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1、第三章 遺傳的分子基礎(chǔ) 第四節(jié) 遺傳信息的表達(dá) RNA和蛋白質(zhì)的合成,遺傳物質(zhì)（基因）通過(guò)指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成來(lái)控制性狀，將這一過(guò)程稱為基因的表達(dá)。,生物的性狀是由 控制的性狀是由 體現(xiàn)的,基因,蛋白質(zhì),基因 （細(xì)胞核）,蛋白質(zhì) （細(xì)胞質(zhì)）,,？,,攜帶遺傳信息：,表達(dá)遺傳信息：,以自身為模板，半保留復(fù)制保持遺傳信息的穩(wěn)定性,根據(jù)DNA所貯存的遺傳信息決定蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，以控制性狀,DNA 的 功 能,轉(zhuǎn)錄：遺傳信息由DNA傳遞到RNA上的過(guò)程，轉(zhuǎn)錄的結(jié)果是形成RNA。,脫氧核苷酸,脫氧核糖,A、T、G、C,雙鏈,核苷酸,核糖,A、U、G、C,單鏈,很大,比較小,一、轉(zhuǎn)錄,,（1）信使

2、RNA(mRNA),（2）核糖體RNA(rRNA),（3）轉(zhuǎn)運(yùn)RNA(tRNA),傳達(dá)DNA上的遺傳信息，是合成蛋白質(zhì)的直接模板,組成核糖體的重要成分，是核糖體行使其功能所必需的,把氨基酸運(yùn)送到核糖體上，使之按照mRNA的信息指令連接起來(lái)；形成蛋白質(zhì),1.RNA的分類,rRNA,tRNA,DNA的平面結(jié)構(gòu)圖,模板鏈,編碼鏈,2.轉(zhuǎn)錄的過(guò)程,以DNA的一條鏈為模板合成RNA,DNA,游離的核苷酸,,DNA與RNA的堿基互補(bǔ)配對(duì)：AU；TA；CG；GC,組成RNA的核苷酸一個(gè)個(gè)連接起來(lái),,,,,形成的mRNA鏈，DNA上的遺傳信息就傳遞到mRNA上,RNA,DNA,細(xì)胞溶膠,細(xì)胞核,,,核孔,DN

3、A,mRNA在細(xì)胞核中合成,,,轉(zhuǎn)錄得到的RNA仍是堿基序列，而不是蛋白質(zhì)。那么，RNA上的堿基序列如何能變成蛋白質(zhì)中氨基酸的種類、數(shù)量和排列順序呢？mRNA如何將遺傳信息翻譯成蛋白質(zhì)？,二、翻譯,翻譯：游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過(guò)程。,轉(zhuǎn)運(yùn)RNA是氨基酸的載體,核糖體是翻譯的場(chǎng)所,,核糖體,mRNA與核糖體結(jié)合,翻譯的過(guò)程,,tRNA與mRNA互補(bǔ)配對(duì)，并通過(guò)tRNA將氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)到mRNA上的相應(yīng)位置,,縮合,兩個(gè)氨基酸分子縮合，形成肽鍵,,,亮氨酸,核糖體隨著mRNA滑動(dòng)，另一個(gè)tRNA上的堿基與mRNA上的堿基配對(duì)，前一個(gè)tRNA離開(kāi)，再去

4、轉(zhuǎn)運(yùn)新的氨基酸,,,亮氨酸,天冬氨酸,異亮氨酸,以mRNA為模板形成了有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì),,,圖示一個(gè)mRNA分子可以相繼結(jié)合多個(gè)核糖體，同時(shí)進(jìn)行多條肽鏈的合成，因此少量的mRNA分子就可迅速合成大量的蛋白質(zhì)，翻譯的效率非常高。,多肽的合成方式,mRNA：,堿基的數(shù)量,排列順序,種類,蛋白質(zhì)：,氨基酸的數(shù)量,排列順序,種類,,決定,,決定,,決定,4種,20種,三個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸，43=64,密碼子：mRNA上決定一種氨基酸的三個(gè)相鄰的堿基。,三、遺傳密碼,mRNA上的遺傳密碼,遺傳密碼的特性： 1.有3個(gè)終止密碼，沒(méi)有對(duì)應(yīng)的氨基酸，所以在64個(gè)遺傳密碼中，能決定氨基酸的遺傳密碼子只

