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1、基因指导蛋白质的合成问题探讨发出绿色荧光水母直接原因绿色荧光蛋白绿色荧光蛋白基因合成指导转基因鼠基因指导蛋白质合成的过程，叫基因的表达。问题探讨细胞质中的核糖体绿色荧光蛋白小鼠细胞细胞核绿色荧光蛋白基因假说中间物质传递信息假说核孔0.9nm实现核质之间频繁的物质交换和信息交流RNA DNA 蛋白质！RNA充当了DNA的信使一、RNA的结构、种类与功能1.RNA的结构层次基本组成元素：基本组成物质：基本组成单位：RNA(单链)：C、H、O、N、P磷酸基团、核糖、含氮碱基核糖核苷酸（4种）核苷酸链核糖P含氮碱基O1234 5O HHO HHHH4核糖PA核糖PC核糖PG核糖PU一、RNA的结构、种
2、类与功能比较项目 DNA RNA基本单位五碳糖含氮碱基结构（一般）主要存在部位分子大小脱氧核苷酸 核糖核苷酸脱氧核糖核糖A、T、C、GA、U、C、G双链结构多为单链结构细胞核细胞质较大 较小2.RNA与DNA结构的比较 一、RNA的结构、种类与功能(1)RNA也是由基本单位核苷酸连接而成，由核糖、磷酸、碱基(C、G、A、U)共同组成核苷酸，它也能储存遗传信息。(2)RNA一般是单链，而且比DNA短，因此能够通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。(3)RNA与DNA的关系中，也遵循“碱基互补配对原则”；因此以mRNA为媒介可将遗传信息传递到细胞质中。3.RNA承担信使功能的原因一、RNA的结构、种类
3、与功能mRNA信使RNA携带遗传信息，蛋白质合成的模板tRNA转运RNArRNA核糖体RNA识别并运载氨基酸核糖体的组成成分核糖体RNA(rRNA）单链核糖体组成部分 mRNA通过_，从_转移到_中。核孔 细胞核 细胞质二、遗传信息的转录DNA 的遗传信息RNA 的遗传信息转录 过程如何呢阅读课本P65内容，然后总结出转录的概念、场所、条件以及过程分别是什么？二、遗传信息的转录概念场所时期条件RNA是在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的，这一过程叫作转录。主要是在细胞核（少量细胞质）个体生长发育的整个过程（真核细胞分裂期较少）遗传信息的转录模板原料酶能量DNA的一条链以细胞
4、中游离的4种核糖核苷酸RNA聚合酶ATP等（打开氢键、形成磷酸二酯键）二、遗传信息的转录（1）解旋：在能量的驱动下，RNA聚合酶将DNA双螺旋的两条链解开，得到模板链CGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATA TACGTATACGGCTAGCCGTA53CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATA GCCGATATCGATCGTA TATA TA53A TP不需要解旋酶，RNA聚合酶有解旋作用转录的过程：随机，为基因片段不完全解开二、遗传信息的转录（2）配对：游离的核糖核苷酸与DNA模板链上的碱基互补配对，确定RNA的核糖核苷酸排列顺序。C
5、CGTAGTATACGGCTAGCCGTATA CGGCCGTATAGCCGATATCGAT CGTATATATA53UAUGCAUGAUCGAGCU U氢键形成不需酶DNARNAGCCGTAAU配对方式:模板链非固定不变二、遗传信息的转录CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATA CGGCCGTATAGCCGATATCGAT CGTATATATA53UAUGCAUGAUCGAGCU U UAUGCAUGAUCGAGCU U3 5ATP（3）连接：在RNA聚合酶的作用下，核糖核苷酸连接成核糖核苷酸链。（形成磷酸二酯键）合成方向：特点：边解旋边转录RNA链的5端 3端二、遗传信息的转录（4
