1、會計學1公開課公開課 基因指導蛋白質的合成基因指導蛋白質的合成第第4章章 基因的表達基因的表達第一節第一節 基因指導蛋白質的合成基因指導蛋白質的合成授課人：羅亦成授課人：羅亦成第1頁/共35頁電電影影 侏羅紀公園侏羅紀公園第2頁/共35頁電影電影侏羅紀公園侏羅紀公園片段片段第3頁/共35頁第4頁/共35頁思考：電影中的科學家用什么使已思考：電影中的科學家用什么使已 滅絕的恐龍復活的？滅絕的恐龍復活的？利用恐龍的利用恐龍的DNA使恐龍的基因表達出使恐龍的基因表達出來來,表現恐龍的特性表現恐龍的特性,使恐龍的復活。使恐龍的復活。 第5頁/共35頁基因基因蛋白質蛋白質DNA（基因）（基因）蛋白質（性

2、狀）蛋白質（性狀）？DNA分子是怎樣控制遺傳性狀的？分子是怎樣控制遺傳性狀的？第6頁/共35頁問題：問題：DNADNA主主要存在細胞核中要存在細胞核中，而蛋白質合成，而蛋白質合成是在細胞質中進是在細胞質中進行的，兩者如何行的，兩者如何聯系起來的呢？聯系起來的呢？核核DNADNA的遺傳信息的遺傳信息mRNAmRNA的遺傳信息的遺傳信息細胞質中的蛋白質細胞質中的蛋白質DNA分子是怎樣控制遺傳性狀的？分子是怎樣控制遺傳性狀的？第7頁/共35頁l當生物體只有當生物體只有RNA時，它是遺傳物質；時，它是遺傳物質；l當生物體含有當生物體含有DNA時，時，RNA主要是負責主要是負責DNA遺遺傳信息的轉錄翻譯

3、傳信息的轉錄翻譯DNARNA脫氧核糖脫氧核糖核糖核糖遺傳信息的轉錄遺傳信息的轉錄（一）知識回顧（一）知識回顧 RNA的結構、分類的結構、分類第8頁/共35頁比較項目比較項目DNADNARNARNA基本單位基本單位五碳糖五碳糖含氮堿基含氮堿基結構結構主要存在部位主要存在部位脫氧核苷酸脫氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸脫氧核糖脫氧核糖核糖核糖A A T T C G C GA A U U C GC G雙鏈結構雙鏈結構多為單鏈結多為單鏈結構構細胞核細胞核細胞質細胞質第9頁/共35頁RNARNA的種類的種類信使信使 RNA(mRNA)RNA(mRNA)核糖體核糖體 RNA(rRNA)RNA(rRNA)轉運轉

4、運 RNA(tRNA)RNA(tRNA)RNARNA分類分類遺傳信息的轉錄遺傳信息的轉錄（一）知識回顧（一）知識回顧 RNA的結構、分類的結構、分類第10頁/共35頁 (二二) 轉錄的具體過程轉錄的具體過程問題問題2：DNA的的遺傳信息是怎樣傳遺傳信息是怎樣傳給給mRNA的呢？的呢？第11頁/共35頁 (二二) 轉錄的具體過程轉錄的具體過程第12頁/共35頁 (二二) 轉錄的具體過程轉錄的具體過程第13頁/共35頁在細胞核中以在細胞核中以DNA的一條鏈為模板的一條鏈為模板,按堿基互補配對原則原則，合成按堿基互補配對原則原則，合成mRNA的過程的過程細胞核細胞核DNA的一條鏈的一條鏈四種核糖核苷

5、酸四種核糖核苷酸(A、G、C、U）需要酶（需要酶（RNA聚合酶）和聚合酶）和ATP堿基互補配對原則堿基互補配對原則（A-U，G-C）mRNA小結 (二二) 轉錄的具體過程轉錄的具體過程第14頁/共35頁D (二二) 轉錄的具體過程轉錄的具體過程第15頁/共35頁（20082008廣東卷改編）廣東卷改編）DNADNA復制和轉錄的共同點是復制和轉錄的共同點是 ( )( )A.A.都需要解旋酶破壞氫鍵都需要解旋酶破壞氫鍵B.B.在細胞核內進行在細胞核內進行C.C.堿基互補配對原則完全相同堿基互補配對原則完全相同D.D.不需要不需要ATPATP提供能量提供能量解析解析 B B項錯在項錯在“ “細胞核細

