因此能够通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。
2.RNA——结构（与DNA结构的比较）
项目 DNA RNA 组成成分 碱基 磷酸 五碳糖
基本单位
结构
分布
A、G、C、T
A、G、C、U
相同
脱氧核糖
核糖
脱氧核苷酸
核糖核苷酸
双螺旋结构
一般为单链，比DNA短
细胞核（线粒体、叶绿体）
细胞质（主要）
比较DNA与RNA的结构
(1)RNA也是由基本单位——核苷酸连接而成，由核糖、磷酸、碱基( C、G、A、U )共同组成核苷酸，它也能储存遗传信息。
(2)RNA一般是单链，而且比DNA短，因此能够通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。
(4)RNA与DNA的关系中，也遵循“碱基互补配对原则”；因此以mRNA为媒介可将遗传信息传递到细胞质中。
(3)RNA为单链结构，不稳定，易降解，完成使命的RNA能迅速分解，保证生命活动的有序进行。
RNA适于作DNA的信使的原因
种类 mRNA tRNA rRNA
名称 信使RNA 转运RNA 核糖体RNA
功 能
结 构
特 点
共同点 传递遗传信息；
蛋白质合成的模板
识别并转运特定氨基酸
参与构成核糖体
单链
单链，三叶草结构
单链
①都是转录的产物；②基本单位相同；③都与翻译过程有关。
少数RNA还具有催化作用，有的作为RNA病毒的遗传物质
RNA的种类、结构及功能
带有从DNA链上转录下来的遗传信息
一端与氨基酸结合，
另一端有3个碱基与mRNA的密码子互补配对
与蛋白质一起构成核糖体
[1] 与DNA相比，RNA特有的成分是(　　)
A.核糖和尿嘧啶
B.脱氧核糖和尿嘧啶
C.核糖和胸腺嘧啶
D.脱氧核糖和胸腺嘧啶
解析　与DNA相比，RNA特有的成分是核糖和尿嘧啶，A正确。
A
课堂检测
[2] RNA可能的功能是(　　)
①作为某些病毒的遗传物质　②作为某些细菌的遗传物质　③催化某些代谢反应　④转运氨基酸　⑤核糖体组成成分
A.①②③④⑤ B.①②③④ C.②③④⑤ D.①③④⑤　
D
课堂检测
RNA可以作为某些病毒的遗传物质，如HIV，①正确；
细菌的遗传物质是DNA，②错误；
酶具有催化作用，酶绝大多数是蛋白质，少数是RNA，故某些RNA能催化代谢反应，③正确；
mRNA可以作为翻译的模板，④正确；
tRNA可以转运氨基酸，⑤正确；
核糖体组成成分是rRNA和蛋白质，⑥正确。
解析
1. 概念：
通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。
2. 场所：
真核生物：细胞核（主要）、叶绿体和线粒体（细胞质）
原核生物：细胞质
3. 条件：
模板： DNA的一条链
酶： RNA聚合酶
原料： 4种游离的核糖核苷酸
能量： ATP
遗传信息的转录
⑴ 解旋：在ATP的驱动下，RNA聚合酶将DNA双螺旋的两条链解开，得到模板链
C
G
T
A
T
A
C
G
G
C
C
G
T
A
T
A
G
C
C
G
A
T
A
T
C
G
A
T
C
G
T
A
T
A
T
A
T
A
C
G
T
A
T
A
C
G
G
C
T
A
G
C
C
G
T
A
3'
5'
C
C
G
T
A
G
T
A
T
A
C
G
G
C
T
A
G
C
C
G
T
A
T
A
C
G
G
C
C
G
T
A
T
A
G
C
C
G
A
T
A
T
C
G
A
T
C
G
T
A
T
A
T
A
T
A
3'
5'
ATP
RNA聚合酶
该过程不需要解旋酶，RNA聚合酶有解旋作用
转录过程
