遗传信息的转录

第4章基因的表达第一节基因指导蛋白质的合成电影《侏罗纪公园》思考：电影中的科学家是怎么使已灭绝的恐龙复活的？基因（DNA）在细胞核中，而蛋白质合成是在细胞质的核糖体上进行的，在细胞核的基因如何控制在细胞质中的蛋白质的合成呢？两者如何联系起来的呢？

科学家的推测？问：为什么RNA适于作DNA的信使呢？(1)它的分子结构与DNA很相似,也是由基本单位-核苷酸连接而成,也能储存遗传信息。(2)在RNA与DNA的关系中，也遵循“碱基互补配对原则”，但U-A。(3)RNA一般是单链，而且比DNA短，因此能够通过核孔转移到细胞质中。RNA适于作DNA的信使的原因:细胞中的两种核酸的比较

DNARNA组成元素C、H、O、N、P基本单位脱氧核苷酸（4种）核糖核苷酸（4种）磷酸脱氧核糖

A、T、C、G磷酸核糖

A、U、C、G结构规则的双螺旋结构一般单链结构，较短功能

储存、传递和表达遗传信息携带遗传信息分布

细胞核,线粒体,叶绿体

细胞质，核糖体化学组成图4-3三种RNA示意图

RNA的在细胞中有三种：mRNA（信使RNA），tRNA（转运RNA），rRNA（核糖体RNA）问：DNA的信息是怎么传给mRNA的？图4-4以DNA为模板转录RNA的图解、动画过程AG

T

AC

AA

A

T

UCAUGAUUAmRNA

细胞质

细胞核

核孔DNAmRNA在细胞核中合成AG

T

AC

AA

A

T

UCAUGAUUAmRNA

细胞质

细胞核mRNA通过核孔进入细胞质转录（1）转录的定义：（2）转录的场所：（3）转录的模板：（4）转录的原料：（5）转录的条件：（6）转录的碱基配对：（7）转录的产物：在细胞核内，以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。细胞核DNA的一条链四种核糖核苷酸ATP、酶A—U;T—A；C—G；G—C一条mRNA复制转录场所解旋模板原料酶能量碱基配对产物DNA的复制和转录的比较作业：转录小结：概念：场所：模板：原料：条件：产物：信息传递方向：练习巩固：1.DNA分子的解旋发生在________过程中。

A.复制B.转录

C.翻译D.复制和转录2.果蝇的遗传物质由_________种核苷酸组成。

A.2B.4C.5D.8DB3.一个DNA分子可以转录出多少种多少个mRNA分子

A.一种一个B.一种多个

C.多种多个D.无数种无数个4.已知一段信使RNA上有12个A和G,该信使RNA上共有30个碱基。那么转录成该信使RNA的一段DNA分子中应有C和T（）

A.12个B.18个

C.24个D.30个CD问题情境：

转录后进入细胞质的mRNA仍是碱基序列，而不是蛋白质。那么，mRNA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如何将遗传信息翻译成蛋白质？思考：mRNA的4种碱基如何决定20种氨基酸？碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的？感悟科学家破译遗传密码的推理过程：

1个碱基决定1个氨基酸？

2个碱基决定1个氨基酸？4种,不行！16种组合方式也不能决定20种氨基酸,不行！！提出：mRNA上每3个相邻的碱基决定1个氨基酸。64种，可行！！！密码子：mRNA上三个相邻的碱基称为一个密码子（三联体密码）。实验证明：1961年英国的克里克和同事用实验证明了一个氨基酸是由mRNA上的3个碱基决定的，即mRNA上的3个相邻的碱基决定一个氨基酸，把mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基叫做三联体密码子到底是如何决定的呢？

密码子UCAUGAUUAmRNA

密码子

密码子2、遗传密码：

遗传学上把mRNA中决定氨基酸的不同碱基排列顺序，叫做“遗传密码”。把其中决定一个氨基酸的相邻的三个碱基叫做密码子。a、一种氨基酸可以和多个密码子相对应(简并性)b、一个密码子只和一种氨基酸相对应（专一性）c、二个密码子（AUG、GUG）可以作为起始密码，同时可以决定氨基酸。三个终止密码（UAA、UAG、UGA）不决定任何氨基酸。d、氨基酸的种类；20种密码子的种类：64种（61种有义密码）从遗传密码表中可看出：e、通用性：地球上几乎所有的生物共用一套密码子表。

c、简并性：一种氨基酸有两种以上的密码子的情况。遗传密码的特性：

b、通用性：地球上几乎所有的生物共用一套密码子表。思考与讨论：已知一段mRNA的碱基序列是AUGGAAGCAUGUCCGAGCAAGCCG，你能结合密码子表写出对应的氨基酸序列吗？