6、）释放：合成的mRNA从DNA链上释放，而后DNA双螺旋恢复。UAUGCAUGAUCGAGCU UCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATA TACGTATACGGCTAGCCGTA53细胞质细胞核mRNA补 充：mRNA通过核孔进入细胞质中，穿过0层膜，需要消耗能量二、遗传信息的转录UAACUGCC T AG G A UG TARNA聚合酶解旋配对连接释放DNA双链解开，碱基暴露出来游离的核糖核苷酸与DNA模板链上的碱基互补配对，在RNA聚合酶的作用下开始mRNA的合成新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上合成的mRNA从DNA 链上释放，而后，DNA
7、双螺旋恢复转录的过程二、遗传信息的转录特点精确复制的原因意义 方向结果边解旋边转录碱基互补配对原则AU、TA、GC、CG遗传信息从 DNA传递到 RNA（mRNA）上，为翻译做准备。转录RNA（mRNA、tRNA、rRNA）从5 端向 3 端延伸遗传信息的转录二、遗传信息的转录判断：DNA转录形成的mRNA，与母链碱基的组成、排列顺序都是相同的。（）TA A G TCG T G A5 33 55 3转录模板链AT T C A G C A C TAU U C AGC A C UDNARNA非模板链1、转录成的RNA的碱基与DNA模板链的碱基是互补配对的关系。2、该RNA的碱基序列与DNA另一条链
8、（非模板链）的碱基序列基本相同，区别是T替换成了U。课堂小结2.过程：3.条件模板：酶：原料：能量：5.产物：DNA(基因)的一条链游离的四种核糖核苷酸ATPRNA聚合酶RNA(mRNA、tRNA、rRNA)1.概念：以DNA一条链为模板，合成RNA的过程7.遗传信息传递方向：A-U T-A G-C C-G4.配对原则：DNA RNA解旋 配对 连接 释放(解旋断开氢键，合成磷酸二酯键)8.场所：9.发生时期：个体生长发育的整个过程细胞核、线粒体、叶绿体、拟核6.转录的方向：子链的5端 3端子链的5端 3端子链的5端 3端DNA复制 转录时间场所解旋模板原料酶配对方式特点方向产物意义细胞分裂前
9、的间期 生长发育全过程完全解旋只解旋有遗传效应片段（基因）DNA的两条链均为模板DNA的一条链为模板四种脱氧核苷酸 四种核糖核苷酸解旋酶、DNA聚合酶等 RNA聚合酶等A-T、TA、CG、GC A-U、CG、TA、GC 半保留复制，边解旋边复制 边解旋边转录2个子代DNA分子 mRNA、tRNA、rRNA使遗传信息从亲代传递给子代，从而保持了遗传信息的连续性遗传信息从DNA传递到RNA（mRNA）上，为翻译做准备主要在细胞核或拟核，少部分在线粒体、叶绿体、质粒新链从5端3端延伸 新链从5端3端延伸三、遗传信息的翻译转录得到的mRNA仍是碱基序列，而不是蛋白质，那么，mRNA上的遗传信息如何传递
10、到蛋白质上呢？碱基4种：A、U、C、G组成蛋白质氨基酸：21种mRNA蛋白质如何决定三、遗传信息的翻译1个碱基决定1个氨基酸2个碱基决定1个氨基酸3个碱基决定1个氨基酸决定4种氨基酸决定16种氨基酸氨基酸组合64种1个氨基酸1个氨基酸4种4种4种4种4种1个氨基酸4种三、遗传信息的翻译(1)定义：mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基(3)识别：mRNA53GUG G AA C C U密码子密码子密码子密码子认读是从mRNA的53,相邻的密码子无间隔、不重叠决定缬氨酸决定组氨酸决定精氨酸怎么判断？1.密码子(2)位置：mRNA上三、遗传信息的翻译UUUCGAAAG第一个碱基第二个碱基第三个碱
11、基U C A GU苯丙氨酸苯丙氨酸亮氨酸亮氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸酪氨酸酪氨酸终止终止半胱氨酸半胱氨酸终止、硒代半胱氨酸色氨酸UCAGC亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸组氨酸组氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸UCAGA异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸甲硫氨酸(起始)苏氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸天冬酰胺天冬酰胺赖氨酸赖氨酸丝氨酸丝氨酸精氨酸精氨酸UCAGG缬氨酸缬氨酸缬氨酸缬氨酸、甲硫氨酸(起始)丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸天冬氨酸天冬氨酸谷氨酸谷氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸UCAG密码子共64个终止密码子UAA、UAG、UGAUGA是终止密码子，但在特殊情况下可编码硒代半胱氨酸