⑵配对：游离的核糖核苷酸按碱基互补配对原则随机地与DNA
模板链上的碱基配对，确定RNA的核糖核苷酸排列顺序。
C
C
G
T
A
G
T
A
T
A
C
G
G
C
T
A
G
C
C
G
T
A
T
A
C
G
G
C
C
G
T
A
T
A
G
C
C
G
A
T
A
T
C
G
A
T
C
G
T
A
T
A
T
A
T
A
3'
5'
U
A
U
G
C
A
U
G
A
U
C
G
A
G
C
U
U
A与U配对 G与C配对
T与A配对 C与G配对
转录过程
C
C
G
T
A
G
T
A
T
A
C
G
G
C
T
A
G
C
C
G
T
A
T
A
C
G
G
C
C
G
T
A
T
A
G
C
C
G
A
T
A
T
C
G
A
T
C
G
T
A
T
A
T
A
T
A
3'
5'
U
A
U
G
C
A
U
G
A
U
C
G
A
G
C
U
U
U
A
U
G
C
A
U
G
A
U
C
G
A
G
C
U
U
5'
3'
ATP
⑶ 连接:在RNA聚合酶的催化下从子链的5‘端把子链的核糖核苷酸聚合成核糖核苷酸链。（形成磷酸二酯键）
合成方向：
子链的5’端→ 3’端
特点：
边解旋边转录
转录过程
⑷释放：合成的mRNA从DNA链上释放，而后DNA双螺旋恢复。
U
A
U
G
C
A
U
G
A
U
C
G
A
G
C
U
U
C
G
T
A
T
A
C
G
G
C
C
G
T
A
T
A
G
C
C
G
A
T
A
T
C
G
A
T
C
G
T
A
T
A
T
A
T
A
C
G
T
A
T
A
C
G
G
C
T
A
G
C
C
G
T
A
3'
5'
细胞质
细胞核
mRNA
补充：mRNA通过核孔进入细胞质中，穿过0层膜，需要消耗能量
转录过程
碱基互补配对
A－U、T－A、G－C、C－G
6. 原则:
7. 产物:
8. 特点:
RNA（mRNA、tRNA、rRNA）
边解旋边转录
9.遗传信息传递的方向:
DNA→RNA
遗传信息从DNA传递到RNA（mRNA）上，为翻译做准备
10. 转录的意义:
11. mRNA的延伸方向:
从5’-端到3’-端
5. 时间:
个体生长发育的整个过程
提醒：每次转录的只是DNA分子特定的基因片段（并非整个DNA）
遗传信息的转录
1.转录时DNA链完全解开吗？
2.一个DNA分子中某个基因转录时，其他基因是否一定也在进行转录？
3.一个基因的两条链都能转录吗？
4.不同基因的模板链是否相同？
思考·讨论
不是，只解旋基因片段
不一定同时转录
只以一条链为模板
不同基因的模板链可能不同
转录以基因为单位，1个基因只以其中一条链为模板，不同基因的模板链可能不同
3
5
3
5
5
联系细胞分化：
不是所有基因都会转录，转录是有选择的。
细胞分化时基因选择性表达源于基因的选择性转录。
1.转录的基本单位是基因，而非整个DNA
2.转录得到的mRNA需要经过加工才有活性
遗传信息的转录
真核生物的基因（编码区是不连续的）
RNA聚合酶
的结合位点
原始mRNA
成熟的mRNA
外显子 内含子
切去内含子转录的
连接外显子转录的
编码氨基酸的序列叫外显子
非编码序列叫内含子
3.写出以b链（模板链）为模板转录形成的mRNA碱基序列，以及b链对应的a链（非模板链）的碱基序列。
DNA双链片段 a链
b链 C G A A C C T C A C G C
信使RNA
G C T T G G A G T G C G
G C U U G G A G U G C G
比较mRNA和b链，以及mRNA和a链的碱基序列的差异。
与模板链：碱基互补配对
与非模板链：碱基序列基本相同（T变成U）
4. 分裂间期和细胞分裂期可以进行转录吗？
