第4节遗传信息的表达-RNA和蛋白质的合成课件

将植物根尖分生组织放在含有5-溴尿嘧啶脱氧核苷（与T相似，可与A配对）的培养液中进行培养，DNA中5-溴尿嘧啶脱氧核苷含量不同，用吉姆萨染色后，染色体会出现色差。请问到第几次复制后，染色体的姐妹染色单体就会出现色差？1/6/20241第四节遗传信息的表达——RNA和蛋白质的合成第三章遗传的分子基础1/6/20242DNA的功能携带遗传信息和表达遗传信息：以自身为模板，半保留复制，保持遗传信息的稳定性。根据遗传信息决定蛋白质的结构。1/6/20243一、转录1.概念：遗传信息从DNA传递到RNA的过程。核糖P含氮碱基核糖核苷酸腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）胞嘧啶（C）尿嘧啶（U）RNA通常为单链。碱基互补配对时，U与A配对。1/6/20244DNA与RNA的区别规则的双螺旋结构通常呈单链结构脱氧核苷酸核糖核苷酸腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（T）胞嘧啶（C）尿嘧啶（U）脱氧核糖核糖磷酸磷酸1/6/20245一、转录2.场所：细胞核3.过程：1/6/20246一、转录AG

T

AC

TA

A

T

AGCUGACGGUUU

DNA与RNA的碱基互补配对：A—U；T—A；C—G；G—CRNA聚合酶细胞核中1/6/20249一、转录AG

T

AC

TA

A

T

AGCGACGGUUUU

组成

RNA的核糖核苷酸一个个连接起来细胞核中1/6/202410一、转录AG

T

AC

TA

A

T

GCGACGGUUUUA细胞核中1/6/202411一、转录AG

T

AC

TA

A

T

GCGACGUUGUUA细胞核中1/6/202412一、转录AG

T

AC

TA

A

T

GCGACGUGUUAA细胞核中1/6/202413一、转录AG

T

AC

TA

A

T

GCGACGGUUAAU细胞核中1/6/202414一、转录AG

T

AC

TA

A

T

GCGACGGUUAAUA细胞核中1/6/202415一、转录AG

T

AC

TA

A

T

GCGCGGUUAAUAU细胞核中1/6/202416一、转录AG

T

AC

TA

A

T

GGCGGUUAAUAUC细胞核中1/6/202417一、转录AG

T

AC

TA

A

T

GGCGGUUAAUAUC结果：形成RNARNADNA细胞核中1/6/202418RNA的种类信使RNA（mRNA）:传达DNA上的遗传信息；转运RNA（tRNA）：把氨基酸运送到核糖体上；核糖体RNA（rRNA）:核糖体的重要成分。这些RNA分子都是以DNA上的基因区段为模板转录而来的1/6/202419一、转录AG

T

AC

TA

A

T

UCAUGAUUAmRNA

细胞质

细胞核

核孔DNAmRNA在细胞核中合成真核生物中，细胞核内转录而来的RNA产物要经过加工才能成为成熟的mRNA，然后转移到细胞质中。1/6/202420UCAUGAUUAmRNA一、转录AG

T

AC

TA

A

T

细胞质

细胞核mRNA通过核孔进入细胞质UCAUGAUUAmRNA1/6/202421二、翻译1.概念：以信使RNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。2.场所：细胞质中，核糖体上1/6/202422二、翻译3.遗传密码

mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。UCAUGAUUAmRNA（模板）

密码子

密码子

密码子1/6/2024231/6/202424二、翻译4.转运RNAAAU

亮氨酸ACU天冬氨酸AUG

异亮氨酸

反密码子⑸过程：1/6/202425二、翻译UCAUGAUUAAAU

亮氨酸ACU

天冬氨酸

核糖体细胞质中的mRNA与核糖体结合细胞质中1/6/202426二、翻译UCAUGAUUAAAU

亮氨酸ACU

天冬氨酸

tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子互补配对.细胞质中1/6/202427二、翻译UCAUGAUUAAAU

亮氨酸ACU

天冬氨酸AUG

异亮氨酸细胞质中

tRNA将氨基酸转运到mRNA上的相应位置1/6/202428二、翻译UCAUGAUUAAAU

亮氨酸ACU

天冬氨酸AUG

异亮氨酸缩合细胞质中

两个氨基酸分子缩合1/6/202429二、翻译UCAUGAUUAAAU

亮氨酸ACU

天冬氨酸AUG

异亮氨酸细胞质中

核糖体沿着

mRNA滑动,另一个tRNA上的碱基与mRNA上的密码子配对.

