内容正文:
第1节 基因指导蛋白质的合成
第4章 基因的表达
遗传信息储存在细胞核的DNA中
蛋白质的合成在细胞质(核糖体)
充当信使的中间物质——RNA
基因的表达:基因控制蛋白质合成的过程
转录
?
肽链
碱基序列
氨基酸序列
当 mRNA合成以后,通过核孔进入细胞质中。游离在细胞质中的各种氨基酸,在核糖体上以 mRNA 为模板,合成具有一定的氨基酸顺序的蛋白质,这一过程称为翻译
mRNA
当 mRNA合成以后,通过核孔进入细胞质中。游离在细胞质中的各种氨基酸,在核糖体上以 mRNA 为模板,合成具有一定的氨基酸顺序的蛋白质,这一过程称为翻译,翻译的实质就是将mRNA的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列,碱基和氨基酸之间的对应关系是怎样的呢?
二、遗传信息的翻译
碱基4种:A、U、C、G
组成蛋白质氨基酸:21种
mRNA上的四种碱基
是怎样决定蛋白质的21种氨基酸的呢?
组成mRNA的碱基有4种,组成生物体蛋白质的氨基酸有21种。mRNA上的四种碱基是怎样决定蛋白质的21种氨基酸的呢?
4
二、遗传信息的翻译
假设:
①1个碱基决定1个氨基酸
A
U
C
G
4种氨基酸
②2个碱基决定1个氨基酸
42=16种氨基酸
A U
C G
A U
C G
③3个碱基决定1个氨基酸
43=64种氨基酸
A U
C G
A U
C G
A U
C G
√
5
二、遗传信息的翻译
后来科学家又通过一步步的推测和实验,证明了确实是mRNA上三个相邻的碱基决定一个氨基酸,最终破解了64个遗传密码子。
密码子:
信使RNA(mRNA)上决定一个氨基酸的3个相邻碱基。
刚刚我们所讲的内容只是科学家的推测,科学家后来通过一步步的实验,最终破解了遗传密码,证实了一个氨基酸由信使RNA上 3 个相邻的碱基决定,我们就把这种 mRNA上能决定一个氨基酸的 3 个碱基,叫作密码子。
6
二、遗传信息的翻译
阅读课本P67页密码子表,回答下列问题:
一共有多少个密码子?
2.终止密码子有多少个?终止密码子编码氨基酸吗?
3.编码氨基酸的密码子有多少个?
4.真核生物和原核生物的起始密码子是哪个?
现在请同学们阅读课本P67页密码子表,回答下列问题:
7
第一个碱基 第二个碱基 第三个碱基
U C A G
U 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 U
C
A
G
C 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 U
C
A
G
A 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 U
C
A
G
G 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 U
C
A
G
21种氨基酸的密码子表
UUU
CGC
AAA
8
第一个碱基 第二个碱基 第三个碱基
U C A G
U 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 U
C
A
G
C 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 U
C
A
G
A 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 U
C
A
G
G 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 U
C
A
G
21种氨基酸的密码子表
决定亮氨酸的密码子有几个?
除色氨酸外,每种氨基酸都由多个密码子决定。
9
第一个碱基 第二个碱基 第三个碱基
U C A G
U 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 U
C
A
G
C 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 U
C
A
G
A 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 U
C
A
G
G 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 U
C
A
G
21种氨基酸的密码子表
密码子总数:
4×4×4=64种
64种密码子决定21种氨基酸,绝大多数氨基酸都有几个密码子,这种现象称作
密码子的简并(简并性)。
10
第一个碱基 第二个碱基 第三个碱基
U C A G
U 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 U
C
A
G
C 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 U
C
A
G
A 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 U
C
A
G
G 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 U
C
A
G
21种氨基酸的密码子表
① 2个起始密码子
真核生物只有1种—
原核生物可以有2种—
AUG(编码甲硫氨酸)
GUG(编码甲硫氨酸)
AUG(编码甲硫氨酸)
起始密码子有多少个?起始密码子编码氨基酸吗?
11
第一个碱基 第二个碱基 第三个碱基
U C A G
U 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 U
C
A
G
C 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 U
C
A
G
A 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 U
C
A
G
G 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 U
C
A
G
21种氨基酸的密码子表
一般情况下3个终止密码子(UAA、UAG、UGA)不决定氨基酸,特殊情况下UGA可以编码硒代半胱氨酸。
② 3个终止密码子
终止密码子有多少个?终止密码子编码氨基酸吗?
12
二、遗传信息的翻译
一共有多少个密码子?