5. 同种生物的不同细胞中，mRNA、tRNA、rRNA的种类相同吗？
分裂间期可以转录
细胞分裂期的染色体高度螺旋，DNA很难解旋，转录很难发生
同种生物的不同细胞中，由于基因的选择性表达，mRNA的种类和数量一般是不相同的，但tRNA、rRNA的种类一般没有差异。
DNA复制 转录
时间
场所 解旋
模板
原料
酶
配对方式
特点
方向
产物
意义
细胞分裂间期
生长发育过程
完全解旋
只解有遗传效应片段（基因）
DNA的两条链均为模板
DNA的一条链为模板
四种脱氧核苷酸
四种核糖核苷酸
解旋酶、 DNA聚合酶等
RNA聚合酶等
A—T、 T—A、C—G 、 G—C
A—U、 T—A、 C—G 、 G—C
半保留复制，边解旋边复制
边解旋边转录
2个子代DNA分子
RNA（mRNA、tRNA、rRNA）
使遗传信息从亲代传递给子代，从而保持了遗传信息的连续性
遗传信息从DNA传递到RNA（mRNA）上，为翻译做准备
主要在细胞核或拟核，少部分在线粒体、叶绿体、质粒
新链从5’端-3’端延伸
新链从5’端-3’端延伸
DNA复制和转录的比较
(1)核糖核苷酸是组成RNA的基本单位，共有4种。( )
(2)RNA主要有三种，主要分布在细胞质中。( )
(3)转录时DNA聚合酶能识别DNA分子中特定碱基序列。( )
(4)转录以DNA的两条链为模板、四种核苷酸为原料合成mRNA。 ( )
(5)一个基因的两条链不能同时转录生成两种不同的mRNA。( )
(6)在细胞的生命历程中，mRNA的种类会不断发生变化。( )
√
√
×
×
√
√
1.如图中甲、乙表示真核生物遗传信息传递的两个过程，丙为其中部分片段的放大示意图。以下分析正确的是 (　　)
BD
A.图中酶1和酶2是同一种酶
B.图丙中b链可能是构成核糖体的成分
C.图丙是图甲的部分片段放大
D.图乙所示过程在高度分化的细胞中也会发生
2.若以碱基顺序为5′—ATTCCATGCT—3′的DNA为模板链，转录出的mRNA碱基顺序为(　　)
A.从5′端读起为—ATTCCATGCT—
B.从3′端读起为—UAAGGUACGA—
C.从5′端读起为—AUUCCAUGCU—
D.从3′端读起为—TAAGGTACGA—
解析　若以碱基顺序为5′—ATTCCATGCT—3′的DNA为模板链，根据碱基互补配对原则，转录时从3′端读起，转录出的mRNA碱基顺序为—UAAGGUACGA—。
B
04
mRNA：
碱基的数量
排列顺序
种类
蛋白质：
氨基酸的数量
排列顺序
种类
决定
决定
决定
讨论：4种碱基怎么决定蛋白质的21种氨基酸？
1个碱基决定1种氨基酸就只能决定 种，即
2个碱基决定1种氨基酸就只能决定 种，即
3个碱基决定1种氨基酸就只能决定 种，即
4
4种
21种
41
16
42
64
43
组成人体蛋白质的氨基酸有21种，至少需要3个碱基对应1个氨基酸
碱基与氨基酸之间的对应关系
(1)定义：
mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基
(2)识别：
mRNA
5'
3'
G
U
G
G
A
A
C
C
U
密码子
密码子
密码子
密码子认读是从mRNA的5'→3',相邻的密码子无间隔、不重叠
决定
缬氨酸
决定
组氨酸
决定
精氨酸
1.密码子
(2)位置：
mRNA上
第一个碱基 第二个碱基 第三个碱基
U C A G U 苯丙氨酸 丝氨酸 酪氨酸 半胱氨酸 U
苯丙氨酸 丝氨酸 酪氨酸 半胱氨酸 C
亮氨酸 丝氨酸 终止 终止、硒代半胱氨酸 A
亮氨酸 丝氨酸 终止 色氨酸 G
C 亮氨酸 脯氨酸 组氨酸 精氨酸 U
