4.1基因指导蛋白质的合成课件-2025-2026学年高一下学期生物人教版必修2

第1节 基因指导蛋白质的合成 Gene guided protein synthesis 人教版 2019 必修二《遗传与进化》 第3章：基因的本质→第4章：但是，基因又是如何起作用的？ 目标 01 02 03 RNA的组成与种类 RNA作为DNA信使的原因 遗传信息的转录 教学目标 问题探讨 将苏云金杆菌抗虫蛋白基因（Bt 抗虫蛋白基因）转入普通棉花，培育出的棉花植株会产生 Bt 抗虫蛋白。转入的是基因，得到的却是蛋白质！为什么会这样？ 苏云金杆菌 提取 Bt抗虫蛋白基因 导入 普通棉花 产生Bt抗虫蛋白 成为抗虫棉 Bt基因表达 原来，基因可以控制蛋白质的合成，这个过程就是基因的表达。 思考：细胞核中的DNA如何指导细胞质中的蛋白质合成呢？ 实例：抗虫棉→基因的表达 章→节 主线问题：基因如何指导蛋白质的合成呢？ 问题探讨 细胞核 核糖体 细胞质 DNA 语言矛盾： 基因的 碱基序列 蛋白质的 氨基酸序列 位置矛盾： DNA(基因）主要存在于细胞核中 蛋白质是在细胞质中的核糖体上合成的 基因指导蛋白质的合成是存在矛盾的：首先，其次1.DNA主要存在于哪里？2.蛋白质在哪里合成？而且DNA一般是不能进出细胞核的，so,在DNA和蛋白质之间，需要一种中间物质充当信使。 问题探讨 资料1: 1955年,戈德斯坦和普劳特观察到放射性物质标记的RNA从细胞核转移到细胞质。 资料2：1955年，布拉切特以洋葱根尖和变形虫为材料，用RNA酶分解细胞中的RNA，蛋白质的合成就停止。如果再加入酵母中提取的RNA，蛋白质又开始合成。 DNA 蛋白质的合成 指导 以 信使 RNA 为什么RNA适于作DNA的信使呢？ 资料 说明 由此推断 为什么RNA适于作DNA的信使 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） 核糖核苷酸链 核糖 P 含氮碱基 CH2 O 1' 2' 3' 4' 5' OH H OH H H H 核糖 P A 核糖 P C 核糖 P G 核糖 P U RNA一般是单链，而且比DNA短，因此能够通过核孔，从细胞核转移至细胞质中。 了解RNA的相关知识，总结原因 回顾 为什么RNA适于作DNA的信使 2.RNA与DNA的异同 名称 基本单位 化学 组成 五碳糖 含氮碱基 无机酸 结构 (双螺旋/单链) 细胞中分布 脱氧核糖核酸(DNA) 核糖核酸(RNA) 脱氧核苷酸(4种) 核糖核苷酸(4种) 脱氧核糖 核糖 T(胸腺嘧啶) U(尿嘧啶) A(腺嘌呤)、G(鸟嘌呤)、C(胞嘧啶) 磷酸 一般为双螺旋结构 一般为单链结构 主要在细胞核中 主要在细胞质中 了解RNA的相关知识 比较，它们的分子组成很相似 为什么RNA适于作DNA的信使 3.RNA的种类及功能（P65） 蛋白质 rRNA tRNA mRNA “三叶草结构” 转运RNA（tRNA）： 转运氨基酸的工具。 信使RNA（mRNA）： 作为DNA的信使。 核糖体RNA（rRNA）： 核糖体的组成部分。 思考：还有没有具备其他功能的RNA，并说出其功能？ 有的RNA具有催化功能 有的RNA可作遗传物质 RNA有哪些？作为DNA信使的RNA叫，此外还有，结构：单链，tRNA很特别，部分碱基配对形成三叶草型结构，除了这3种RNA，还有哪些RNA呢？ (少数酶的本质是RNA)(RNA病毒中的RNA)。 为什么RNA适于作DNA的信使 4.RNA适于作DNA信使的原因 ①RNA也是由基本单位——核糖核苷酸连接而成的，也含有4种碱基A、G、C、U，也能储存遗传信息，具备准确传递遗传信息的可能。 ②RNA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。 ③RNA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。 ④RNA为单链结构，不稳定，易降解，使得完成使命的RNA能迅速分解，保证生命活动的有序进行。 ①能够储存遗传信息②容易转移到细胞质中 现在 一、遗传信息的转录 二、遗传信息的翻译 一、遗传信息的转录 思考：DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的呢？ 观看转录的视频，结合教材P65遗传信息的转录过程，总结出转录的概念、场所、时间、条件、过程以及特点等。 