第六章 第二节 DNA的复制和蛋白质的合成

DNA复制和蛋白质的合成为什么金丝猴的后代仍然是金丝猴？为什么子女长的像自己的父母？如果说DNA是主要的遗传物质，那么它是怎样遗传给后代的？DNA的复制DNA的复制过程解旋：在酶的作用下，两条多核苷酸链逐步分离，解出单链，称为母链子链合成：在酶的作用下，以母链为模板，以4种脱氧核苷酸为原料，根据碱基互补配对原则形成子链聚合：在酶的作用下，子链与母链结合DNA的复制复制结果：1DNA2DNA半保留复制：新的DNA分子由一条母链和一条子链构成，这种复制方式称为半保留复制。亲代把自己的DNA分子复制了一份传递给子代，所以子代与亲代非常相似。DNA复制后，其遗传信息必须反映到蛋白质分子结构上，才能使后代表现出与亲代相似的性状。DNA的复制是在细胞核里完成的，而蛋白质的合成是在细胞质（核糖体）完成的。遗传信息如何从细胞核进入细胞质呢？转录转录在细胞核内，以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对的原则合成RNA的过程称为转录。RNA随后从细胞核出来进入细胞质，指导蛋白质的合成。RNA的结构RNA的分类mRNA（信使RNA）tRNA（转移RNA）rRNA（核糖体RNA）核糖含氮碱基磷酸AUCG含氮碱基U：尿嘧啶TCATGATTAAG

T

AC

TA

A

T

DNA的平面结构图AG

T

AC

TA

A

T

AGCUGACGGAUUDNA游离的核糖核苷酸以DNA的一条链为模板合成RNAAG

T

AC

TA

A

T

AGCUGACGGAUU

DNA与RNA的碱基互补配对：A——U；G——C；C——G；T—ARNA聚合酶DNAAG

T

AC

TA

A

T

AGCGACGGAUUU

组成

RNA的核糖核苷酸一个个连接起来DNAAG

T

AC

TA

A

T

AGCGACGGAUUUDNAAG

T

AC

TA

A

T

GCGACGGAUUUADNAAG

T

AC

TA

A

T

GCGACGAUGUUADNAAG

T

AC

TA

A

T

GCGACGUGUUAADNAAG

T

AC

TA

A

T

GCGACGGUUAAUDNAAG

T

AC

TA

A

T

GCGACGGUUAAUADNAAG

T

AC

TA

A

T

GCGCGGUUAAUAUDNAAG

T

AC

TA

A

T

GGCGGUUAAUAUCDNAAG

T

AC

TA

A

T

GGCGGUUAAUAUC形成的

mRNA链，DNA上的遗传信息就传递到mRNA上mRNADNAAG

T

AC

TA

A

T

UCAUGAUUAmRNA

细胞质

细胞核

核孔mRNA在细胞核中合成DNAAG

T

AC

TA

A

T

UCAUGAUUAmRNA

细胞质

细胞核mRNA通过核孔进入细胞质DNAAG

T

AC

TA

A

T

UCAUGAUUAmRNA

细胞质

细胞核mRNA通过核孔进入细胞质DNA翻译细胞核中DNA的遗传信息，转录到mRNA上，mRNA进入细胞质的核糖体合成蛋白质。这种合成不是简单的复制过程，而是需要从“核酸的语言”翻译为“蛋白质的语言”，即蛋白质分子中氨基酸的序列。以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸序列的蛋白质的过程称为翻译。UCAUGAUUAmRNA

密码子

密码子

密码子翻译

密码子：mRNA上决定氨基酸的三个相邻的碱基见书本p51亮氨酸天冬氨酸AAUACUAUG异亮氨酸转运

RNA（tRNA)

氨基酸AAUACUAUG

tRNA的一端运载着氨基酸亮氨酸天冬氨酸异亮氨酸UCAUGAUUAAAU

亮氨酸ACU

天冬氨酸

核糖体mRNA与核糖体结合.mRNA

细胞质UCAUGAUUAAAU

亮氨酸ACU

天冬氨酸

tRNA上的3个碱基与

mRNA上的密码子互补配对.UCAUGAUUAAAU

亮氨酸ACU

天冬氨酸AUG

异亮氨酸

tRNA将氨基酸转运到

mRNA上的相应位置.UCAUGAUUAAAU

亮氨酸ACU

天冬氨酸AUG

异亮氨酸

两个氨基酸分子缩合缩合UCAUGAUUAAAU

亮氨酸ACU

天冬氨酸AUG

异亮氨酸

核糖体随着

mRNA滑动.另一个

tRNA上的碱基与mRNA上的密码子配对.

UCAUGAUUAAAU

亮氨