内容正文:
第四章基因的表达
第1节 基因指导蛋白质的合成
比较项目
DNA
RNA
全称
脱氧核糖核酸
核糖核酸
组成单位
脱氧(核糖)核苷酸
核糖核苷酸
组成元素
C、H、O、N、P
化学
组成
共有
磷酸、A、G、C
特有
脱氧核糖、T
核糖、U
结构
规则的 双螺旋 结构
通常呈 单链 (比DNA 短 ,能通过 核孔 )
种类
mRNA 、 tRNA 、 rRNA 三种
分布
细胞核 (主要)、 线粒体 、 叶绿体
主要分布在 细胞质 中
鉴定
DNA+ 甲基绿 → 绿 色
RNA+ 吡罗红 → 红 色
功能
细胞生物 和 大部分病毒 的遗传物质
(DNA是主要的遗传物质)
① RNA病毒 的遗传物质
②翻译的 模板 (mRNA)和 搬运工 (tRNA)
③ rRNA 与 蛋白质 结合形成核糖体
④少数RNA具有 催化 作用
1. DNA和RNA的比较
2. 转录和翻译过程的比较(基因表达,即基因指导蛋白质的合成,包括 转录 和 翻译 两个过程)
项目
转录
翻译
图例
概念
以 DNA 为模板合成 RNA 的过程
以 mRNA 为模板合成 蛋白质 的过程
场所
细胞核 (主要)、线粒体 、 叶绿体
细胞质中的 核糖体 上
条件
①模板: DNA的一条链
②原料:4种游离的 核糖核苷酸
③能量: ATP ④酶: RNA聚合酶
①模板: mRNA ②原料: 氨基酸
③能量: ATP ④酶:多种酶
⑤搬运工: tRNA
碱基互补
配对方式
DNA
A
T
G
C
配对方式 3 种
mRNA
A
U
G
C
配对方式 2 种
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
mRNA
U
A
C
G
tRNA
U
A
C
G
方向
0图例中转录方向: 从右向左 0
(技巧:mRNA伸出的一端为转录起点)
图例中翻译方向: 从左向右 0
(注: 核糖体 沿着 mRNA 移动,mRNA与核糖体结合部位有 2 个tRNA结合位点)
特点
① 边解旋边转录 ;
②转录结束DNA恢复 双螺旋 结构(DNA全保留)
一个mRNA分子上可相继结合多 个核糖体,同时合成 多 条相同的肽链,因此,
少量mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质 (意义)
图中翻译方向 从左向(肽链短→长)
产物
RNA (包括 mRNA 、 tRNA 、 rRNA )
具一定氨基酸排列顺序的 蛋白质 0
(需在 内质网和 高尔基体 中加工成蛋白质)
数量关系
DNA中碱基数:mRNA中碱基数:蛋白质中氨基酸数
= 6 : 3 : 1
注:真核生物:先转录后翻译 ;原核生物:转录翻译同时
一条mRNA上可结合相继结合 多个 核糖体,同时合成 相同 肽链,提高 合成蛋白质的速率 。
3. 密码子(遗传密码)
(1)概念: mRNA 上决定一个氨基酸的 三个相邻碱基 。
(2)种类:共 64 种,其中能决定氨基酸的密码子有 61/62 种。
①起始密码子:翻译的 起始 信号,有 2 种, 能 决定氨基酸。
②终止密码子:翻译的 终止 信号,有 3 种, 不能 决定氨基酸。
③普通密码子:有 59 种, 能 决定氨基酸。
(3)特点:①除 终止 密码子外,每种密码子都只能决定1 种氨基酸。(专一性)
②一种氨基酸可对应 一种或多 种密码子(简并性,可保证生物 遗传性状 的稳定性)。
③生物界所有生物共用一套密码子。
4. tRNA
(1)作用:识别mRNA上的 密码子 ,转运特定 氨基酸 到 核糖体 中。
(2)种类:有 61/62 种,因为 终止 密码子可能有对应的反密码子(tRNA)。
(3)特点:①每种tRNA只能识别并转运 1 种特定的氨基酸。(专一性)
②一种氨基酸可对应 一种或多 种tRNA。
练习:图中tRNA识别的密码子是 UGG ,携带的氨基酸是 色氨酸 。
5. 据蛋白质合成中遗传信息的传递过程,在表格的空白处填入相应的字母,并分析归纳下列问题:
DNA双链
a链
G
T
A
T
A
C
A
G
T
b链