遺傳信息的表達為什么人們會有不同的膚色、血型？這些性狀是由誰體現的？又是由誰決定的？生物的性狀由基因決定，這些性狀又是通過蛋白質來體現的。：具有遺傳效應的DNA片段基因果蠅某一條染色體上的幾個基因基因指導蛋白質的合成。基因通過指導蛋白質的合成來直接或間接地控制性狀【實例1】紅細胞的結構基因A血紅蛋白指導合成維持正常的紅細胞結構基因a異常的血紅蛋白無法維持正常的紅細胞結構鐮狀紅細胞貧血【實例2】黑色素的合成酪氨酸黑色素基因B酪氨酸酶指導合成白化病基因通過指導蛋白質的合成來直接或間接地控制性狀基因指導蛋白質合成的過程——基因表達/遺傳信息表達以真核細胞為例，思考基因表達如何完成？基因DNA細胞核細胞質膜細胞質中的核糖體（蛋白質合成場所）基因如何將遺傳信息傳遞給核糖體？【提示1】DNA無法出細胞核【提示2】核糖體無法進細胞核細胞質基因攜帶的遺傳信息如何傳遞到細胞質的呢？1955年，布拉舍以洋蔥根尖和變形蟲為實驗材料進行實驗發現：如果在培養液中加入RNA酶，蛋白質的合成停止；再加入從酵母中提取的RNA則又可以重新合成一定數量的蛋白質。這說明：蛋白質的合成與RNA有關同年，戈爾德斯坦（Goldstein）和普勞特（Plaut）觀察到用放射性標記的RNA從細胞核轉移到細胞質。這又說明：RNA可以作為遺傳信息傳遞的信使DNA（基因）RNA蛋白質（性狀）轉錄翻譯以DNA分子中的一條多核苷酸鏈為模板合成RNA的過程以RNA作為模板合成蛋白質的過程DNA／RNA比較：AGCTAGCU4脫氧核糖核糖雙鏈單鏈4觀看視頻：轉錄過程轉錄過程基因啟動子RNA聚合酶RNA聚合酶識別并結合到啟動子區域，使該處的DNA雙鏈局部解旋（該過程所需能量來自于直接能源物質——ATP）啟動子：基因前端的DNA序列，是轉錄的起始位點，能與RNA聚合酶結合。切斷氫鍵起始延伸終止起始轉錄過程起始延伸終止延伸模板鏈CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'A~~PPU~~PPC~~PPA~~PPA~~PPA~~PPU~~PPG~~PPC~~PPA~~PPG~~PPU~~PPC~~PPU~~PPA~~PPG~~PPC~~PP5'3'轉錄過程中，合成RNA的原料是什么？RNA聚合酶轉錄過程中，合成RNA的原料為4種核糖核苷三磷酸RNA轉錄過程起始延伸終止延伸模板鏈CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'A~~PPU~~PPC~~PPA~~PPA~~PPA~~PPU~~PPG~~PPC~~PPA~~PPG~~PPU~~PPC~~PPU~~PPA~~PPG~~PPC~~PP5'3'RNA聚合酶RNARNA聚合酶沿著模板鏈，向其5’端方向移動；RNA鏈則從5’向3’延伸在此過程中，RNA聚合酶催化磷酸二酯鍵的形成，最終合成單鏈的RNA。~~G~~3’端5’端5’端3’端ATCG轉錄的模板鏈（DNA的一條鏈）RNA（單鏈）C~~~~觀看動畫，思考轉錄過程中的堿基互補配對原則是什么？A~~G~~3’端5’端5’端3’端ATCGC~~~~轉錄的模板鏈（DNA的一條鏈）RNA（單鏈）觀看動畫，思考轉錄過程中的堿基互補配對原則是什么？UA~~G~~3’端5’端5’端3’端ATCGC~~~~轉錄的模板鏈（DNA的一條鏈）RNA（單鏈）觀看動畫，思考轉錄過程中的堿基互補配對原則是什么？A~~G~~3’端5’端5’端3’端ATCGC~~~~U轉錄的模板鏈（DNA的一條鏈）RNA（單鏈）脫氧核糖脫氧核糖脫氧核糖脫氧核糖核糖核糖核糖核糖堿基互補配對原則：A=UT=AC≡G（G≡C）觀看動畫，思考轉錄過程中的堿基互補配對原則是什么？該過程中需要注意的兩點：1.RNA鏈從5’向3’不斷延伸，邊合成邊從模板鏈上脫落。2.RNA聚合酶沿模板鏈向其5’移動，已經過區域的DNA雙鏈會恢復成雙螺旋結構。轉錄過程起始延伸終止延伸轉錄過程起始延伸終止終止終止子：基因后端的DNA序列，是轉錄的終止位點，RNA聚合酶會在此與DNA脫離。轉錄過程起始延伸終止終止終止子：基因后端的DNA序列，是轉錄的終止位點，RNA聚合酶會在此與DNA脫離。基因啟動子RNA聚合酶終止子轉錄過程起始延伸終止終止終止子：基因后端的DNA序列，是轉錄的終止位點，RNA聚合酶會在此與DNA脫離。基因啟動子終止子RNA聚合酶轉錄過程起始延伸終止終止終止子：基因后端的DNA序列，是轉錄的終止位點，RNA聚合酶會在此與DNA脫離。基因啟動子終止子RNA聚合酶終止子的特定結構會導致RNA聚合酶和RNA鏈從DNA模板上脫離，轉錄過程終止。形成三種RNA核糖體的成分（核糖體由rRNA與蛋白質組成）翻譯的模板翻譯的“工具”轉錄結果AG

