基因指导蛋白质的合成

第1节基因指导蛋白质的合成

第4章基因的表达美国科幻电影《侏罗纪公园》曾轰动一时。影片围绕着虚构的“侏罗纪公园”展现了丰富而新奇的科学幻想：各种各样的恐龙飞奔跳跃、相互争斗，而这些复活的恐龙是科学家利用提取的恐龙DNA还原而来的讨论：从原理上分析，利用已灭绝的生物的DNA，真的能够是它们复活吗？一、遗传信息的转录核糖脱氧核糖RNA的基本元素：CHONPRNA的基本组成单位：核糖核苷酸RNA的种类：mRNA、tRNA、rRNA三种RNA的示意图项目mRNAtRNArRNA名称信使RNA转运RNA核糖体RNA结构单链单链，呈三叶草型，一端携带特定的氨基酸，另一端有反密码子单链功能传递遗传信息，蛋白质合成的模板识别mRNA上的密码子并转运氨基酸参与构成核糖体分布细胞核、细胞质中细胞质中核糖体共同点都经过转录产生，基本单位相同，都与翻译的过程有关三种RNA的比较RNA和DNA的比较比较项目DNARNA结构通常呈双螺旋结构通常呈单链结构分类通常为一类mRNAtRNArRNA三类基本单位脱氧核苷酸核糖核苷酸碱基嘌呤腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）嘧啶胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）胞嘧啶（C）、尿嘧啶（U）五碳糖脱氧核糖核糖存在部位主要存在细胞核中，线粒体和叶绿体中也存在主要存在细胞质中功能主要的遗传物质，储存和传递遗传信息某些RNA病毒的遗传物质；mRNA指导蛋白质的合成；tRNA识别并转运氨基酸；rRNA是核糖体的组成成分；少数RNA具有催化作用联系RNA可由DNA的一条链为模板转录产生为什么RNA适合作为DNA的信使？①RNA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。②RNA也是由基本单位－－核苷酸组成，由核糖、磷酸、含氮碱基：A、G、C、U共同组成，也能储存遗传信息。③在RNA和DNA的关系中，也遵循“碱基互补配对原则”A=U，G=C。④RNA完成使命后，易迅速降解，保证生命活动的有序进行1、转录的概念：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，这一过程叫做转录2、转录的场所：3、转录的过程：4、条件模板：DNA的一条链原料：4种核糖核苷酸能量：ATP酶:RNA聚合酶5、产物：mRNArRNAtRNA主要是细胞核，在线粒体和叶绿体中也会发生转录解旋配对连接释放CGATACTAAGCGAACUUAGTTCCGAAUUUGmRNA通过核孔进入细胞质核孔mRNADNA细胞核细胞质AATCGAAGCCTTAGUUCAAUUGTCGGAAUC细胞核细胞质mRNAmRNA通过核孔进入细胞质核孔二、遗传信息的翻译1、翻译的概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质，这一过程叫做翻译2、密码子：mRNA上三个相邻的碱基决定1个氨基酸，每3个这样的碱基叫做1个密码子密码子的示意图3、反密码子：每个tRNA的这3个碱基可以与mRNA上的密码子互补配对，叫做反密码子tRNA的示意图21种氨基酸的密码子表第1步mRNA进入细胞质，与核糖体结合。携带甲硫氨酸的tRNA，通过与碱基AUG互补配对，进入位点1蛋白质合成示意图M代表甲硫氨酸，H、W代表其他不同的氨基酸第2步携带某个氨基酸的tRNA以同样的方式进入位点2第3步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1，一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点2，继续肽链的合成4、翻译的实质：将mRNA的碱基序列翻译成蛋白质的氨基酸序列5、翻译的场所：细胞质中的核糖体上5、翻译方向的判断：根据肽链长度判断翻译进行的方向，越长的肽链，翻译开始的时间越早，即图中翻译的方向是从左到右项目DNA复制转录翻译时间场所原料模板能量酶多种酶模板去向分别进入两个子代DNA中模板链与非模板链重新组成双螺旋结构分解成单个核糖核苷酸特点边解旋边转录，DNA双链全保留一个mRNA分子可结合多个核糖体，同时合成多条相同的肽链DNA的复制、转录、翻译之间的比较项目DNA复制转录翻译时间主要发生在有丝分裂前的间期和减数分裂Ⅰ的间期生长发育的整个过程中场所主要在细胞核中，少部分在线粒体和叶绿体中细胞质中的核糖体上原料4种脱氧核糖核甘酸4中核糖核苷酸21种氨基酸模板DNA的两条链DNA的一条链mRNA能量ATP酶解旋酶、DNA聚合酶RNA聚合酶多种酶模板去向分别进入两个子代DNA中模板链与非模板链重新组成双螺旋结构分解成单个核糖核苷酸特点边解旋边复制，半保留复制边解旋边转录，DNA双链全保留一个mRNA分子可结合多个核糖体，同时合成多条相同的肽链DNA的复制、转录、翻译之间的比较三、中心法则1、中心法则的概念：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中心法则的图解1、下列关于洋葱根尖细胞遗传信息转录过程的叙述,正确的是()A.一个DNA可转录出多个不同类型的RNAB.以完全解开螺旋的一条脱氧核苷酸链为模板C.转录终止时成熟的RNA从模板链上脱离下来D.可发生在该细胞的细胞核、线粒体和叶绿体中课堂练习2、关于复制、转录和逆转录的叙述，下列说法错误的是()A.逆转录和DNA复制的产物都是DNAB.转录需要RNA聚合酶，逆转录需要逆转录酶C.转录和逆转录所需要的反应物都是核糖核苷酸D.细胞核中的DNA复制和转录都以DNA为模板AC3、下图表示人体细胞内基因的转录过程。下列叙述正确的是()

A.该过程主要发生在细胞核中,直接产物是mRNAB.RNA聚合酶具有解开DNA双螺旋结构的功能C.基因可以从多个不同的碱基位点同时进行转录D.合成的RNA中,嘌呤碱基的数量与嘧啶碱基的数量相同B4、下列有关生物体内遗传信息传递和表达的描述，正确的是()A.遗传信息一定贮藏在DNA分子中B.DNA转录时，所有氢键都要断裂C.除了少数RNA病毒，所有RNA分子都来自DNA的转录D.翻译时每种氨基酸都可由多种密码子决定5、对一个动物个体来说，几乎所有的体细胞都含有相同的基因，但细胞与细胞之间存在功能的差异，这是因为它们合成不同的()A.转运RNA B.信使RNA C.组蛋白 D.核糖体BC6、已知AUG、GUG为起始密码，UAA、UGA、UAG为终止密码。假设编码某多肽分子的基因中一条链的碱基排列顺序为ACCACAGTC…AGGAACTTCGAT(其中“…”表示省略了214个碱基，并且不含有编码终止密码的序列)，若以此链为模板转录，最终形成的多肽分子中肽键的数目最多是(

)A．74B．75C．77 D．767、某DNA分子片段含900个碱基，问该片断所控制合成肽链中，最多有多少种氨基酸