1/6/202430二、翻译UCAUGAUUAAAU

亮氨酸ACU

天冬氨酸AUG

异亮氨酸tRNA离开，再去转运新的氨基酸细胞质中1/6/202431二、翻译UCAUGAUUAAAU

亮氨酸ACU

天冬氨酸AUG

异亮氨酸一个个氨基酸分子缩合成链状结构细胞质中1/6/202432二、翻译AUG

亮氨酸

天冬氨酸

异亮氨酸以mRNA为模板形成了有一定氨基酸顺序的蛋白质

细胞质中UCAUGAUUA1/6/202433二、翻译6.结果合成了具有一定氨基酸顺序的蛋白质，基因的遗传信息反映在蛋白质结构上。1/6/202434DNA转录形成RNA的过程在细胞核内，以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对的原则合成RNA，使DNA上的遗传信息传递到mRNA上。碱基配对原则DNARNAA——UT——CC——GG——C1/6/202435RNA翻译形成蛋白质的过程在细胞质中,以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程1/6/202436多肽链合成时，在一个mRNA分子上有若干个核糖体同时进行工作核糖体mRNA多肽链1/6/202437蛋白质的合成小结DNARNA蛋白质转录翻译脱氧核苷酸序列核糖核苷酸序列氨基酸序列遗传信息遗传密码遗传性状细胞核中细胞质中tRNA1/6/202438表达过程：真核细胞和原核细胞遗传信息表达示意图（局部）细胞核内转录成的mRNA经加工后从核孔出来，与核糖体结合边转录边翻译1/6/202439下图为原核细胞内某一区域的基因指导蛋白质合成的示意图。据图分析正确的是（）多肽RNADNA②①A.①②两处都有大分子的生物合成，图中DNA可以与有关蛋白质结合成染色体B.①②两处都发生碱基互补配对，配对方式均为A和U、G和CC.①处有DNA聚合酶参与，②处没有DNA聚合酶参与D.①处有DNA-RNA杂合双链片段，②处没有DNA-RNA杂合双链片段D练习1/6/202440三、中心法则DNARNA蛋白质转录翻译逆转录遗传信息沿一定方向的流动。在高等生物中，DNA是遗传物质，可通过自我复制完成遗传信息的传递，通过转录形成mRNA,再通过翻译形成蛋白质；在只有RNA的某些生物中，RNA是遗传物质，可自我复制；有的生物还能通过逆转录酶逆转录形成DNA。1/6/202441生物种类遗传信息传递方向以DNA为遗传物质的生物以RNA为遗传物质的生物RNA蛋白质复制翻译DNA复制转录RNA蛋白质翻译DNA复制转录RNA蛋白质翻译RNA逆转录1/6/202442DNA复制DNA转录翻译RNA复制RNA逆转录时间细胞分裂的间期个体生长发育的整个过程场所主要在细胞核细胞质中的核糖体条件DNA解旋酶，DNA聚合酶等，ATP（解旋酶）RNA聚合酶等，ATP酶，ATP,tRNARNA聚合酶，ATP逆转录酶（依赖RNA的DNA聚合酶）等，ATP模板DNA的两条链DNA的一条链mRNARNARNA产物完全相同的两个DNARNA多肽链RNADNA原料含ATCG的四种脱氧核苷酸含AUCG的四种核糖核苷酸20种氨基酸含AUCG的四种核糖核苷酸含ATCG的四种脱氧核苷酸模板去向分别进入两个子代DNA分子中与非模板链重新绕成双螺旋结构分解成单个核苷酸1/6/202443DNA复制DNA转录翻译RNA复制RNA逆转录特点半保留复制，边解旋边复制，多起点复制边解旋边转录一个mRNA上结合多个核糖体，依次合成多肽链碱基配对A→T，G→CA→U,T→A,G→CA→U,G→CA→U,G→CA→T,U→A,G→C遗传信息传递DNA→DNADNA→mRNAmRNA→蛋白质RNA→RNARNA→DNA实例绝大多数生物所有生物某些以RNA为遗传物质的生物，如烟草花叶病毒逆转录病毒意义使遗传信息从亲代传给子代表达遗传信息，使生物表现出各种性状1/6/202444基因的概念基因——遗传的基本功能单位一段含有一个完整的遗传信息单位的又功能的核酸分子的片段，大多数生物中是一段DNA，RNA病毒中是一段RNA。1.基因与DNA分子的关系2.基因与染色体的关系基因的载体是染色体，基因在染色体上以一定次序排列。3.基因含有的遗传信息：基因中脱氧核苷酸(碱基)的排列顺序4.基因的表达：基因形成RNA以及mRNA被翻译成蛋白质的过程。1/6/202445练习题1.某基因中含有1200个碱基对，则由它控制合成的含有两条肽链的蛋白质分子中最多含有肽健的个数是()A．198个B．398个C．400个D．798个

解题指导：基因中碱基数：mRNA中碱基数：蛋白质中的氨基酸数=6：3：1B1/6/20244