内容正文:
第3节 基因指导蛋白质的合成
一、新课导入
二、遗传信息的转录
三、遗传信息的翻译
四、中心法则
资料:将苏云金杆菌抗虫蛋白基因转入普通棉花,培育出的棉花会产生抗虫蛋白。
思考:转入的是基因,得到的却是蛋白质。为什么会这样?
基因可以指导蛋白质的合成,这个过程就是基因的表达。
DNA
?
蛋白质
DNA(基因)
主要存在于细胞核中
蛋白质的合成
在细胞质中的核糖体上进行
?
思考1.DNA主要存在哪里?
思考2.蛋白质在哪里合成?
实验:
1955年Brachet用洋葱根尖和变形虫进行了实验;发现若加入RNA酶降解细胞中的RNA,则蛋白质合成就停止,若再加入从酵母中提取的RNA,则又可以重新合成一些蛋白质。
同年,拉斯特(Laster Gold)等人将变形虫用同位素标记的尿嘧啶核苷酸培养液来培养,发现标记的RNA分子首先在细胞核中合成。
结论: RNA在DNA和蛋白质合成中充当信使。
你认为RNA在蛋白质合成中起到了什么作用?
1.RNA的全称:
2.RNA的基本组成单位:
3.RNA与DNA在化学组成上的主要区别:
核糖核酸
4种核糖核苷酸
(1)五碳糖不同:RNA的五碳糖是核糖,DNA的五碳糖是脱氧核糖;
(2)碱基不完全相同:RNA的碱基组成中没有T,而有U,DNA与之相反;
**科学家常用同位素分别标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸和尿嘧啶核糖核苷酸来研究DNA、RNA的动态变化;
DNA
胸腺嘧啶(T)
RNA
尿嘧啶(U)
腺嘌呤(A)
鸟嘌呤(G)
胞嘧啶(C)
脱氧核糖
核糖
磷酸
为什么RNA适于作DNA的信使?
4.RNA的种类及功能
(1) mRNA——信使RNA
携带着从DNA转录来的遗传
信息,是合成蛋白质的模板。
(2) tRNA——转运RNA
识别并运载氨基酸
(3) rRNA——核糖体RNA
它是核糖体的组成成分
为什么RNA适于作DNA的信使?
1.RNA是由基本单位——核糖核苷酸连接而成,跟DNA一样能储存遗传信息。
2.RNA一般为单链,比DNA短,能通过核孔,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”。
为什么RNA适于作DNA的信使?
DNA如何将遗传信息传递给RNA?
1. 定义:
在细胞核中,通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则合成RNA的过程。
2. 主要场所:
细胞核
3. 过程:
解旋
配对
连接
释放
一 、遗传信息的转录
G
C
T
G
C
G
C
C
A
G
C
A
T
C
G
A
T
G
C
T
A
T
A
C
G
G
C
G
C
T
A
C
G
T
A
G
A
A
T
G
T
C
转录过程
①解旋:
DNA双链解开(_____________的催化),碱基暴露出来;
RNA聚合酶
注意:该过程不需要解旋酶,RNA聚合酶有解旋作用;
RNA
聚合酶
②配对:
A
U
G
C
G
C
T
G
C
G
C
C
A
G
C
A
T
C
G
A
T
G
C
T
A
T
A
C
G
G
C
G
C
T
A
C
G
T
A
G
A
A
T
G
T
C
G-C、C-G、T-A、A-U
原料:游离的4种核糖核苷酸
G
G
A
U
C
转录过程
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RNA的合成。
碱基互补配对原则
RNA聚合酶
③连接:
A
U
G
C
G
C
T
G
C
G
C
C
A
G
C
A
T
C
G
A
T
G
C
T
A
T
A
C
G
G
C
G
C
T
A
C
G
T
A
G
A
A
T
G
T
C
A
C
G
G
G
G
G
C
C
C
C
U
U
U
U
U
U
转录过程
在RNA聚合酶的作用下,新结合的核糖核苷酸连接成一条链
RNA的延伸方向
从5’端到3’端
合成的RNA从DNA链上释放,而后DNA双链恢复
G
C
T
G
C
G
C
C
A
G
C
A
T
C
G
A
T
G
C
T
A
T
A
C
G
G
C
G
C
T
A
C
G
T
A
G
A
A
T
G
T
C
A
U
G
C
A
C
G
G
G
G
G
C
C
C
C
U
U
U
U
U
U
转录过程
④释放:
4. 条件:
① 模板:
② 原料:
③ 酶:
④ 能量:
DNA的一条链
4种游离的核糖核苷酸
RNA聚合酶
ATP
5. 产物:
RNA(mRNA、tRN