亮氨酸 脯氨酸 组氨酸 精氨酸 C
亮氨酸 脯氨酸 谷氨酰胺 精氨酸 A
亮氨酸 脯氨酸 谷氨酰胺 精氨酸 G
A 异亮氨酸 苏氨酸 天冬酰胺 丝氨酸 U
异亮氨酸 苏氨酸 天冬酰胺 丝氨酸 C
异亮氨酸 苏氨酸 赖氨酸 精氨酸 A
甲硫氨酸（起始） 苏氨酸 赖氨酸 精氨酸 G
G 缬氨酸 丙氨酸 天冬氨酸 甘氨酸 U
缬氨酸 丙氨酸 天冬氨酸 甘氨酸 C
缬氨酸 丙氨酸 谷氨酸 甘氨酸 A
缬氨酸、甲硫氨酸（起始） 丙氨酸 谷氨酸 甘氨酸 G
1、密码子表一共有多少个密码子？
2、终止密码子有多少个？
3、终止密码子编码氨基酸吗？
4、编码氨基酸的密码子有多少个？
密码子表的解读
第一个碱基 第二个碱基 第三个碱基
U C A G U 苯丙氨酸 丝氨酸 酪氨酸 半胱氨酸 U
苯丙氨酸 丝氨酸 酪氨酸 半胱氨酸 C
亮氨酸 丝氨酸 终止 终止、硒代半胱氨酸 A
亮氨酸 丝氨酸 终止 色氨酸 G
C 亮氨酸 脯氨酸 组氨酸 精氨酸 U
亮氨酸 脯氨酸 组氨酸 精氨酸 C
亮氨酸 脯氨酸 谷氨酰胺 精氨酸 A
亮氨酸 脯氨酸 谷氨酰胺 精氨酸 G
A 异亮氨酸 苏氨酸 天冬酰胺 丝氨酸 U
异亮氨酸 苏氨酸 天冬酰胺 丝氨酸 C
异亮氨酸 苏氨酸 赖氨酸 精氨酸 A
甲硫氨酸（起始） 苏氨酸 赖氨酸 精氨酸 G
G 缬氨酸 丙氨酸 天冬氨酸 甘氨酸 U
缬氨酸 丙氨酸 天冬氨酸 甘氨酸 C
缬氨酸 丙氨酸 谷氨酸 甘氨酸 A
缬氨酸、甲硫氨酸（起始） 丙氨酸 谷氨酸 甘氨酸 G
第1个碱基 第2个碱基 第3个碱基 密码子
U U U UUU
A G G AGG
苯丙氨酸
精氨酸
第一个碱基 第二个碱基 第三个碱基
U C A G U 苯丙氨酸 丝氨酸 酪氨酸 半胱氨酸 U
苯丙氨酸 丝氨酸 酪氨酸 半胱氨酸 C
亮氨酸 丝氨酸 终止 终止、硒代半胱氨酸 A
亮氨酸 丝氨酸 终止 色氨酸 G
C 亮氨酸 脯氨酸 组氨酸 精氨酸 U
亮氨酸 脯氨酸 组氨酸 精氨酸 C
亮氨酸 脯氨酸 谷氨酰胺 精氨酸 A
亮氨酸 脯氨酸 谷氨酰胺 精氨酸 G
A 异亮氨酸 苏氨酸 天冬酰胺 丝氨酸 U
异亮氨酸 苏氨酸 天冬酰胺 丝氨酸 C
异亮氨酸 苏氨酸 赖氨酸 精氨酸 A
甲硫氨酸（起始） 苏氨酸 赖氨酸 精氨酸 G
G 缬氨酸 丙氨酸 天冬氨酸 甘氨酸 U
缬氨酸 丙氨酸 天冬氨酸 甘氨酸 C
缬氨酸 丙氨酸 谷氨酸 甘氨酸 A
缬氨酸、甲硫氨酸（起始） 丙氨酸 谷氨酸 甘氨酸 G
终止密码子： 、 、
种类 起始密码子： （甲硫氨酸）、
（ 种） _ ____（缬氨酸、甲硫氨酸）
编码氨基酸的密码子______种或_____种
64
UAA
UGA（硒代半胱氨酸）
UAG
AUG
GUG
61
62
特殊密码子说明：
①在正常情况下，UGA是终止密码子，但在特殊情况下可编码硒代半胱氨酸。
②在原核生物中，GUG也可以作起始密码子，此时它编码甲硫氨酸。
密码子表总结
共有64种密码子 =59种普通密码子+2种起始密码子+3种终止密码子
61或62种密码子决定21种氨基酸（一个密码子决定一个特定的氨基酸；有的氨基酸可能有一个以上的密码子）
起始密码子2 种( AUG甲硫氨酸; GUG缬氨酸、甲硫氨酸 )。
终止密码子3种 ( UAA; UAG; UGA 硒代半胱氨酸)
在正常情况下，UGA是终止密码子，但在特殊情况下可编码硒代半胱氨酸。
原核生物中，GUG起始密码子，编码甲硫氨酸。
第一个碱基 第二个碱基 第三个碱基
U C A G U 苯丙氨酸 丝氨酸 酪氨酸 半胱氨酸 U
苯丙氨酸 丝氨酸 酪氨酸 半胱氨酸 C
亮氨酸 丝氨酸 终止 终止、硒代半胱氨酸 A