5、有61個(gè)。 2.通用性：地球上幾乎所有的生物共用一套密碼子。 3.簡(jiǎn)并性：一種氨基酸有兩種以上的密碼子的情況。在一定程度上能防止由于堿基的改變而導(dǎo)致的遺傳信息的改變。,四、中心法則,自然界生物遺傳物質(zhì)是DNA或RNA。,DNA,,轉(zhuǎn)錄,,RNA,翻譯,,蛋白質(zhì),包括細(xì)胞生物和以DNA為遺傳物質(zhì)的病毒。,復(fù)制,1.以DNA為遺傳物質(zhì)的生物遺傳信息傳遞,,DNA,逆轉(zhuǎn)錄,RNA,,,翻譯,蛋白質(zhì),（2）,如：鳥(niǎo)類勞氏肉瘤病毒、艾滋病病毒,,轉(zhuǎn)錄,RNA,復(fù)制,2.以RNA為遺傳物質(zhì)的生物遺傳信息傳遞,,RNA,,翻譯,蛋白質(zhì),（1）,如：流感病毒、小兒麻痹癥病毒、SARS病毒,復(fù)制,,轉(zhuǎn)錄,,DN

6、A,,RNA,,翻譯,蛋白質(zhì),,逆轉(zhuǎn)錄,中心法則實(shí)質(zhì)蘊(yùn)涵著______和________這兩類生物大分子之間的相互______和相互作用。,核酸,蛋白質(zhì),聯(lián)系,DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯是所有具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物所遵循的法則； RNA復(fù)制和逆轉(zhuǎn)錄是某些病毒才會(huì)出現(xiàn)的，并且只有寄生到寄主細(xì)胞中才能進(jìn)行。,復(fù)制,復(fù)制,五、基因的完整概念,1.基因是遺傳的一個(gè)基本功能單位，它在適當(dāng)?shù)沫h(huán)境條件下控制生物的性狀。 2.基因以一定的次序排列在染色體上。 3.本質(zhì)上，基因就是一段包含一個(gè)完整的遺傳信息單位的有功能的核酸分子片斷，在大多數(shù)生物中是一段DNA，而在RNA病毒中則是一段RNA。,1.DNA分子復(fù)制、轉(zhuǎn)錄

7、以及翻譯所需的原料依次是 ( ) A.脫氧核苷酸、脫氧核苷酸、氨基酸 B.脫氧核苷酸、核苷酸、蛋白質(zhì) C.核苷酸、脫氧核苷酸、氨基酸 D.脫氧核苷酸、核苷酸、氨基酸,D,課堂訓(xùn)練,2.決定氨基酸的密碼子是指（ ） A.DNA上的3個(gè)相鄰的堿基 B.轉(zhuǎn)運(yùn)RNA上的3個(gè)相鄰的堿基 C.信使RNA上的3個(gè)相鄰的堿基 D.基因上的3個(gè)相鄰的堿基,C,3.一條多肽鏈中有氨基酸1000個(gè)，則作為合成該多肽的 模板mRNA分子和用來(lái)轉(zhuǎn)錄mRNA的DNA分子分別至少要有堿基（ ） A.3000個(gè)和3000個(gè) B.1000個(gè)和2000個(gè) C.2000個(gè)和4000個(gè) D.3000個(gè)和6000個(gè),D

8、,4.已知AUG、GUG為起始密碼，UAA、UGA、UAG為終止密碼。某原核生物的一條信使RNA堿基排列順序如下： A-U-U-C-G-A-U-G-A-C (46個(gè)堿基) C-U-C-U- A-G-A-U-C-U，此信使RNA控制合成的蛋白質(zhì)含氨基酸的 個(gè)數(shù)為（ ） A.20個(gè) B.18個(gè) C.16個(gè) D.15個(gè),B,5.觀察下列模式圖，回答問(wèn)題：,（1）圖甲所示過(guò)程是____，主要場(chǎng)所是____，原料是____。鏈a與鏈b的關(guān)系是____。經(jīng)甲過(guò)程遺傳信息由____傳遞到了____。 （2）圖乙所示過(guò)程是____，發(fā)生在____（細(xì)胞器）中，三個(gè)堿基稱為一個(gè)____，三個(gè)堿基稱為一個(gè)____。該過(guò)程需要酶、____、____、____、核糖體、能量等條件。 （3）圖中堿基、、分別表示________；若、、分別表示核苷酸，依次表示_________。,【答案】（1）轉(zhuǎn)錄 細(xì)胞核 四種核苷酸 互補(bǔ) DNA RNA （2）翻譯 核糖體 密碼子 反密碼子 模板（或mRNA） 原料（或20種氨基酸） 轉(zhuǎn)運(yùn)工具（或tRNA) （3）尿嘧啶、胸腺嘧啶、腺嘌呤 尿嘧啶核苷酸、胸腺嘧啶脫氧核苷酸、腺嘌呤核苷酸,