2.终止密码子有多少个?终止密码子编码氨基酸吗?
3.编码氨基酸的密码子有多少个?
4.真核生物和原核生物的起始密码子是哪个?
共64个密码子
3个终止密码子(UAA、UAG、UGA)。
一般情况下终止密码子不决定氨基酸,
特殊情况下UGA可以编码硒代半胱氨酸。
一般情况下61个,特殊情况下62个
真核生物:AUG(甲硫氨酸)
原核生物:AUG、GUG(甲硫氨酸)
13
二、遗传信息的翻译
1.从密码子表可以看出,绝大多数氨基酸都有几个密码子,这一现象称作密码子的简并性。你认为密码子的简并对生物体的生存发展有什么意义?
分析密码子的特点
1.当密码子中有一个碱基改变时,由于密码子的简并性,可能并不会改变其对应的氨基酸。
2.当某种氨基酸使用频率高时,几种不同的密码子都编码一种氨基酸,可以保证翻译的速度。
2.几乎所有的生物体都共用上述密码子,根据这一事实,你能想到什么?
地球上几乎所有的生物共用一套密码子表。
密码子的通用性说明所有生物可能有共同的起源。
密码子的特点:
1、简并性(一种氨基酸对应多个密码子)
2、通用性(地球上几乎所有生物共用一套密码子表)
3、专一性(一个密码子只决定一个特定的氨基酸)
14
二、遗传信息的翻译
U
A
A
U
C
C
U
C
U
G
G
C
G
C
A
U
A
C
U
G
G
U
G
G
U
C
C
U
A
A
3’
5’
色
组
甲硫
精
半胱
半胱
脯
谷
丝
如何精准运送过来的?
tRNA
游离在细胞质中的氨基酸是怎样运送到核糖体的?
mRNA它从核孔进入细胞之后,会与核糖体组装成蛋白质的生产线。那么游离在细胞质中的氨基酸是怎样被运送到核糖体的?这离不开氨基酸的搬运工。 tRNA。
15
二、遗传信息的翻译
RNA单链经过折叠,形成三叶草形
tRNA比mRNA小,RNA单链经过折叠形成4环4臂,环的部分没有碱基互补配对,臂的部分有由于碱基互补配对形成氢键。
(1)形态
识别氨基酸
转运氨基酸
(2)功能
3'
5'
结合
氨基酸的部位
碱基配对
形成氢键
U
G
A
反密码子
2、tRNA
16
二、遗传信息的翻译
mRNA
3'
A
C
U
U
G
A
反密码子
2、tRNA
●每个tRNA一端的三个碱基可以与mRNA上的密码子互补配对,叫做反密码子
●由长臂端向短臂端读取反密码子(3‘→5’方向)
密码子
氨基酸与tRNA是一一对应的吗?
每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸
17
二、遗传信息的翻译
每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸
每种氨基酸可由一种或几种tRNA转运
(3)功能特性
位于tRNA上,其实质是与密码子发生碱基互补配对的3个相邻的碱基,有61或62种。
(4)反密码子
(终止密码子不决定氨基酸,无对应的反密码子)
18
二、遗传信息的翻译
U
A
A
U
C
C
U
C
U
G
G
C
G
C
A
U
A
C
U
G
G
U
G
G
U
C
C
U
A
A
3’
5’
C
A
C
色
组
U
G
G
A
U
C
甲硫
精
G
A
C
半胱
G
A
C
半胱
A
C
A
脯
A
G
G
谷
C
U
U
丝
G
G
A
第1步
mRNA进入细胞质,与核糖体结合。
核糖体形成两个与tRNA的结合位点
19
二、遗传信息的翻译
U
A
A
U
C
C
U
C
U
G
G
C
G
C
A
U
A
C
U
G
G
U
G
G
U
C
C
U
A
A
3’
5’
C
A
C
色
组
U
G
G
A
U
C
甲硫
精
G
A
C
半胱
G
A
C
半胱
A
C
A
脯
A
G
G
谷
C
U
U
丝
G
G
A
位点1
第1步
携带甲硫氨酸的tRNA,通过与碱基AUG互补配对,
进入位点1
20
二、遗传信息的翻译
U
A
A
U
C
C
U
C
U
G
G
C
G
C
A
U
A
C
U
G
G
U
G
G
U
C
C
U
A
A
3’
5’
C
A
C
色
组
U
G
G
A
U
C
甲硫
精
G
A
C
半胱
G
A
C
半胱
A
C
A
脯
A
G
G
谷
C
U
U
丝
G
G
A
位点1
位点2
第2步
携带某个氨基酸的tRNA以同样的方式进入位点2
21
二、遗传信息的翻译
U
A
A
U
C
C
U
C
U
G
G