标题，首先 这个过程呢，就是 转录 一、遗传信息的转录 以合成mRNA为例说明转录的基本过程。 一、遗传信息的转录 概念 场所 时期 条件 在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。 真核：主要细胞核（线粒体、叶绿体也可） 原核：拟核、细胞质 个体生长发育的整个过程 遗传信息的转录 模板 原料 酶 能量 DNA的一条链 4种游离的核糖核苷酸 RNA聚合酶 ATP等 （打开氢键、形成磷酸二酯键） 转录是以？为模板，按照？原则，在？中，合成？的过程。1.解旋2.催化磷酸二酯键的形成 注意点1 ③连接：新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上。 ①解旋：RNA聚合酶与编码这个蛋白质的一段DNA结合，使DNA双链解开，碱基得以暴露。 ②配对：游离的核糖核苷酸与DNA模板链上的碱基互补配对，在RNA聚合酶作用下开始合成mRNA。 ④释放：合成的mRNA从DNA链上释放。而后，DNA双螺旋恢复。 转录的过程 DNA RNA G C C G T A A U 配对方式: 补充：mRNA通过核孔进入细胞质中，穿过0层膜，需要消耗能量。 注意：①转录需要解旋，但不需要解旋酶（RNA聚合酶本身具有解旋功能）②氢键形成不需酶和能量③配对方式 转录产物RNA去向 一、遗传信息的转录 特点 精确转录的原因 意义 延伸方向 产物 边解旋边转录，单链转录 碱基互补配对原则A－U、T－A、G－C、C－G 遗传信息从DNA传递到RNA上，为翻译做准备。 RNA（mRNA、tRNA、rRNA） 从5' 端到 3' 端 遗传信息的转录 遗传信息传递的方向 DNA→RNA 细胞中的RNA均通过转录形成 基因A 基因B 转录 CCAUG……GCCA mRNA1 转录 UAGUAC……UACG mRNA2 哪条是模板链？ --ATGCATGCAT…… CCATGCTAGCCA ……T CCCTACC ……ATCATGCATCCATGC--- --TACGTACGTA ……GGTACGATCGGT…… AGGGATGG……TAGTACGTAGGTACG--- 1链 2链 ▲转录时，以DNA的一条链作为模板，但模板链并非固定不变的； ▲转录时，DNA两条链不是完全打开，只解旋要表达的基因片段； 1链 2链 其它基因 ▲由于一个DNA分子上有多个基因，因此一个DNA转录出的mRNA不完全相同； 注意： ▲同种生物的不同细胞中，由于基因的选择性表达，mRNA的种类和数量一般是 不相同的。 ▲转录是以基因为单位，每次转录的只是DNA分子特定的基因片段 （并非整个DNA） 联系细胞分化：不是所有基因都会转录，转录是有选择的。细胞分化时基因选择性表达源于基因的选择性转录。转录以基因为单位，不同基因模板链不同。 .分裂间期和分裂期都可以进行转录吗？分裂期的染色体高度螺旋，DNA难以解旋，转录难以发生。 1．转录与DNA复制有何共同之处？这对保证遗传信息的准确转录有什么意义？ 转录与复制都需要模板、都遵循碱基互补配对原则等等。 其中，碱基互补配对原则能够保证遗传信息传递的准确性。 思考与讨论 DNA双链片段 a链 G C T T G G A G T G C G b链 C G A A C C T C A C G C 信使RNA G C U U G G A G U G C G 2.转录成的RNA的碱基序列，与DNA两条单链的碱基序列各有哪些异同？ （1）该RNA与DNA模板链的碱基互补配对，A与U配对，而非T ； （2）该RNA与DNA非模板链的碱基序列基本相同。 （只是DNA链上T的位置，RNA 链上是U ） 3.转录产生的RNA的碱基序列与其模板链的碱基序列有何异同点？与DNA的另外一条链的碱基序列有何异同点？比较mRNA和b链，以及mRNA和a链的碱基序列的差异。 DNA复制和转录的比较 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 细胞分裂前的间期 个体生长发育的整个过程 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、T—A、C—G 、G—C A-U、C—G 、T—A、 G—C 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 将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，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 目标 01 02 03 教学目标 运用数学方法分析RNA中碱基与氨基酸的对应关系。