12、起始密码子真核生物：GUG编码缬氨酸，不作为起始密码子。能编码氨基酸的密码子共62个AUG：甲硫氨酸GUG：甲硫氨酸密码子的通用性：密码子的简并性一种氨基酸可以由1种或多种不同的密码子决定不同的生物密码子基本相同，即共用一套密码子密码子的专一性一种密码子决定1种氨基酸三、遗传信息的翻译 专一性：一般情况下，1种密码子决定 1 种氨基酸。简并性：一种氨基酸可由 1或多 种密码子决定，可以增强密码子的容错性 地球上几乎所有生物都共用一套密码子，说明地球上生物有共同起源。可以减少有害突变。简并性使得那些由于基因突变造成的使密码子中碱基被改变，仍然能编码原来氨基酸的可能性大为提高。通用性：(4)特点：
13、三、遗传信息的翻译UAAUCCUCUGGCGCAUACUGGUGGUCCUAA35色组甲硫精 半胱半胱脯 谷丝如何精准运送过来的？tRNA三、遗传信息的翻译35特异性结合氨基酸的部位碱基配对mRNA53ACU密码子UG A反密码子3.运输氨基酸的工具tRNA(1)形态：RNA单链经过折叠，形成三叶草结构(2)功能：识别密码子并转运特定的氨基酸一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸一种氨基酸可以由一种或多种tRNA转运(3)特点：形成氢键(4)种类：反密码子，共61或62种氨基酸与tRNA是否是一一对应的关系呢？读反密码子的方向：35氨基酸与转运RNA结合，这个过程要消耗能量。三、遗传信息的翻译U
14、AAUCCUCUGGCGCAUACUGGUGGUCCUAA35CAC色组UGGAUC甲硫精GAC半胱GAC半胱ACA脯AG G谷CUU丝GGA第1步mRNA进入细胞质，与核糖体结合。过程三、遗传信息的翻译UAAUCCUCUGGCGCAUACUGGUGGUCCUAA35CAC色组UGGAUC甲硫精GAC半胱GAC半胱ACA脯AG G谷CUU丝GGA位点1携带甲硫氨酸的tRNA,通过与碱基AUG互补配对，进入位点1过程三、遗传信息的翻译UAAUCCUCUGGCGCAUACUGGUGGUCCUAA35CAC色组UGGAUC甲硫精GAC半胱GAC半胱ACA脯AG G谷CUU丝GGA位点1位点2第2步
15、携带某个氨基酸的tRNA以同样的方式进入位点2过程三、遗传信息的翻译UAAUCCUCUGGCGCAUACUGGUGGUCCUAA35组UGGAUC甲硫精GAC半胱GAC半胱ACA脯AG G谷CUU丝GGA第3步位点1位点2氨基酸脱水缩合形成肽键CAC色甲硫氨酸与这个氨基酸形成肽键，从而转移到位点2的tRNA上过程三、遗传信息的翻译UAAUCCUCUGGCGCAUACUGGUGGUCCUAA35CAC色 组UGGAUC甲硫精GAC半胱GAC半胱ACA脯AG G谷CUU丝GGA位点1 位点2第4步核糖体沿mRNA移动，读取下一个密码子。原位点1的tRNA离开核糖体，原位点2的tRNA进入位点1,一
16、个新的携带氨基酸的tRNA进入位点2,继续肽链的合成过程三、遗传信息的翻译UAAUCCUCUGGCGCAUACUGGUGGUCCUAA35CAC色组UGGAUC甲硫精GAC半胱GAC半胱ACA脯AG G谷CUU丝GGA位点1位点2形成肽键过程三、遗传信息的翻译UAAUCCUCUGGCGCAUACUGGUGGUCCUAA35CAC色组UGGAUC甲硫精GAC半胱GAC半胱ACA脯AG G谷CUU丝GGA位点1 位点2核糖体移动读取下一个密码子过程三、遗传信息的翻译UAAUCCUCUGGCGCAUACUGGUGGUCCUAA35CAC色组UGGAUC甲硫精GAC半胱GAC半胱ACA脯AG G谷CU
17、U丝GGA位点1位点2形成肽键过程三、遗传信息的翻译UAAUCCUCUGGCGCAUACUGGUGGUCCUAA35CAC色组UGGAUC甲硫精GAC半胱GAC半胱ACA脯AG G谷CUU丝GGA位点1 位点2核糖体移动读取下一个密码子终止密码子无 tRNA与之配对三、遗传信息的翻译UAAUCCUCUGGCGCAUACUGGUGGUCCUAA35CAC色组UGGAUC甲硫精GAC半胱GAC半胱ACA脯AG G谷CUU丝GGA肽链释放，核糖体从mRNA上解离，翻译结束课堂小结概念：场所：条件：产物：遗传信息传递方向：a、模板：b、原料：c、能量：d、酶：d、转运工具：e、碱基互补配对：以mRNA