6、胞核” ”上，原核細胞沒有細胞核上，原核細胞沒有細胞核，也進行，也進行DNADNA的復制和轉錄。的復制和轉錄。 A (二二) 轉錄的具體過程轉錄的具體過程第16頁/共35頁二、遺傳信息的翻譯二、遺傳信息的翻譯 游離在細胞質中的各種氨基酸，以游離在細胞質中的各種氨基酸，以信使信使RNARNA為模板，合成具有為模板，合成具有一定氨基酸順序一定氨基酸順序的蛋白的蛋白質的過程叫做質的過程叫做翻譯翻譯。 翻譯概念翻譯概念: :第17頁/共35頁AG T AC A A A T UCAUG A UUAmRNA 細胞質細胞質 細胞核細胞核mRNAmRNA通過核孔進入細胞質通過核孔進入細胞質二、遺傳信息的翻譯二

7、、遺傳信息的翻譯第18頁/共35頁4 4種堿基種堿基2020種氨基酸種氨基酸？二、遺傳信息的翻譯二、遺傳信息的翻譯第19頁/共35頁4種堿基只能決定種堿基只能決定4種氨基酸，種氨基酸，4 41 1=4=4。二個堿基編碼一個氨基酸最多只能編碼二個堿基編碼一個氨基酸最多只能編碼16種，種，42=16。三個堿基決定一個氨基酸只能決定三個堿基決定一個氨基酸只能決定6464種，種，4 43 3=64=64，足夠有余。，足夠有余。如果一個氨基酸的編碼至少需要多少個堿基，才足以組合如果一個氨基酸的編碼至少需要多少個堿基，才足以組合出構成蛋白質的出構成蛋白質的2020種氨基酸？種氨基酸？如果如果2 2個堿基編

8、碼一個氨基酸，最多能編碼多少種氨基酸個堿基編碼一個氨基酸，最多能編碼多少種氨基酸？如果如果1 1個堿基決定個堿基決定1 1個氨基酸，個氨基酸，4 4種堿基能決定多少種氨基酸種堿基能決定多少種氨基酸二、遺傳信息的翻譯二、遺傳信息的翻譯第20頁/共35頁U U A G AUA U C密碼子密碼子密碼子密碼子密碼子密碼子進一步研究表明：進一步研究表明：三個堿基決定一個氨基酸，三個堿基決定一個氨基酸，4 43 3=64=64密碼子：密碼子：mRNA上決上決定一個氨基定一個氨基酸的三個相酸的三個相鄰的堿基。鄰的堿基。二、遺傳信息的翻譯二、遺傳信息的翻譯第21頁/共35頁tRNA“搬運工搬運工” mRNA

9、 mRNA的密碼子怎樣決定蛋白質合成？的密碼子怎樣決定蛋白質合成？AC U 天門冬天門冬酰氨酰氨反密碼子反密碼子二、遺傳信息的翻譯二、遺傳信息的翻譯第22頁/共35頁一個一個mRNA分子上結合多個核糖體，同時合成多條肽鏈分子上結合多個核糖體，同時合成多條肽鏈第23頁/共35頁翻譯的具體過程：翻譯的具體過程：1.翻譯的場所： 2.翻譯時的模板：3.翻譯的原料：4.翻譯的條件:5.翻譯的工具:6.翻譯的產物:核糖體核糖體mRNAmRNA游離的氨基酸游離的氨基酸tRNAtRNA蛋白質蛋白質酶酶，ATP、模板、原料、模板、原料二、遺傳信息的翻譯二、遺傳信息的翻譯第24頁/共35頁第25頁/共35頁考點

10、二、密碼子和反密碼子考點二、密碼子和反密碼子 （1 1）密碼子存在于）密碼子存在于 上，共有上，共有 種。決定氨種。決定氨基酸的密碼子有基酸的密碼子有 種；終止密碼子有種；終止密碼子有 種種, ,不決不決定氨基酸；起始密碼子有定氨基酸；起始密碼子有 種，決定氨基酸。種，決定氨基酸。 （2 2）反密碼子存在于）反密碼子存在于 上，共有上，共有 種。種。 一種氨基酸可由一種或幾種密碼子決定一種氨基酸可由一種或幾種密碼子決定，但一種密碼子只決定一種氨基酸。（密碼子簡，但一種密碼子只決定一種氨基酸。（密碼子簡并性）并性）提醒提醒mRNAmRNA6 64 46 61 13 32 2tRNAtRNA6 6

