第3章第2节遗传信息的表达课件.ppt

基因：基因：具有遗传效应的具有遗传效应的DNA片段片段原核细胞的基因结构非编码区非编码区非编码区非编码区编码区编码区编码区上游编码区上游 编码区下游编码区下游 与与RNA聚合聚合酶结合位点酶结合位点真核细胞的基因结构编码区编码区非编码区非编码区非编码区非编码区与与RNA聚合聚合酶结合位点酶结合位点内含子内含子 外显子外显子 能够编码蛋白质的序列叫做外显子能够编码蛋白质的序列叫做外显子 不能够编码蛋白质的序列叫做内含子，内含子能不能够编码蛋白质的序列叫做内含子，内含子能转录为信使转录为信使RNA 编码区上游编码区上游 编码区下游编码区下游 内含子内含子 外显子外显子 一个基因含有多个外显子和内含子细胞核细胞核细胞质细胞质DNADNAmRNAmRNA蛋白质蛋白质转录转录翻译翻译基因的表达基因的表达基因基因为什么为什么RNARNA适于作为适于作为DNADNA的信使？的信使？RNARNA由基本单位核糖核苷酸组成，也能储由基本单位核糖核苷酸组成，也能储存遗传信息存遗传信息在在RNARNA和和DNADNA的关系中，也遵循的关系中，也遵循“碱基互碱基互补配对原则补配对原则”A=U”A=U，G=CG=C。

RNARNA一般是单链，而且比一般是单链，而且比DNADNA短，因此能短，因此能够通过核孔，从细胞核转移到细胞质中够通过核孔，从细胞核转移到细胞质中一）遗传信息的转录（一）遗传信息的转录1. 1.场所：场所：2.2.模板：模板：3.3.原料：原料：4.4.原则：原则：细胞核细胞核DNADNA分子中的一条链分子中的一条链4 4种核糖核苷酸种核糖核苷酸碱基互补配对原则碱基互补配对原则5.5.条件：条件：6.6.产物：产物：rRNArRNA：主要的：主要的RNARNA，占，占RNARNA的的80%80%左右tRNAtRNA：最小，占：最小，占RNARNA的的15%15%左右mRNAmRNA：含量很少，占：含量很少，占RNARNA的的5%5%左右分子量左右分子量较大，代谢非常活跃，是蛋白质生物合成的模较大，代谢非常活跃，是蛋白质生物合成的模板能量（能量（ATPATP），酶（），酶（RNARNA聚合酶）聚合酶）RNARNA（mRNAmRNA，tRNAtRNA，rRNArRNA）作为模板的作为模板的DNADNA链被称为非编链被称为非编码链，或无意码链，或无意义链与模板链互补与模板链互补的的DNADNA链被称为链被称为编码链，或有编码链，或有意义链。

意义链R RN NA A链链的的合合成成转录成的转录成的RNARNA的碱基序列，与作为的碱基序列，与作为模板链的模板链的DNADNA单链的碱基序列有什单链的碱基序列有什么关系？与该么关系？与该DNADNA的另一条链（非的另一条链（非模板链）的碱基序列有哪些异同？模板链）的碱基序列有哪些异同？TCATG A TT AAG T AC A A A T 转录发生在细胞核转录发生在细胞核. .这是一段展开的这是一段展开的DNA.DNA.转录的过程转录的过程AG T AC A A A T AGCUGACGGUUU只有一条链作为模板只有一条链作为模板转录的过程转录的过程AG T AC A A A T RNA RNA 聚合酶聚合酶AGCUGACGGUUU转录的过程转录的过程下方为一个个的下方为一个个的R RNANA核苷酸AG T AC A A A T AGCGACGGUUUURNARNA聚合酶将聚合酶将RNARNA核苷酸连接起来，以碱基互补核苷酸连接起来，以碱基互补配对为原则配对为原则转录的过程转录的过程AG T AC A A A T AGCGACGGUUU URNARNA聚合酶沿着聚合酶沿着DNADNA移动移动。

转录的过程转录的过程AG T AC A A A T GCGACGGUUU UARNARNA聚合酶沿着聚合酶沿着DNADNA移动移动转录的过程转录的过程AG T AC A A A T GCGACGUUGU UARNARNA核苷酸一个一个连接起来核苷酸一个一个连接起来转录的过程转录的过程AG T AC A A A T GCGACGUGU UAURNARNA核苷酸一个一个连接起来核苷酸一个一个连接起来转录的过程转录的过程AG T AC A A A T GCGACGGU UAUURNARNA核苷酸一个一个连接起来核苷酸一个一个连接起来转录的过程转录的过程AG T AC A A A T GCGACGGU UAU UARNARNA核苷酸一个一个连接起来核苷酸一个一个连接起来转录的过程转录的过程AG T AC A A A T GCGCGGU UAU UA URNARNA核苷酸一个一个连接起来核苷酸一个一个连接起来转录的过程转录的过程AG T AC A A A T GGCGGU UAU UA U CRNARNA核苷酸一个一个连接起来核苷酸一个一个连接起来转录的过程转录的过程AG T AC A A A T GGCGGU UAU UA U CRNARNA核苷酸一个一个连接起来核苷酸一个一个连接起来转录的过程转录的过程AG T AC A A A T U UC CA AU UG GA AU UU UA AmRNAmRNA细胞质细胞质核孔核孔转录的过程转录的过程信使信使RNARNA（mRNAmRNA） 通过核孔从细胞核中出来，通过核孔从细胞核中出来，到细胞质中。

