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第四章第一节
基因指导蛋白质的合成
第一课时
荧光蛋白基因
荧光蛋白
控制
现代遗传学认为：生物的性状是由基因控制的，而性状又是由蛋白质来体现的。
蛋白质是怎样合成的？
遗传信息的转录——RNA的结构
DNA（脱氧核糖核酸） RNA（核糖核酸）
基本单位
五碳糖
含氮碱基
结构
分布
脱氧核苷酸
核糖核苷酸
脱氧核糖
核糖
A、G、C、T
A、G、C、U
双链
规则的双螺旋结构
单链
细胞核（主要）、线粒体和叶绿体、拟核
细胞质（主要）
遗传信息的转录——RNA的结构
遗传信息的转录——RNA的合成
　　RNA是在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的，这一过程叫作转录。
启动子
A G G U C A C G U C G
A G G T C A C G T C G
T C C A G T G C A G C
RNA聚合酶
RNA聚合酶
RNA聚合酶
终止子
U
A
A
G
U
C
C
C
T
T
G
G
A
A
A
游离的核糖核苷酸
RNA聚合酶
mRNA
DNA
1. 解旋
RNA聚合酶与编码蛋白质的一段DNA结合，使DNA双链解开，碱基暴露出来。
游离的核糖核苷酸与DNA模板链上的碱基互补配对，在RNA聚合酶的作用下开始mRNA的合成。
新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上。
4. 释放
3. 连接
2. 配对
合成的mRNA从DNA链上释放。而后，DNA双螺旋恢复。
遗传信息的转录——RNA的合成
场所
模板
原料
能量
酶
碱基互补配对
产物
信息流
细胞核（主要)、线粒体和叶绿体
DNA的一条链（模板链)
4种游离的核糖核苷酸
ATP
RNA聚合酶
A-U，T-A，C-G，G-C
mRNA,tRNA和rRNA
DNA→mRNA
种类 mRNA tRNA rRNA
名称 信使RNA 转运RNA 核糖体RNA
分布
功能
结构
示 意 图
共同点
主要在细胞质中
主要在细胞质中
与蛋白质结合成核糖体
翻译的直接模板
翻译时运载氨基酸
组成核糖体
单链
单链
单链
①都是转录产物 ②基本单位相同 ③都与翻译过程有关
遗传信息的转录——RNA的种类
随堂检测
　　有关真核细胞DNA复制和转录这两种过程的叙述，错误的是（　　　）
　　A. 两种过程都可在细胞核中发生
　　B. 两种过程都有酶参与反应
　　C. 两种过程都以脱氧核糖核苷酸为原料
　　D. 两种过程都以DNA为模板
C
思考：
转录得到的RNA仍是碱基序列，而不是蛋白质。那么，RNA上的碱基序列如何能变成蛋白质中氨基酸的种类、数量和排列顺序呢？
mRNA如何将信息翻译成蛋白质？
mRNA通过核孔进入细胞质中，与核糖体结合，开始它新的历程——翻译。
第四章第一节
基因指导蛋白质的合成
第二课时
遗传信息的翻译——翻译的概念
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。
RNA只含有4种碱基，而组成生物体蛋白质的氨基酸有21种。
这4种碱基是怎样决定蛋白质的21种氨基酸的？
.. .-../---/...-/. -.--/---/..-
--/-.-- -.-./..../../-../.-././-.
遗传密码
mRNA
U
A
G
G
U
G
A
C
C
A
C
C
　　密码子：又叫遗传密码，mRNA上决定一种氨基酸的3个相邻碱基排列而成的三联体。
如1个碱基决定1个氨基酸　　　 决定4种氨基酸
如2个碱基决定1个氨基酸　 　　决定16种氨基酸
如3个碱基决定1个氨基酸　　 　碱基组合有64种　　　　　　　　　　　
遗传信息的翻译——密码子
密码子的特点：
　　简并性
　　通用性
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。
遗传信息的翻译——反密码子
（1）tRNA比mRNA小得多。
（2）RNA链经过折叠，像三叶草的叶形，其一端是携带氨基酸的部位，另一端有3个相邻的碱基。
（3）每个tRNA的这3个碱基可以与mRNA上的密码子互补配对，叫作反密码子。
（4）一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸，一种氨基酸可由多种tRNA携带。
遗传信息的翻译——翻译的过程
第一步 mRNA进入细胞质，与核糖体结合。
携带甲硫氨酸的tRNA，通过与碱基AUG互补配对，进入位点1。
第二步 携带某个氨基酸的tRNA以同样的方式进入位点2。
遗传信息的翻译——翻译的过程
第三步 甲硫氨酸与这个氨基酸形成肽键，从而转移到位点2的tRNA上。
遗传信息的翻译——翻译的过程
第4步 核糖体沿mRNA移动，读取下一个密码子。原位点1的tRNA离开核糖体，原位点2的tRNA进入位点1，一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点2，继续肽链的合成。
就这样，随着核糖体的移动，tRNA以上述方式将携带的氨基酸输送过来，以合成肽链。直到核糖体遇到mRNA的终止密码子，合成才告终止。
核糖体沿着mRNA移动---5'至3'端
总结——转录和翻译
转录 翻译
场所
模板
原料
其他条件
碱基互补配对
产物
信息流
细胞核（主要)、线粒体和叶绿体
DNA的一条链（模板链)
4种游离的核糖核苷酸
ATP、RNA聚合酶
A-U，T-A，C-G，G-C
mRNA,tRNA和rRNA
DNA→mRNA
核糖体
mRNA
21种氨基酸
ATP、tRNA、酶
A-U，U-A，C-G，G-C
多肽链
mRNA→蛋白质
中心法则
1957年克里克提出中心法则
生命是物质、能量和信息的统一体。
复制
转录
翻译
蛋白质
DNA
RNA
逆转录
RNA
的复制
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，
随堂检测
　　 如图是蛋白质合成过程示意图，下列相关叙述正确的是 （　　）
　　A. 图中共有2种RNA
　　B. 图示过程中碱基间的配对方式有3种
　　C. 氨基酸②将与氨基酸①脱水缩合形成肽键
　　D. 终止密码子位于b端
D
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
基因的表达过程中碱基与氨基酸的数量关系
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

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