(科学思维) 通过对翻译过程和中心法则的学习认同当今生物可能有共同的起源。(生命观念) 通过建模的方法模拟翻译的过程。(科学探究) 温故知新 思考：mRNA的碱基序列如何决定蛋白质的氨基酸序列？ DNA RNA ？ 蛋白质 核 质 ？ 转 录 翻 译 我们已经知道，基因并不能直接指导蛋白质的合成，需要信使RNA，首先，然后，副主线问题2：mRNA如何指导蛋白质的合成呢？明确翻译的实质 新的问题来了 二、遗传信息的翻译 如果1个碱基决定1个氨基酸，4种碱基能决定_______种氨基酸； 如果2个碱基决定1个氨基酸，4种碱基能决定________种氨基酸； 如果3个碱基决定1个氨基酸，4种碱基能决定________种氨基酸。 4 16（42） 64（43） ＜21种氨基酸 ＜21种氨基酸 ＞21种氨基酸 至少3个碱基决定1个氨基酸才能满足需要。 数学小游戏 问题一：mRNA的4种碱基是怎么决定蛋白质的21种氨基酸的呢？ 就像是将英文翻译成中文一样，首先我们要寻找mRNA的碱基与氨基酸之间的对应关系。我们知道，只含有4 不够 足够 所以说 理论推测→实际 二、遗传信息的翻译 问题一：mRNA的4种碱基是怎么决定蛋白质的21种氨基酸的呢？ 实验证据 1961年克里克实验 实验材料：T4噬菌体 实验过程：增加或删除1个/2个/3个碱基，观察是否能产生具有正常功能的蛋白质。 实验结果： ①增加或删除1个/2个碱基,无法产生具有正常功能的蛋白质； ②增加或删除3个碱基，可以产生具有正常功能的蛋白质。 实验结论： 遗传密码中3个碱基编码1个氨基酸。 mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸。每3个这样的碱基叫作1个密码子。 来看实验证据 科学家破解了遗传密码 从而得知 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。 二、遗传信息的翻译 (1)含义： mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基 (3)识别： mRNA 5' 3' G U G G A A C C U 密码子 密码子 密码子 密码子认读是从mRNA的5'→3',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 (2)位置： mRNA上 1.密码子： 了解密码子 二、遗传信息的翻译 1.密码子： 思考·讨论：请同学们分析课本67页的密码子表，回答下列问题： 1.密码子共有多少种？起始密码子几种？分别为？终止密码子有几种？分别为？所有的密码子都编码氨基酸吗？ 2.查阅密码子表，ACU编码什么氨基酸？苏氨酸的密码子是什么？根据此结果，你能得到什么结论？ 密码子：①含义②种类③密码子与氨基酸的对应关系④特点 二、遗传信息的翻译 第一个碱基 第二个碱基 第三个碱基 U C A G U 苯丙氨酸 丝氨酸 酪氨酸 半胱氨酸 U 苯丙氨酸 丝氨酸 酪氨酸 半胱氨酸 C 亮氨酸 丝氨酸 终止 终止、硒代半胱氨酸 A 亮氨酸 丝氨酸 终止 色氨酸 G C 亮氨酸 脯氨酸 组氨酸 精氨酸 U 亮氨酸 脯氨酸 组氨酸 精氨酸 C 亮氨酸 脯氨酸 谷氨酰胺 精氨酸 A 亮氨酸 脯氨酸 谷氨酰胺 精氨酸 G A 异亮氨酸 苏氨酸 天冬酰胺 丝氨酸 U 异亮氨酸 苏氨酸 天冬酰胺 丝氨酸 C 异亮氨酸 苏氨酸 赖氨酸 精氨酸 A 甲硫氨酸（起始） 苏氨酸 赖氨酸 精氨酸 G G 缬氨酸 丙氨酸 天冬氨酸 甘氨酸 U 缬氨酸 丙氨酸 天冬氨酸 甘氨酸 C 缬氨酸 丙氨酸 谷氨酸 甘氨酸 A 缬氨酸、甲硫氨酸（起始） 丙氨酸 谷氨酸 甘氨酸 G 终止密码子： 、 、 。 种类 起始密码子： （甲硫氨酸）、 （ 种） _ ____（缬氨酸、甲硫氨酸） 编码氨基酸的密码子______种或_____种 64 UAA UGA（硒代半胱氨酸） UAG AUG GUG 61 62 特殊密码子说明： ①在正常情况下，UGA是终止密码子，但在特殊情况下可编码硒代半胱氨酸。 ②在原核生物中，GUG也可以作起始密码子，此时它编码甲硫氨酸。 