1、TRAINTRAIN YOUR LOGO 第4章 第1节 GENE DIRECTED PROTEIN SYNTHESIS 基因指导蛋白质的合成 授课时间：20XX 基因指导蛋白质的合成基因指导蛋白质的合成 基因控制生物性状。 指导指导 合成合成 蛋白质 体现者 基因指导蛋白质合成的过程，叫基因的表达。 问题：基因如何指导蛋白质合成的呢？ DNA主要存在哪里？ 蛋白质在哪里合成？ 细胞核（DNA） 细胞质（蛋白质） 信使？mRNA 遗传信息是如何传递给蛋白质的？遗传信息是如何传递给蛋白质的？ 1、比较RNA与DNA结构 比较项目DNARNA 基本单位 五碳糖 含氮碱基 结构 主要存在部位 分子大
2、小 脱氧核苷酸核糖核苷酸 脱氧核糖 核糖 A T C G A U C G 双链结构 多为单链结构 细胞核 细胞质 较大较小 一、一、RNARNA的结构、分类及功能的结构、分类及功能 信使RNA（mRNA)： 遗传信息传递的媒介,蛋白质合成的直接模板，含密码子。 核糖体RNA(rRNA)： 与蛋白质构成核糖体。 转运RNA(tRNA)： 识别并转运氨基酸，含反密码子，能与密码子互补配对。 2 2、RNARNA的分类及功能：的分类及功能： RNA是由基本单位核苷酸连接而成，跟DNA一样能储存遗传信息（DNA的副本）。 RNA一般为单链，比DNA短，能通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。 RNA与DN
3、A的关系中，也遵循“碱基互补配对原则”。因此以RNA为媒介可将遗传信息传递到细胞质 中。 2、为什么mRNA适于作DNA的信使？ 因为它是遗传信息的传递者，所以叫做信使RNA。它是DNA的信使。 1、mRNA为什么叫做信使RNA？它是谁的信使？ 思考思考 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。 （三种RNA均在细胞核中转录而来） 3、DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的？ DNA 游离的核糖核苷酸 AG T AC A A A T U U G G A C U G C U G A 以以DNADNA的一条链为模板合成的一条链为模板合成RNARNA DNA与
4、RNA的碱基互补配对：AU；GC；CG；TA AG T AC A A A T RNA 聚合酶 U U G G A C U G C U G A 二、蛋白质的合成过程（基因的表达）二、蛋白质的合成过程（基因的表达） AG T AC A A A T A G C G A C G G U U U U 二、蛋白质的合成过程（基因的表达）二、蛋白质的合成过程（基因的表达） AG T AC A A A T G C G A C G G U U U U A 二、蛋白质的合成过程（基因的表达）二、蛋白质的合成过程（基因的表达） AG T AC A A A T G C G A C G U U GU UA 二、蛋白质的
5、合成过程（基因的表达）二、蛋白质的合成过程（基因的表达） AG T AC A A A T G C G A C G U GU UAU 二、蛋白质的合成过程（基因的表达）二、蛋白质的合成过程（基因的表达） AG T AC A A A T G C G A C G GU UAU U 二、蛋白质的合成过程（基因的表达）二、蛋白质的合成过程（基因的表达） AG T AC A A A T G C G A C G GU UAU UA 二、蛋白质的合成过程（基因的表达）二、蛋白质的合成过程（基因的表达） AG T AC A A A T G C G C G GU UAU UA U 二、蛋白质的合成过程（基因的表达
6、）二、蛋白质的合成过程（基因的表达） AG T AC A A A T G G C G GU UAU UA U C 组成 RNA 的核糖核苷酸一个个连接起来 二、蛋白质的合成过程（基因的表达）二、蛋白质的合成过程（基因的表达） AG T AC A A A T G G C G GU UAU UA U C 形成的 mRNA 链，DNA上的遗传信息就传递到mRNA上 RNA DNA 二、蛋白质的合成过程（基因的表达）二、蛋白质的合成过程（基因的表达） AG T AC A A A T UCAUG A UUA mRNA 细胞质 细胞核 核孔 DNA mRNA在细胞核中合成 二、蛋白质的合成过程（基因的表达
7、）二、蛋白质的合成过程（基因的表达） AG T AC A A A T UCAUG A UUA mRNA 细胞质 细胞核 mRNA通过核孔进入细胞质 二、蛋白质的合成过程（基因的表达）二、蛋白质的合成过程（基因的表达） （1）定义： （2）场所： （3）模板： （4）原料： （5）条件： （6）碱基配对: （ 7）结果： （ 8）遗传信息流动： 在细胞核中以DNA的一条链为模板,按碱基互补配对原则原则，合成mRNA的过程 细胞核 DNA的一条链 四种核糖核苷酸(A、G、C、U） 模板、原料、酶和ATP 碱基互补配对原则（A-U G-C T-A C-G） mRNA DNAmRNA 转录转录 RNA