11、1 1二、遺傳信息的翻譯二、遺傳信息的翻譯第26頁/共35頁A密碼子密碼子精氨酸精氨酸氨基酸氨基酸轉運轉運RNAG信使信使RNAGGDNA雙鏈雙鏈CCCAAT C GU C G練習練習二、遺傳信息的翻譯二、遺傳信息的翻譯第27頁/共35頁（20092009廣東卷，廣東卷，2525）有關蛋白質合成的敘述，正確有關蛋白質合成的敘述，正確的是（多選）的是（多選） ( )( )A.A.終止密碼子不編碼氨基酸終止密碼子不編碼氨基酸B.B.每種每種tRNAtRNA只轉運一種氨基酸只轉運一種氨基酸C. C. tRNAtRNA的反密碼子攜帶了氨基酸序列的遺傳信息的反密碼子攜帶了氨基酸序列的遺傳信息D.D.核糖

12、體可在核糖體可在mRNAmRNA上移動上移動解析解析 mRNAmRNA在細胞核內合成后，其堿基序列攜帶在細胞核內合成后，其堿基序列攜帶遺傳信息，上面存在密碼子；一種密碼子只對應遺傳信息，上面存在密碼子；一種密碼子只對應一種氨基酸，終止密碼子不對應任何氨基酸；一種氨基酸，終止密碼子不對應任何氨基酸；mRNAmRNA與核糖體結合后，與核糖體結合后，tRNAtRNA攜帶氨基酸與攜帶氨基酸與mRNAmRNA堿堿基基 ABD二、遺傳信息的翻譯二、遺傳信息的翻譯第28頁/共35頁已知已知AUGAUG、CUGCUG為起始密碼子，為起始密碼子，UAAUAA、UGAUGA、UAGUAG為終止為終止密碼子。某原核

13、生物的一個信使密碼子。某原核生物的一個信使RNARNA堿基排列順堿基排列順序如下：序如下：A AU UU UC CG GA AU UG GA AC C（4040個堿基）個堿基）C CU UC CU UA AG GA AU UC CU U，此信使，此信使RNARNA控制合成的蛋白質含氨基酸的個數控制合成的蛋白質含氨基酸的個數為為 （ ）個個個個個個個個C二、遺傳信息的翻譯二、遺傳信息的翻譯第29頁/共35頁基因控制蛋白質合成的過程基因控制蛋白質合成的過程DNADNA的遺傳信息的遺傳信息mRNAmRNA的遺傳信息的遺傳信息蛋白質的氨基酸排列順序蛋白質的氨基酸排列順序第30頁/共35頁 過程過程比較

14、比較復制復制 轉錄轉錄 翻譯翻譯 場所場所 模板模板 原料原料堿基配對堿基配對 產物產物遺傳信息遺傳信息考點三、復制、轉錄和翻譯的比較考點三、復制、轉錄和翻譯的比較細胞核細胞核細胞核細胞核細胞質細胞質DNA兩條鏈兩條鏈基因的一條鏈基因的一條鏈信使信使RNA脫氧核苷酸脫氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸氨基酸氨基酸AT，CG AU，CG AU，CG2個相同個相同的的DNA信使信使RNA蛋白質蛋白質傳遞傳遞表達表達第31頁/共35頁遺傳信息的轉錄遺傳信息的轉錄遺傳信息的翻譯遺傳信息的翻譯RNA的結構、分類和作用的結構、分類和作用轉錄的具體過程轉錄的具體過程 練習反饋練習反饋密碼子與蛋白質的關系密碼子與蛋

15、白質的關系翻譯的具體過程翻譯的具體過程 練習練習反饋練習練習反饋第32頁/共35頁能發生堿基配對的場所和過程能發生堿基配對的場所和過程:場所場所:過程過程:細胞核、線粒體、葉綠體、細胞核、線粒體、葉綠體、核糖體核糖體DNA復制、復制、RNA復制、轉錄復制、轉錄、逆轉錄、翻譯、逆轉錄、翻譯第33頁/共35頁3.3.在生物體內遺傳信息的傳遞一般遵在生物體內遺傳信息的傳遞一般遵DNADNARNARNA蛋蛋白質的表達原則，下面有關這個過程的說法錯誤白質的表達原則，下面有關這個過程的說法錯誤的是的是 （ ）A.A.在細胞的不同階段，在細胞的不同階段，DNADNA攜帶的信息一般是不攜帶的信息一般是不 變的，而變的，而RNARNA和蛋白質的種類可以變化和蛋白質的種類可以變化B.B.DNADNARNARNA主要是在細胞核中完成的，主要是在細胞核中完成的，RNARNA 蛋白質是在細胞質中完成的蛋白質