18、为模板，合成有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。细胞质的核糖体mRNA21种氨基酸tRNAATP具有特定氨基酸顺序的蛋白质(肽链）RNA蛋白质A U、U A、CG、GC mRNA-tRNA多种酶思考讨论1、如何快速高效地进行翻译呢？多聚核糖体现象一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成。2、多条肽链的氨基酸序列是否相同？相同，因为其模板相同。3、翻译能够精确进行的原因是什么？mRNA为翻译提供了精确的模板；通过mRNA上的密码子和tRNA上的反密码子的碱基互补配对，保证了翻译能够准确地进行。4、翻译合成的肽链就具有相应的生物学功能吗？不具有，还需要加工。5、翻译的方向？由肽
19、链_肽链_的方向进行 短长（从右到左）三、遗传信息的翻译真核生物先转录，后翻译DNAmRNARNA聚合酶边转录边翻译原核生物DNA复制 转录 翻译时间场所模板原料酶能量原则特点产物方向信息传递细胞分裂前的间期 生长发育全过程主要是细胞核、线粒体、叶绿体 细胞质DNA的两条链基因特定的一条链mRNA四种脱氧核苷酸四种核糖核苷酸21种氨基酸解旋酶，DNA聚合酶RNA聚合酶多种酶ATPATPATP子代DNA分子mRNA、tRNA、rRNA肽链（蛋白质）A-T,T-A,C-G,G-CA-U,T-A,C-G,G-CA-U,U-A,C-G,G-C半保留复制边解旋边复制边解旋边转录一个mRNA可结合多个核糖
20、体同时合成多条肽链DNADNA DNARNAmRNA蛋白质从短肽链到长肽链 5端-3端延伸5端-3端延伸基因表达过程中的数量关系基因中的3个碱基对mRNA中的3个碱基（1个密码子）多肽链中的1个氨基酸对应对应如mRNA上有n个碱基，转录时产生它的基因片段中至少有_个碱基，该mRNA指导合成蛋白质中至多有_个氨基酸。DNA碱基总数：mRNA碱基数：多肽链氨基酸数=6：3：12nn/3注意：无特别说明，不考虑终止密码四、中心法则1957年，克里克率先提出遗传信息传递的一般规律中心法则。复制转录翻译蛋白质DNAl 随着研究的深入，科学家对中心法则做出了补充。1965年，科学家在RNA病毒里发现了一种
21、RNA复制酶，它能对RNA进行复制。1970年，在致癌的RNA病毒中发现逆转录酶，它能以RNA为模板合成DNA。遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的复制；也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。RNA复制转录 翻译蛋白质DNARNA逆转录RNA的复制逆转录病毒(如艾滋病病毒)01请写出以下生物的遗传信息的传递过程：能分裂的细胞(分生区)及DNA病毒(噬菌体等)遗传信息的传递02RNA复制病毒(如烟草花叶病毒)04高度分化的细胞(洋葱表皮细胞、神经元细胞)03四、中心法则生物种类 遗传信息的传递过程DNA生物原核生物真核生物DNA病毒以RNA作为遗传物质的生物一般
22、RNA病毒逆转录病毒(HIV)转录DNARNA翻译蛋白质复制复制RNA翻译蛋白质逆转录转录DNARNA翻译蛋白质复制RNA各种生物的遗传信息传递过程在遗传信息的流动过程中，DNA、RNA是信息的载体，蛋白质是信息的表达产物，而ATP为信息的流动提供能量，可见，生命是物质、能量和信息的统一体。练习巩固10如图表示真核生物核DNA遗传信息传递的部分过程。据图回答问题：(1)、表示的遗传信息传递过程依次是_、_。(2)过程发生的场所是_，过程中可能存在的碱基互补配对方式是_(3)DNA与RNA分子在组成上，除碱基不同外，另一个主要区别是_ _。(4)若过程形成的mRNA含有1000个碱基，其中鸟嘌呤和胞嘧啶之和占全部碱基总数的60%，则该DNA片段至少含有腺嘌呤和胸腺嘧啶的碱基对_ _个。复制 翻译细胞核、叶绿体、线粒体AAUU、UUAA、CG、GC400五碳糖不同