亮氨酸 丝氨酸 终止 色氨酸 G
C 亮氨酸 脯氨酸 组氨酸 精氨酸 U
亮氨酸 脯氨酸 组氨酸 精氨酸 C
亮氨酸 脯氨酸 谷氨酰胺 精氨酸 A
亮氨酸 脯氨酸 谷氨酰胺 精氨酸 G
A 异亮氨酸 苏氨酸 天冬酰胺 丝氨酸 U
异亮氨酸 苏氨酸 天冬酰胺 丝氨酸 C
异亮氨酸 苏氨酸 赖氨酸 精氨酸 A
甲硫氨酸（起始） 苏氨酸 赖氨酸 精氨酸 G
G 缬氨酸 丙氨酸 天冬氨酸 甘氨酸 U
缬氨酸 丙氨酸 天冬氨酸 甘氨酸 C
缬氨酸 丙氨酸 谷氨酸 甘氨酸 A
缬氨酸、甲硫氨酸（起始） 丙氨酸 谷氨酸 甘氨酸 G
6、什么叫密码子简并？
7、你认为密码的简并对生物体的生存和发展有什么意义？
8、几乎所有的生物体都共用上述密码子，根据这一事实，你能想到什么？
密码子表的解读
1.从密码子表可以看出：像苯丙氨酸、亮氨酸这样绝大多数氨基酸都有几个密码子，这一现象称作密码子的简并性。你认为密码子的简并对生物体的生存发展有什么意义？
从增强密码子容错性的角度来看：当密码子中有一个碱基改变时，由于密码子的简并性，可能并不会改变其对应的氨基酸（比如密码子ACU突变为ACC，但都对应苏氨酸）；
2.几乎所有的生物体都共用上述密码子，根据这一事实你能想到什么？
根据这一事实可以想到地球上几乎所有的生物都共用一套遗传密码，说明当今生物可能有着共同的起源或生命在本质上是统一。
从密码子的使用频率来看，当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码同一种氨基酸，这样可以保证翻译的速度。
密码子表的解读
密码子特点：
专一性：一个密码子决定一个特定的氨基酸。
简并性：一种氨基酸可以对应一种或多种密码子。
通用性：生物体都共用上述密码子。
mRNA进入细胞质后与核糖体结合，合成生产蛋白质的“生产线”，
那么游离在细胞之中的氨基酸是如何运到合成蛋白质的“生产线”上的呢？
A
C
G
U
G
A
U
U
A
异亮氨酸
甲硫氨酸
谷氨酸
亮氨酸
思考
2.运输氨基酸的工具 ——tRNA
3'
5'
结合氨基酸的部位
碱基配对
（形成氢键）
mRNA
5'
3'
A
C
U
密码子
U
G
A
反密码子
(1)形态：
RNA链经过折叠，形成三叶草形
(2)功能：
每种tRNA识别并转运一种氨基酸
①一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸（一对一）
②一种氨基酸可以由多种tRNA转运（一对多）
(3)功能特点：
(4)反密码子:
位于tRNA上，其实质是与密码子发生碱基互补配对的3个相邻的碱基，有61或62种。
tRNA
转运RNA（tRNA）：含有反密码子　　　　　　　　　　
1.tRNA上只有三个碱基吗？
2.RNA是单链，所以RNA中没有氢键，这句话对吗？
有很多碱基，但只有三个碱基构成反密码子
错，局部形成双链结构，有氢键
密码子与反密码子的比较：
密码子 反密码子
位置
作用
特点
mRNA上
tRNA上
直接决定蛋白质中氨基酸的序列
识别密码子，转运氨基酸
与DNA模板链上的碱基互补
与mRNA中密码子的碱基互补
04
概念：
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，称为遗传信息的翻译。
DNA携带的遗传信息
mRNA携带的遗传信息
蛋白质
转录
翻译
遗传信息的翻译
A
C
G
U
C
A
C
U
A
C
A
C
……
……
翻译方向
U
A
C
甲硫氨酸
G
G
U
组氨酸
当读取到mRNA上的起始密码子，翻译开始
脱水缩合
①
②
A
U
G
异亮氨酸
核糖体
A