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

mRNA进入细胞质后，就与蛋白质的“装配机器”—核糖体结合，形成合成蛋白质的“生产线”。那么，游离在细胞质中的氨基酸是怎样运送到合成蛋白质的“生产线”上的呢？图4-5tRNA的结构示意图专一性：每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。tRNA的反密码子与mRNA上的密码子互补配对。图4-6蛋白质的合成示意图动画展示蛋白质的合成过程翻译一个mRNA分子上结合多个核糖体，同时合成多条肽链翻译小结：

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。

场所：细胞质的核糖体。

模板：以mRNA为模板。

原料：20种氨基酸（由tRNA搬运）。条件：酶、ATP

产物：有一定氨基酸顺序的肽链。信息传递方向：mRNA蛋白质DNA(基因)蛋白质RNA转录翻译基因指导蛋白质合成的过程比较复制，转录和翻译三个过程的差异：核糖体细胞核细胞核场所一个mRNA分子可以与多个核糖体结合边解旋边转录半保留复制，边解旋边复制特点mRNA蛋白质DNAmRNADNADNA信息传递方向肽链RNADNA产物20种氨基酸4种核糖核苷酸4种脱氧核苷酸原料mRNADNA一条链DNA双链模板生物生长发育过程中细胞分裂间期时间翻译

转录DNA复制

能发生碱基配对的场所和过程:场所:过程:细胞核、线粒体、叶绿体、核糖体DNA复制、RNA复制、转录、逆转录、翻译归纳遗传信息流动方向：

思考：DNA的碱基数、mRNA的碱基数与氨基酸个数的关系如何？例：一条多肽链中有氨基酸1000个，则作为合成该多肽链模板的信使RNA和用来转录该信使RNA的基因分子分别至少有碱基多少个？A.3000个和3000个

B.1000个和3000个

C.1000个和4000个D.3000个和6000个小结：DNA的碱基数:mRNA的碱基数:蛋白质的氨基酸数=6n:3n:nD小结：基因的表达转录翻译场所：细胞核模板：DNA原料：游离的核糖核苷酸结果：形成信使RNA场所：细胞质内的核糖体模板：原料：结果：信使RNA氨基酸形成具有一定氨基酸顺序的蛋白质

9、根据转录和翻译过程填充：

DNA双链

G

信使RNA转运RNA氨基酸

丙氨酸（密码GCA)

C

A

C

G

T

G

C

A

C

G

U1、（03高考江苏）真核生物染色体DNA遗传信息的传递与表达过程，在细胞质中进行的是（）A、复制B、转录C、翻译D、转录和翻译2、mRNA的核苷酸序列与：（

）A．某一个tRNA分子核苷酸序列互补B．所有tRNA分子的核苷酸序列互补C．DNA分子两条链的核苷酸序列互补D．DNA分子一条链的核苷酸序列互补3、DNA分子模板链上的碱基序列携带的遗传信息最终翻译的氨基酸如下表则右图所示的tRNA所携带的氨基酸是：（）A．赖氨酸 B．丙氨酸C．半胱氨酸D．苏氨酸5、（04高考上海）组成人体蛋白质的20种氨基酸所对应的密码子共有（）

A、4个B、20个C、61个D、64个6．已知一个蛋白质由2条肽链组成，连接氨基酸的肽键共有198个，翻译该蛋白质的mRNA中有A和G共200个，则该mRNA中的C和U不能少于：（）A．200个B．400个C．600个D．800个7（04高考广东）人体中具有生长激素基因和血红蛋白基因，两者（）A.分别存在于不同组织的细胞中B．均在细胞分裂前期按照碱基互补配对原则复制C.均在细胞核内转录和翻译D．转录的信使RNA上相同的密码子翻译成相同的氨基酸8（04高考江苏）下列对转运RNA的描述，正确的是（）A．每种转运RNA能识别并转运多种氨基酸B．每种氨基酸只有一种转运RNA能转运它C．转运RNA能识别信使RNA上的密码子D．转运RNA转运氨基酸到细胞核内10、根据图回答问题：甲乙(1)图甲所示为

过程，图乙为

的结构示意图。(2)RNA有三种分别是

、

、

。如果图乙中的反密码子为ACG则对应的密码