C
G
C
A
U
A
C
U
G
G
U
G
G
U
C
C
U
A
A
3’
5’
组
U
G
G
A
U
C
甲硫
精
G
A
C
半胱
G
A
C
半胱
A
C
A
脯
A
G
G
谷
C
U
U
丝
G
G
A
第3步
位点1
位点2
肽键
C
A
C
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
需要与氨基酸
脱水缩合相关的酶
22
二、遗传信息的翻译
U
A
A
U
C
C
U
C
U
G
G
C
G
C
A
U
A
C
U
G
G
U
G
G
U
C
C
U
A
A
3’
5’
C
A
C
色
组
U
G
G
A
U
C
甲硫
精
G
A
C
半胱
G
A
C
半胱
A
C
A
脯
A
G
G
谷
C
U
U
丝
G
G
A
位点1
位点2
第4步
原位点1的tRNA离开核糖体,原位点2的tRNA进入位点1。
一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点2,继续肽链的合成
核糖体沿mRNA移动,
读取下一个密码子。
(5’→3’)
23
二、遗传信息的翻译
U
A
A
U
C
C
U
C
U
G
G
C
G
C
A
U
A
C
U
G
G
U
G
G
U
C
C
U
A
A
3’
5’
C
A
C
色
组
U
G
G
A
U
C
甲硫
精
G
A
C
半胱
G
A
C
半胱
A
C
A
脯
A
G
G
谷
C
U
U
丝
G
G
A
位点1
位点2
形成肽键
24
二、遗传信息的翻译
U
A
A
U
C
C
U
C
U
G
G
C
G
C
A
U
A
C
U
G
G
U
G
G
U
C
C
U
A
A
3’
5’
C
A
C
色
组
U
G
G
A
U
C
甲硫
精
G
A
C
半胱
G
A
C
半胱
A
C
A
脯
A
G
G
谷
C
U
U
丝
G
G
A
位点1
位点2
核糖体移动读取下一个密码子
25
二、遗传信息的翻译
U
A
A
U
C
C
U
C
U
G
G
C
G
C
A
U
A
C
U
G
G
U
G
G
U
C
C
U
A
A
3’
5’
C
A
C
色
组
U
G
G
A
U
C
甲硫
精
G
A
C
半胱
G
A
C
半胱
A
C
A
脯
A
G
G
谷
C
U
U
丝
G
G
A
位点1
位点2
形成肽键
26
二、遗传信息的翻译
U
A
A
U
C
C
U
C
U
G
G
C
G
C
A
U
A
C
U
G
G
U
G
G
U
C
C
U
A
A
3’
5’
C
A
C
色
组
A
U
C
甲硫
精
G
A
C
半胱
G
A
C
半胱
A
C
A
脯
A
G
G
谷
C
U
U
丝
G
G
A
位点1
位点2
核糖体移动读取下一个密码子
27
二、遗传信息的翻译
U
A
A
U
C
C
U
C
U
G
G
C
G
C
A
U
A
C
U
G
G
U
G
G
U
C
C
U
A
A
3’
5’
色
组
A
U
C
甲硫
精
G
A
C
半胱
G
A
C
半胱
A
C
A
脯
A
G
G
谷
C
U
U
丝
G
G
A
位点1
位点2
形成肽键
28
二、遗传信息的翻译
U
A
A
U
C
C
U
C
U
G
G
C
G
C
A
U
A
C
U
G
G
U
G
G
U
C
C
U
A
A
3’
5’
C
A
C
色
组
U
G
G
A
U
C
甲硫
精
G
A
C
半胱
G
A
C
半胱
A
C
A
脯
A
G
G
谷
C
U
U
丝
G
G
A
位点1
位点2
核糖体移动读取下一个密码子
29
二、遗传信息的翻译
U
A
A
U
C
C
U
C
U
G
G
C
G
C
A
U
A
C
U
G
G
U
G
G
U
C
C
U
A
A
3’
5’
C
A
C
色
组
U
G
G
A
U
C
甲硫
精
G
A
C
半胱
G
A
C
半胱
A
C
A
脯
A
G
G
谷
C
U
U
丝
G
G
A
位点1
位点2
形成肽键
30
二、遗传信息的翻译
U
A
A
U
C
C
U
C
U
G
G
C
G
C
A
U
A
C
U
G
G
U
G
G
U
C
C
U
A
A
3’
5’
C
A
C
色
组
U
G
G
A
U
C
甲硫
精
G
A
C
半胱
G
A
C
半胱
A
C
A
脯
A
G
G
谷
C
U
U
丝
G
G
A
位点1
位点2
核糖体移动读取下一个密码子