G
C
精氨酸
5’
3’
翻译过程
提示：记住真核生物的起始密码子AUG
①
②
A
G
G
U
C
A
C
G
U
C
A
C
甲硫氨酸
U
A
C
G
G
U
组氨酸
C
A
C
色氨酸
……
……
A
U
G
异亮氨酸
A
G
C
精氨酸
5’
3’
翻译过程
①核糖体是沿着mRNA移动的。
②核糖体与mRNA结合部位会形成2个结合位点。
①
②
A
G
G
U
C
A
C
G
U
C
G
U
甲硫氨酸
G
G
U
组氨酸
C
A
C
色氨酸
A
G
C
精氨酸
……
当读取到mRNA上的终止密码子，翻译结束
……
……
A
U
G
异亮氨酸
5’
3’
密码子读取、肽链合成
翻译过程
04
2. 场所：
3. 条件：
细胞质中的核糖体
能量：
酶：
模板：
原料：
原则：
工具：
ATP
多种酶
mRNA
21种游离氨基酸
碱基互补配对
A－U、U－A
G－C、C－G
tRNA
4. 结果：
多肽链
mRNA→蛋白质
5. 遗传信息传递的方向：
提醒：肽链合成后，通常经过盘曲折叠，才能形成特定空间结构和功能的蛋白质分子。
遗传信息的翻译
多聚核糖体
（1）数量关系：通常一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成。
（2）意义：少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质。
（3）产物之间的关系
①多个核糖体各自合成各自的链，产物是多条肽链，不是一条；
②由于模板是同一段mRNA，所以图示多个核糖体合成的肽链是相同的
在细胞质中，翻译是一个快速高效的过程
6、翻译的高效性
在细胞质中，翻译是一个快速的过程。通常一个mRNA分子上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分子就可以迅速合成出大量的蛋白质。
由该图能不能得出翻译的方向（核糖体移动的方向）呢？
由肽链_____→肽链_____的方向进行
短
长
（从左到右）
7. 特征
先转录后翻译
边转录边翻译
为什么会是这样呢？
原核生物没有核膜，转录和翻译可以发生在同一空间内，所以可以边转录边翻译。
真核细胞和原核细胞遗传信息表达的区别
真核生物：
原核生物：
拓展
(1)原核生物：单起点双向复制。
核心归纳
DNA复制的起点和方向
(2)真核生物：多起点双向复制。
在复制速率相同的前提下，
图中DNA是从其最右边开始复制的，
这种复制方式提高了DNA复制的效率。
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
翻译的概念？
1
翻译的场所？
2
翻译的模板
3
翻译的原料
4
翻译的条件
5
翻译的碱基配对方式
6
翻译的产物？
7
翻译的过程？
8
细胞质中的核糖体上
mRNA
游离的21种氨基酸
模板、原料、能量、酶、tRNA等
A-U，U-A，G-C，C-G
多肽
翻译小结
DNA复制
转录
翻译
蛋白质
时间
场所
模板
原料
条件
原则
特点
产物
信息传递
细胞分裂间期
主要是细胞核
DNA的两条链
4种脱氧核苷酸
解旋酶，DNA聚合酶等
A-T、T-A、C-G、G-C
半保留复制、边解旋边复制
2个子代DNA分子
生长发育过程
主要是细胞核
基因的一条链
4种核糖核苷酸
RNA聚合酶等
边解旋边转录
RNA
生长发育过程
细胞质
mRNA
20种氨基酸
tRNA、酶等
多核糖体翻译蛋白质
DNA→DNA
DNA→mRNA
mRNA→蛋白质
A-U、T-A、C-G、G-C
A-U、T-A、C-G、G-C
真核细胞中复制、转录、翻译的比较