T

AC

TA

A

T

UCAUGAUUAmRNA

細胞質

細胞核

核孔DNAmRNA在細胞核中合成3’端5’端5’端3’端AG

T

AC

TA

A

T

UCAUGAUUAmRNA

細胞質

細胞核mRNA通過核孔進入細胞質遺傳信息遺傳密碼3’端5’端5’端3’端DNA在細胞核內轉錄成mRNAmRNA從核孔運出細胞核，進入細胞質。在核糖體上合成蛋白質。DNA分子上的堿基序列稱“遺傳信息”核酸語言（堿基序列）蛋白質語言翻譯轉錄核酸語言如何轉換成蛋白質語言？4種堿基如何轉換成20種氨基酸？mRNA分子上的堿基序列稱“遺傳密碼”遺傳信息的翻譯從核酸語言到蛋白質語言RNA有4種堿基，蛋白質有20種氨基酸,

mRNA的4種堿基如何決定20種氨基酸？1個堿基→1個氨基酸 2個堿基→1個氨基酸 3個堿基→1個氨基酸 4＜204×4=16＜204×4×4=64＞20實驗1961年，克里克以T4噬菌體為實驗材料研究，他發現：在相關堿基序列中增加或刪除一個或兩個堿基，不能產生正常功能的蛋白質，但是當增加或者刪除三個堿基對，卻合成了正常功能的蛋白質。mRNA分子內的堿基的序列——遺傳密碼UCAUGAUUA密碼子——mRNA上決定一種氨基酸的每三個相鄰堿基注意區分：

遺傳信息遺傳密碼

密碼子DNA（基因）內脫氧核苷酸的序列閱讀書P14密碼子表，這一段mRNA能夠合成什么氨基酸？遺傳密碼、密碼子（核苷酸）3’端5’端與特定的氨基酸結合tRNA氨酰tRNA攜帶的氨基酸

翻譯過程中氨基酸的運載工具——tRNA（轉運RNA）

翻譯過程中氨基酸的運載工具——tRNA（轉運RNA）反密碼子是tRNA中段的三個核糖核苷酸。在翻譯時，攜帶特定氨基酸的tRNA通過其反密碼子與mRNA上的密碼子發生堿基互補配對左圖中這種tRNA的反密碼子為5’-GAA-3’，查詢遺傳密碼表，判斷它攜帶哪種氨基酸？5’-UUC-3’（mRNA上的密碼子）苯丙氨酸苯丙氨酸絲氨酸酪氨酸注意：一種tRNA只能攜帶一種氨基酸

翻譯的場所——核糖體（化學組分：蛋白質和rRNA）功能：為翻譯過程提供場所，并兼有識別mRNA以及催化肽鍵形成的功能。

翻譯的過程小亞基大亞基AUGGUCAACACUCCUUAAAUU5’3’mRNA（模板）UACCAGUUGUGAGGA纈甲硫天冬蘇脯tRNA（工具）氨基酸

（原料）核糖體

（場所）翻譯過程起始延伸終止翻譯過程起始延伸終止小亞基大亞基AUGGUCAACACUCCUUAAAUU5’3’mRNA（模板）UACCAGUUGUGAGGA纈甲硫天冬蘇脯tRNA（工具）氨基酸

（原料）核糖體

（場所）翻譯過程起始延伸終止小亞基大亞基AUGGUCAACACUCCUUAAAUU5’3’mRNA（模板）CAGUUGUGAGGA纈甲硫天冬蘇脯tRNA（工具）氨基酸

（原料）核糖體

（場所）翻譯過程起始延伸終止小亞基大亞基AUGGUCAACACUCCUUAAAUU5’3’mRNA（模板）UUGUGAGGA纈甲硫天冬蘇脯tRNA（工具）氨基酸

（原料）核糖體

（場所）翻譯過程起始延伸終止小亞基大亞基AUGGUCAACACUCCUUAAAUU5’3’mRNA（模板）UGAGGA纈甲硫天冬蘇脯tRNA（工具）氨基酸

（原料）核糖體

（場所）歸納總結——翻譯通用遺傳密碼表密碼子種類：____種編碼氨基酸的密碼子：_____種終止密碼子：_____種（不決定氨基酸）起始密碼子：_______（甲硫氨酸）大多數生物的遺傳密碼表是相同的密碼子與氨基酸的對應關系1種氨基酸對應___________種密碼子除終止密碼子外，1種密碼子對應____種氨基酸1種或多種1多種密碼子對應同一種氨基酸，稱為簡并性。觀察對應同一種氨基酸的多種密碼子（如蘇氨酸的4種密碼子），你發現了什么規律？簡并性也稱第三堿基簡并性這些密碼子的第1位與第2位堿基均相同，僅第3位堿基存在差異。64613AUG通用遺傳密碼表意義將RNA堿基序列中的信息，轉化為蛋白質多肽鏈中氨基酸序列蘊含的信息。通過轉錄、翻譯，基因中的遺傳信息沿DNA→RNA→蛋白質這一方向進行傳遞，完成了表達。歸納總結——翻譯思考DNA轉錄形成的RNA的長度要遠遠短于DNA，你能解釋其中的原因嗎？DNA復制、轉錄、翻譯的比較信息傳遞方向場所模板原料酶