31
二、遗传信息的翻译
U
A
A
U
C
C
U
C
U
G
G
C
G
C
A
U
A
C
U
G
G
U
G
G
U
C
C
U
A
A
3’
5’
C
A
C
色
组
U
G
G
A
U
C
甲硫
精
G
A
C
半胱
G
A
C
半胱
A
C
A
脯
A
G
G
谷
C
U
U
丝
G
G
A
位点1
位点2
形成肽键
32
二、遗传信息的翻译
U
A
A
U
C
C
U
C
U
G
G
C
G
C
A
U
A
C
U
G
G
U
G
G
U
C
C
U
A
A
3’
5’
C
A
C
色
组
U
G
G
A
U
C
甲硫
精
G
A
C
半胱
G
A
C
半胱
A
C
A
脯
A
G
G
谷
C
U
U
丝
G
G
A
位点1
位点2
核糖体移动读取下一个密码子
33
二、遗传信息的翻译
U
A
A
U
C
C
U
C
U
G
G
C
G
C
A
U
A
C
U
G
G
U
G
G
U
C
C
U
A
A
3’
5’
C
A
C
色
组
U
G
G
A
U
C
甲硫
精
G
A
C
半胱
G
A
C
半胱
A
C
A
脯
A
G
G
谷
C
U
U
丝
G
G
A
位点1
位点2
形成肽键
34
二、遗传信息的翻译
U
A
A
U
C
C
U
C
U
G
G
C
G
C
A
U
A
C
U
G
G
U
G
G
U
C
C
U
A
A
3’
5’
C
A
C
色
组
U
G
G
A
U
C
甲硫
精
G
A
C
半胱
G
A
C
半胱
A
C
A
脯
A
G
G
谷
C
U
U
丝
G
G
A
位点1
位点2
核糖体移动读取下一个密码子
35
二、遗传信息的翻译
U
A
A
U
C
C
U
C
U
G
G
C
G
C
A
U
A
C
U
G
G
U
G
G
U
C
C
U
A
A
3’
5’
C
A
C
色
组
U
G
G
A
U
C
甲硫
精
G
A
C
半胱
G
A
C
半胱
A
C
A
脯
A
G
G
谷
C
U
U
丝
G
G
A
位点1
位点2
形成肽键
36
二、遗传信息的翻译
U
A
A
U
C
C
U
C
U
G
G
C
G
C
A
U
A
C
U
G
G
U
G
G
U
C
C
U
A
A
3’
5’
C
A
C
色
组
U
G
G
A
U
C
甲硫
精
G
A
C
半胱
G
A
C
半胱
A
C
A
脯
A
G
G
谷
C
U
U
丝
G
G
A
位点1
位点2
终止密码子
无tRNA与之配对
核糖体移动读取下一个密码子
37
二、遗传信息的翻译
U
A
A
U
C
C
U
C
U
G
G
C
G
C
A
U
A
C
U
G
G
U
G
G
U
C
C
U
A
A
3’
5’
C
A
C
色
组
U
G
G
A
U
C
甲硫
精
G
A
C
半胱
G
A
C
半胱
A
C
A
脯
A
G
G
谷
C
U
U
丝
G
G
A
位点1
位点2
蛋白质
释放因子
终止密码子
38
二、遗传信息的翻译
U
A
A
U
C
C
U
C
U
G
G
C
G
C
A
U
A
C
U
G
G
U
G
G
U
C
C
U
A
A
3’
5’
C
A
C
色
组
U
G
G
A
U
C
甲硫
精
G
A
C
半胱
G
A
C
半胱
A
C
A
脯
A
G
G
谷
C
U
U
丝
G
G
A
肽链释放,核糖体从mRNA上解离,
成为亚基,翻译结束
肽链再经过一系列步骤,盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质分子,然后开始承担细胞生命活动的各项职责。
39
翻译的过程:
二、遗传信息的翻译
二、遗传信息的翻译
(1)翻译场所:
(2)条件:
能量: 模板:
原料: 工具:
(3)原则:
A-U、U-A、
G-C、C-G
(4)产物:
(5)遗传信息传递的方向:
细胞质中的核糖体上
ATP
mRNA
21种氨基酸
tRNA
碱基互补配对原则
多肽,经加工后成为成熟的蛋白质
RNA →蛋白质
41
二、遗传信息的翻译
(6)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(如下图),少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质。
正在合成的肽链
核糖体
mRNA
核糖体移动方向
5’
3’
核糖体在mRNA上的移动方向/翻译方向?