DNA聚合酶
解旋酶
DNA聚合酶
RNA聚合酶
RNA聚合酶
核糖体
DNA
mRNA
多肽链
DNA复制
转录
翻译
[例1] 下列关于遗传信息的翻译的叙述中，正确的是(　　)
A.通过翻译将mRNA中的碱基序列翻译为蛋白质中的氨基酸序列
B.生物体内合成蛋白质时，一种氨基酸只能由一种密码子决定
C.生物体内合成蛋白质的氨基酸有21种，则tRNA也有21种
D.生物体内合成蛋白质时，一种密码子一定能决定一种氨基酸
A
A
A.图示mRNA中起始密码子位于RNA链上的左侧
B.mRNA上决定甘氨酸的密码子都是GGU
C.图中碱基的配对方式有A—U、C—G、A—T
D.图示过程的正常进行需要ATP和RNA聚合酶
[例2] 如图表示真核细胞中某基因表达过程的一部分，下列分析正确的是(　　)
1957年，克里克率先提出遗传信息传递的一般规律——中心法则。
遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的复制；
复制
转录
翻译
蛋白质
DNA
RNA
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。
随着研究的深入，科学家对中心法则进行补充：
资料：1.1965年，科学家在某种RNA病毒中发现了RNA复制酶，RNA复制酶
能催化RNA的复制。
2.1970年，科学家在致癌的RNA病毒中发现了逆转录酶，它能以RNA为模板合成DNA。
逆转录
复制
在遗传信息的流动过程中，DNA、RNA是信息的载体，蛋白质是信息的表达产物，而ATP为信息的流动提供能量，可见，生命是物质、能量和信息的统一体。
中心法则
不同生物中心法则的体现
生物种类 举例 遗传信息的传递过程
DNA病毒 T2噬菌体
RNA 病毒 不含逆转录酶 烟草花叶病毒
含逆转录酶 艾滋病病毒
细胞生物 动物、植物、真菌、细菌等
A—C—U—G—G—A—U—C—U
mRNA：
苏氨酸——甘氨酸——丝氨酸
肽链：
DNA：
A—C—T—G—G—A—T—C—T
T—G—A—C—C—T—A—G—A
肽键 肽键
（假设以B链为模板进行转录）
A链
B链
转录
翻译
基因中的碱基数：mRNA中的碱基数：蛋白质中的氨基酸数 ＝
6∶3∶1
基因的表达过程中碱基与氨基酸的数量关系
说明：因为DNA中有的片段无遗传效应，不能转录出mRNA;
转录出的mRNA中有终止密码子，终止密码子不对应氨基酸；
所以实际上基因（DNA）上所含有的碱基数要大于6n,或氨基酸数目小于n。因此一般题目中带有“至少”或“最多”字样。
基因中的碱基数：mRNA中的碱基数：蛋白质中的氨基酸数 ＝
6∶3∶1
位置 含义 生理作用
遗传信息
密码子
反密码子
DNA
碱基的排列顺序
直接决定mRNA中碱基排列顺序，间接决定氨基酸排列顺序
mRNA
mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基
直接决定翻译的起止和氨基酸排列顺序
tRNA
tRNA上与密码子互补配对的三个碱基
识别密码子
遗传信息、密码子、反密码子的比较
红霉素、环丙沙星、利福平等抗菌药物能够抑制细菌的生长，如下表所示。
抗菌药物 抗菌机制
红霉素 能与核糖体结合，抑制肽链的延伸
环丙沙星 抑制细菌DNA的复制
利福平 抑制细菌RNA聚合酶的活性
p69拓展应用二
请结合本节内容，思考这些抗菌药物可用于治疗疾病的道理。
红霉素影响翻译过程，环丙沙星影响复制过程，利福平影响转录过程。

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