密码子共有64种，起始密码子有2种，分别是AUG、GUG，翻译起始信号，也编码氨基酸。终止密码子有3种，分别是UAA、UAG、UGA（一般不编码）翻译终止信号。普通密码子：59种：只编码氨基酸。正常情况下，终止不编，特殊；在真核生物中，最多只能对应一种，真1起，原2起 二、遗传信息的翻译 1.密码子： 思考·讨论：请同学们分析课本67页的密码子表，回答下列问题： 1.密码子共有多少种？起始密码子几种？分别为？终止密码子有几种？分别为？所有的密码子都编码氨基酸吗？ 2.查阅密码子表，ACU编码什么氨基酸？苏氨酸的密码子是什么？根据此结果，你能得到什么结论？ 密码子共有64种，起始密码子有2种，分别是AUG、GUG，终止密码子有3种，分别是UAA、UAG、UGA ACU编码的氨基酸为苏氨酸，苏氨酸的密码子是ACU、ACC、ACA、ACG 密码子：①含义②种类③密码子与氨基酸的对应关系④特点 二、遗传信息的翻译 绝大多数氨基酸都有几个密码子 2.密码子的简并性 地球上几乎所有的生物体都共用同一套密码子 3.密码子的通用性 讨论3：你认为密码子的简并对生物体的生存发展有什么意义？ 讨论4：根据密码子的通用性这一事实，你能想到什么？ ①增强了密码子的容错性。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（比如密码子ACU突变为ACC，但都对应苏氨酸）； ②保证了翻译的速度。当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码同一种氨基酸，这样可以保证翻译的速度。 说明当今生物可能有着共同的起源。 一种密码子决定一种氨基酸 1.密码子的专一性 分析密码子的特点 思考·讨论 密码子：①含义②种类③密码子与氨基酸的对应关系④特点 一种密码子只决定一种氨基酸,一种氨基酸可以由几种密码子决定。 二、遗传信息的翻译 tRNA mRNA进入细胞质后，就与蛋白质的“装配机器”——核糖体结合起来，形成合成蛋白质的“生产线”。有了“生产线”，还要有“工人”，才能生产产品。 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’ 问题二：游离在细胞质中的氨基酸，是怎样被运送到合成蛋白质的“生产线”上的呢？ 异亮氨酸 甲硫氨酸 谷氨酸 亮氨酸 二、遗传信息的翻译 2.tRNA： (1)结构： 比mRNA小得多，RNA链经过折叠，像三叶草的叶形，其一端是携带氨基酸的部位，另一端有3个相邻的碱基可以与mRNA上的密码子互补配对，叫作反密码子。 (3)与氨基酸对应关系： ①一种tRNA只能转运一种氨基酸。 ②一种氨基酸可由一种或几种tRNA运输。 (2)功能： 携带并转运氨基酸，识别密码子。 反密码子： 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 看图思考问题：如何维持结构稳定的呢？结合氨基酸的部位在哪一端（ 3’或 5’）？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，臂的部分由于碱基互补配对形成氢键。 不是所有的密码子都有与之对应的反密码子。由于决定氨基酸的密码子只有62个，所以tRNA只有62种。一种tRNA只能运输一种氨基酸。一种氨基酸可以由多种tRNA转运。 二、遗传信息的翻译 反密码子 密码子 5’ 3’ 氨基酸 A A G （反密码子） tRNA mRNA 氨基酸 （21种） 运输 编码 互补配对 mRNA、tRNA和氨基酸之间的对应关系 （密码子） 一种密码子只决定一种氨基酸,一种氨基酸可以由几种密码子决定。一种tRNA只能运输一种氨基酸。一种氨基酸可以由多种tRNA转运。 二、遗传信息的翻译 问题三：tRNA转运来的氨基酸在核糖体上是如何形成蛋白质的？ 观看翻译的视频，结合教材68页图4-7，尝试描述翻译的过程并回答以下问题。 1．mRNA上的什么信息决定翻译的起始和终止？ 2．核糖体上有几个tRNA的结合位点？核糖体移动的方向是什么？ 3．氨基酸的排列顺序是由mRNA的碱基序列决定还是由tRNA决定？ 4．翻译合成的肽链能直接承担相应的生物学功能吗？ 二、遗传信息的翻译 二、遗传信息的翻译 3.翻译过程 ： 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 位点1 第1步起始：mRNA进入细胞质，与核糖体结合，形成2个tRNA的结合位点。 