多聚核糖体上形成的多条肽链相同吗?
一样。因为模板是一样的。
由肽链_____→肽链_____的方向进行
短
长
42
真核生物
先转录,后翻译
DNA
mRNA
RNA聚合酶
边转录边翻译
原核生物
二、遗传信息的翻译
核糖体
肽链
mRNA可能不同
同一mRNA上的多肽链必然相同
43
原核、真核生物转录与翻译的区别
原核生物基因组转录和翻译可同时进行(边转录边翻译)。
真核生物由于核膜的阻隔,所以是先转录完成后,再进行翻译。
二、遗传信息的翻译
真核细胞的线粒体、叶绿体中也有DNA和核糖体,其转录、翻译也存在同时进行的情况。
总结(1)图解
转录
翻译
DNA→RNA
RNA→肽链
项目 复制 转录 翻译
场所
条件 模板
原料
能量
酶
细胞核(主要)
细胞核(主要)
核糖体
DNA的两条链
DNA的一条链
mRNA
4种游离的
脱氧核苷酸
4种游离的
核糖核苷酸
21种游离的氨基酸
ATP
ATP
ATP
解旋酶
DNA聚合酶
RNA聚合酶
特定的酶
项目 复制 转录 翻译
产物
原则
特点
DNA
RNA
多肽
碱基互补配对
A-T T-A
G-C C-G
碱基互补配对
A-U T-A
G-C C-G
碱基互补配对
A-U U-A
G-C C-G
边解旋边复制
半保留复制
边解旋边转录
一个mRNA上可结合多个核糖体,同时合成多条肽链
(2)分析
三、中心法则
复制
转录
翻译
蛋白质
DNA
RNA
提出者:克里克(F.Crick)
(1)内容
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。
51
一些RNA病毒(烟草花叶病毒)的遗传信息可以从RNA流向RNA,体内存在RNA复制酶,实现RNA复制;
复制
转录
翻译
蛋白质
DNA
复制
RNA
逆转录
HIV病毒
烟草花叶病毒
三、中心法则
(1)内容
一些RNA病毒(HIV病毒)的遗传信息可以从RNA流向DNA,存在RNA逆转录酶,RNA逆转录合成DNA。
52
三、中心法则
中心法则体现了基因的功能:传递和表达遗传信息
中心法则能够准确进行的原因:
(1)前者为后者提供标准化模板
(2)遵循碱基互补配对原则
高度分化的细胞中无DNA的复制过程(如胰岛细胞)
复制
转录
翻译
蛋白质
DNA
复制
RNA
逆转录
“三看法”判断中心法则各过程
亲代传递给子代的也是信息:DNA上的遗传信息(DNA、RNA是信息的载体);
亲代传递给子代的是物质:染色体、DNA;
遗传信息作为生命的“设计手册”,通过转录和翻译来支配对应的蛋白质合成,进而控制生物的性状(蛋白质是信息的表达产物);
无论是遗传信息的复制、转录、翻译还是个体的生命活动都离不开能量的持续输入。
三、中心法则
生命是物质、能量和信息的统一体
A—C—U—G—G—A—U—C—U
mRNA:
苏氨酸——甘氨酸——丝氨酸
肽链:
DNA:
A—C—T—G—G—A—T—C—T
T—G—A—C—C—T—A—G—A
肽键 肽键
(假设以B链为模板进行转录)
A链
B链
转录
翻译
基因的表达过程中碱基与氨基酸的数量关系
基因中的碱基数:mRNA中的碱基数:合成蛋白质中的氨基酸个数 =
6∶ 3∶ 1
4.基因表达过程中的相关数量计算
(1)DNA、mRNA上碱基数与氨基酸数的关系
①关系图
②基本规律(设氨基酸数=n)
规律1 不考虑终止密码子等情况,DNA(基因)碱基数∶mRNA碱基数∶多肽链氨基酸数=6n∶3n∶n。
规律2 考虑终止密码子,DNA(基因)碱基数∶mRNA碱基数∶多肽链氨基酸数=
6(n+1)∶3(n+1)∶n。
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生物种类
举例
遗传信息的流动过程
DNA病毒
T2噬菌体
发生在宿主活细胞内
RNA
不含逆转录酶
烟草花叶病毒
病毒
含逆转录酶
HIV
生物种类
举例
遗传信息的流动过程
细胞生物
动物、植物、真菌、细菌等
高度分化的细胞(如胰岛细胞)
DNARNA蛋白质
$