8、 四种碱基 蛋白质 20种氨基酸 AA1AA2AA3AA4AA5AA6AA7AA8AA9AA10 AA11AA12AA1 3 AA14AA15AA16AA17AA18AA19AA20 思考： mRNA的四种碱基如何决定20种氨基酸? 碱基和氨基酸之间的对应关系是怎样的? A U C G 翻译翻译:RNA :RNA 蛋白质蛋白质 ACUGACUG 氨基酸 ACUGACUG 氨基酸 ACUGACUG 氨基酸 2 2个碱基决定一个氨基酸，个碱基决定一个氨基酸， 3 3个碱基决定一个氨基酸，个碱基决定一个氨基酸， 4 (A.U.C.G)4 (A.U.C.G)4 (A.U.C.G) AAAUACAGCA
9、CUCCCG UAUUUCUGGAGUGCGG 只能决定只能决定4 4 2 2 1616种种 只能决定只能决定4 4 3 3 6464种种 A U CG 1 1个碱基决定一个氨基酸，只能决定个碱基决定一个氨基酸，只能决定4 4种种 ACGUG A UUA mRNA 氨基酸 氨基酸 氨基酸 密码子：mRNA上决定氨基酸的三个相邻的碱基 密码子 1、简并性：一种氨基酸有两种以上的密码子的情况 。 在一定程度上能防止由于碱基的改变而导致的遗传 信息的改变。 2、共64个遗传密码，其中有3个终止密码， 没有对应的氨基酸。 能决定氨基酸的遗传密码子只有61个。 3、通用性：地球上几乎所有的生物共用一套密
10、码子 表。 遗传密码的特性：遗传密码的特性： mRNA CACGUGA UUA U AAU A CUA AUG GUG UAA UAG UGA 甲硫氨酸 终止密码子 缬氨酸 起始密码子 氨基酸氨基酸氨基酸 氨基酸 编码氨基酸的密码子有编码氨基酸的密码子有6161种种 问题： mRNA进入细胞质后与核糖体结合，合成生产蛋白质的“生产线”，那么游 离在细胞之中的氨基酸是如何运到合成蛋白质的“生产线”上的呢？ ACGUG A UUA 异亮氨酸 甲硫氨酸 谷氨酸 亮氨酸 编码氨基酸的密码子有编码氨基酸的密码子有6161种种 1、细胞中的tRNA有多少种？ 61种 2、tRNA和氨基酸转运有何对应关系？
11、 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。 反密码子 与mRNA上的密码子碱基互补配对 专一性： tRNAtRNA“搬运工搬运工” UA C 甲硫氨酸 AC U 天门冬 酰氨 核糖体 mRNA 与核糖体结合. UACGUG A UUA U A U A C 甲硫氨酸 AC U 天门冬 酰氨 tRNA 上的反密码子与 mRNA上的密码子互补配对 . ACGUG A UUAU AU U A C 甲硫氨酸 AC U 天门冬 酰氨 AUG 异亮氨酸 tRNA 将氨基酸转运到 mRNA上的 相应位置 . ACGUG A UUAU AU ACGUG A UUA U A
12、C 甲硫氨酸 AC U 天门冬酰氨 AUG 异亮氨酸 两个氨基酸分子脱水缩合 缩合缩合 ACGUG A UUAU AU ACGUG A UUA U A C 甲硫氨酸 AC U 天门冬 酰氨 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. ACGUG A UUAU A U ACGUG A UUA 甲硫氨酸 AC U 天门冬 酰氨 AUG 异亮氨酸 一个个氨基酸分子缩合成链状结构 ACGUG A UUAU A U 甲硫氨 酸 CU A 天门冬 酰氨 AUG 异亮氨酸 tRNA离开，再去转运新的氨基酸 ACGUG A UUAU A U 甲硫氨 酸
13、 天门冬 酰氨 异亮氨酸 以mRNA为模板形成了有一定氨基酸顺序的蛋白质 . ACGUG A UUAU AU 意义 ： 少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质 一个一个mRNAmRNA分子同时结合多个核糖体分子同时结合多个核糖体 2.翻译的场所： 3.翻译时的模板： 4.翻译的原料： 5.肽链由各相邻的氨基酸通过 连接形成。 6.翻译的条件: 7.翻译时的碱基配对： 8.产物: 肽键 A U C G mRNA t RNA U A G 细胞质的核糖体 mRNA 游离的氨基酸 模板、原料、能量、酶、工具 遗传信息流动： mRNA 蛋白质 蛋白质(肽链) 1.翻译的概念： 阶段 项目 转录（
14、有解旋）翻译（无解旋） 定义 场所 模板 遗传信息传递 的方向 原料 产物 实质 在细胞核中，以DNA的一条链为模 板合成mRNA的过程。 以信使RNA为模板，合成具有一定 氨基酸顺序的蛋白质的过程 细胞核细胞质的核糖体 DNA的一条链信使RNA DNAmRNAmRNA蛋白质 4种核糖核苷酸氨基酸 信使RNA一定氨基酸排列顺序的多肽 是遗传信息的转录是遗传信息的表达 GAGUCAUGCmRN A 转 录 AGAGTCTG C T C CC AG A G T DNA 翻 译 蛋白质 缬氨酸组氨酸精氨酸 总结：基因指导蛋白质的合成总结：基因指导蛋白质的合成 复制转录翻译 时间 场所 模板 原料 条
15、件 配对 产物 信息 传递 DNARNA蛋白质 复制转录翻译 时间分裂间期生长发育的整个过程 场所细胞核细胞核核糖体 模板DNA两条母链DNA的一条链mRNA 原料 游离脱氧核苷酸4种 游离核糖核苷酸4种氨基酸约20种 条件 模板、原料、能量、 酶 模板、原料、能 量、酶 模板、原料、能量、 酶 配对A-T、T-AA-U、T-AA-U、U-A 产物两个相同的DNA一个mRNA多肽蛋白质 信息 传递 DNA DNADNA RNA RNA蛋白质 DNARNA蛋白质 转录 翻译 复制 TRAINTRAIN YOUR LOGO THANK YOU THANK YOU FOR LISTENING 谢谢各位同学们的倾听 授课人：授课时间：20XX