携带甲硫氨酸的tRNA,通过与碱基AUG互补配对，进入位点1。 二、遗传信息的翻译 3.翻译过程 ： 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 位点1 位点2 第2步运输：携带某个氨基酸的tRNA以同样的方式进入位点2。 二、遗传信息的翻译 3.翻译过程 ： 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 位点1 位点2 氨基酸脱水缩合形成肽键 第3步脱水缩合：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。 二、遗传信息的翻译 3.翻译过程 ： 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 位点1 位点2 第4步延伸：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1,一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点2,继续肽链的合成。 二、遗传信息的翻译 3.翻译过程 ： 第5步终止：就这样，随着核糖体的移动，tRNA以上述方式将携带的氨基酸输送过来，以合成肽链。直到核糖体遇到mRNA的终止密码子，合成才告终止。 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 C U U 丝 G G A 位点1 位点2 终止密码子 二、遗传信息的翻译 第6步脱离：肽链合成后，就从核糖体与mRNA的复合物上脱离，通常经过一系列步骤，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。 思考: 如何加快蛋白质的合成速度呢？有没有与功能相适应的结构呢？ 在细胞质中，翻译是一个快速高效的过程。 二、遗传信息的翻译 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．判断翻译的方向____________。 从左到右 思考： 1．同时合成的多条肽链是否相同，为什么？ 相同，因为模板为同一条mRNA。 结构与功能相适应 多聚核糖体 少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质 意义 高效翻译的机制 通常 由肽链短→肽链长的方向进行 二、遗传信息的翻译 问题三：tRNA转运来的氨基酸在核糖体上是如何形成蛋白质的？ 观看翻译的视频，结合教材68页图4-7，尝试描述翻译的过程并回答以下问题。 1．mRNA上的什么信息决定翻译的起始和终止？ 2．核糖体上有几个tRNA的结合位点？核糖体移动的方向是什么？ 3．氨基酸的排列顺序是由mRNA的碱基序列决定还是由tRNA决定？ 4．翻译合成的肽链能直接承担相应的生物学功能吗？ 起始密码子决定翻译的起始 终止密码子决定翻译的终止 核糖体移动方向 翻译的起点和重点VS转录的起点和终点（启动子、终止子） 二、遗传信息的翻译 概念 场所 时期 条件 游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质，这一过程叫作翻译。 细胞质中的核糖体 个体生长发育的整个过程 遗传信息的翻译 模板 原料 酶 能量 工具 mRNA 21种游离的氨基酸 多种酶 ATP等 tRNA 总结出翻译的概念、场所、条件以及过程。 二、遗传信息的翻译 特点 精确翻译的原因 产物 一个mRNA上可结合多个核糖体，同时合成多条相同的肽链 碱基互补配对原则A－U、U－A、G－C、C－G 具有一定氨基酸顺序的多肽（蛋白质） 遗传信息的翻译 遗传信息的流动方向 mRNA→蛋白质 提醒：肽链合成后，通常经过盘曲折叠，才能形成具有特定空间结构和功能的蛋白质分子。 总结： DNA复制（染色体） 转录 翻译 场所 解旋 模板 原料 酶 能量 碱基配对 产物 主要细胞核 （线粒体、叶绿体） 亲代DNA的两条链 亲代DNA(基因)的一条链 每个位点都有解开 有遗传效应的片段解开 4种脱氧核苷酸 解旋酶，DNA聚合酶 RNA聚合酶 ATP等提供 ATP等提供 A—T,T—A,C—G,G—C A—U,T—A,C—G,G—C DNA mRNA/（rRNA、tRNA） 4种核糖核苷酸 A—U,U—A,C—G,G—C ATP等提供 多肽链 多种酶 21种氨基酸 mRNA 核糖体 主要细胞核 （线粒体、叶绿体） 模型制作：请同学们利用核糖体、tRNA、mRNA、氨基酸模型模拟翻译的过程， 小组展示。 注意： ①起点和终点； ②核糖体沿mRNA移动； ③密码子和反密码子互补配对； ④位点1处的氨基酸（肽链）和位点2处的氨基酸怎么连接？ 遗传信息的翻译 真核细胞和原核细胞遗传信息表达的比较 核基因先转录后翻译 原核细胞转录和翻译过程示意图 真核细胞转录和翻译过程示意图 边转录边翻译 原核生物没有核膜，因此转录和翻译在同一空间进行，两个过程同时发生(边转录边翻译)；而真核生物主要在细胞核中进行转录，然后在细胞质中进行翻译(在线粒体、叶绿体中也可边转录边翻译)。 项目 存在位置 含义 生理作用 遗传信息 DNA 碱基的排列顺序 直接决定mRNA中碱基排列顺序，间接决定氨基酸排列顺序 密码子 mRNA mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基 直接决定翻译的起止和氨基酸排列顺序 反密码子 tRNA tRNA上与密码子互补配对的三个相邻的碱基 识别密码子 遗传信息、密码子、反密码子的比较 基因表达过程中的相关计算 A—C—T—G—G—A—T—C —T T—G—A—C—C—T—A—G—A 基因表达的过程中，DNA中碱基数、mRNA中碱基数、蛋白质中氨基酸数三者之间有何数量关系？ A—C—U—G—G—A—U—C —U UGA CCU AGA 苏氨酸——甘氨酸——丝氨酸 转录 翻译 ACU GGA UCU DNA 1 3 6 mRNA 蛋白质 说明：因为DNA中存在非基因片段，不能转录出mRNA，所以实际上DNA上所含有的碱 基数要大于6n。转录出的mRNA中有终止密码子，终止密码子不对应氨基酸， 所以实际上mRNA中所含有的碱基数也要大于3n。因此一般题目中带有“至少” 字样才能使用这个比例关系。 1. DNA碱基数︰mRNA碱基数︰蛋白质氨基酸数=___________ 6︰3︰1 2. 不考虑终止密码子:合成n个氨基酸至少需要mRNA中 个碱基，DNA中 个碱基。 3. 考虑终止密码子:合成n个氨基酸至少需要mRNA中 个碱基，DNA中 个 碱基。 3n 6n 3n+3 6n+6 三、中心法则 你能从信息传递的角度，用文字和箭头表示细胞中遗传信息的传递规律吗？ 转录 翻译 RNA DNA 蛋白质 克里克 复制 中心法则 1、内容 2、补充 3、图解 1957年，科学家克里克首先预见了遗传信息传递的一般规律，提出了中心法则。随着研究的深入，科学家对中心法则进行补充： 三、中心法则 【资料1】1965年，科学家在某种RNA病毒中发现了RNA复制酶， RNA复制酶能催化RNA的复制。 【资料2】1970年，科学家在致癌的RNA病毒中发现了逆转录酶，它 能以RNA为模板合成DNA。 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。 逆转录 转录 翻译 RNA DNA 蛋白质 复制 三、中心法则 DNA 复制 转录 RNA 翻译 蛋白质 复制 逆转录 生物种类 遗传信息的传递过程 以DNA作为遗传物质的生物 原核生物 真核生物 DNA病毒 以RNA作为遗传物质的生物 RNA复制病毒 逆转录病毒 (HIV) 翻译 蛋白质 复制 DNA 转录 RNA 复制 RNA 蛋白质 翻译 蛋白质 翻译 转录 DNA RNA 逆转录 RNA 复制 各类生物遗传信息的传递过程：1. 遗传物质为DNA的生物：细胞生物、DNA病毒 2. 含RNA复制酶的RNA病毒：烟草花叶病毒 含逆转录酶的RNA病毒：HIV 具备分裂能力的细胞 易错判断 谢谢大家 Thank you all 54 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 2020-01-18T01:51:12.00796 Lavf58.29.100 × √ √ × √ (1)tRNA中只含有三个含氮碱基。( ) (2)细胞中能运输氨基酸的物质，其化学本质为蛋白质。( ) (3)3种RNA都参与翻译过程，只是作用不同。( ) (4)翻译过程中mRNA并不移动，只是核糖体沿mRNA移动。( ) (5)转录和翻译过程都有A—U和T—A的配对。( ) (6)多聚核糖体上合成的多条肽链是相同的。( ) × $