到细胞质中细胞核细胞核信使信使RNARNA（mRNAmRNA） 通过核孔从细胞核中出来，通过核孔从细胞核中出来，到细胞质中到细胞质中AG T AC A A A T UCAUG A UUAmRNA转录的过程转录的过程细胞核细胞核细胞质细胞质TCATG T TT AAG T AC A A A T AGUAC A AAUmRNA外显子和内含子外显子和内含子有些有些DNADNA分子中既含有编码氨基酸的外显子，分子中既含有编码氨基酸的外显子，又含有不编码氨基酸的内含子又含有不编码氨基酸的内含子前体信使前体信使RNARNA的内含子在的内含子在RNARNA自身的催化作自身的催化作用下被切除掉，外显子连接在一起，形成用下被切除掉，外显子连接在一起，形成信使信使RNARNA，信使，信使RNARNA通过核孔，进入细胞质通过核孔，进入细胞质前体前体mRNAmRNA切除内含子的过程切除内含子的过程1.1.依赖于蛋白质的序列：利用蛋白质水解依赖于蛋白质的序列：利用蛋白质水解释放的能量，把新生的释放的能量，把新生的RNARNA链释放出来；链释放出来；2.2.不依赖于蛋白质的序列：由合成的不依赖于蛋白质的序列：由合成的RNARNA链链的结构决定的，这段的结构决定的，这段RNARNA富含富含G-CG-C，且可以，且可以形成发夹结构。

形成发夹结构转录终止序列转录终止序列RNARNA发夹结构发夹结构在发夹结构的下游，新在发夹结构的下游，新生的生的RNARNA链末端有一连链末端有一连串的串的U U，A-UA-U之间的氢键之间的氢键是最不稳定的，因此是最不稳定的，因此RNARNA链被释放出来链被释放出来转录的结果转录的结果 经过遗传信息的转录，经过遗传信息的转录，DNADNA序列上的序列上的基因信息传递到基因信息传递到mRNAmRNAmRNAmRNA通过核孔通过核孔进入细胞质，指导蛋白质的合成，这进入细胞质，指导蛋白质的合成，这样，遗传信息便由细胞核传递到细胞样，遗传信息便由细胞核传递到细胞质转录与转录与DNADNA复制有什么异同处？复制有什么异同处？思思 考考转录转录DNADNA复制复制DNA的复制的复制转录转录模板模板原料原料酶酶产物产物DNADNA复制与转录的比较复制与转录的比较以以DNA的两的两条母链为模板条母链为模板游离的脱氧核苷酸游离的脱氧核苷酸DNA解旋酶、解旋酶、DNA聚合酶聚合酶2个双链个双链DNA分子分子以以DNA的一条链的一条链为模板为模板游离的核糖核苷酸游离的核糖核苷酸DNA解旋酶、解旋酶、RNA聚合酶聚合酶1条条RNA单链单链（二）遗传信息的翻译（二）遗传信息的翻译1. 1.密码子密码子科技探索：科技探索：1.201.20世纪世纪5050年代，迦莫夫提出三联体年代，迦莫夫提出三联体密码学说；密码学说；2.2.尼伦伯格和霍拉纳破解了遗传密码。

尼伦伯格和霍拉纳破解了遗传密码UCAUG A UUAmRNA密码子密码子密码子密码子密码子密码子碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的？碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的？一个碱基决定一个氨基酸只能决定一个碱基决定一个氨基酸只能决定4 4种：种：4 41 11 1，不行，不行二个碱基决定一个氨基酸只能决定二个碱基决定一个氨基酸只能决定1616种：种：4 42 21616，不行，不行三个碱基决定一个氨基酸只能决定三个碱基决定一个氨基酸只能决定6464种：种：4 43 36464，足足有余，足足有余 密码子密码子UCAUG A UUAmRNA 密码子密码子 密码子密码子密码子：遗传学上把密码子：遗传学上把mRNAmRNA上决定一个氨上决定一个氨基酸的基酸的3 3个相邻的碱基，叫做一个密码子个相邻的碱基，叫做一个密码子注：注：密码子（遗传密码）在密码子（遗传密码）在mRNAmRNA上，而遗传上，而遗传信息在信息在DNADNA上，两者不能混淆上，两者不能混淆多个密码子可对应一种氨基酸多个密码子可对应一种氨基酸一个密码子只和一种氨基酸相对应一个密码子只和一种氨基酸相对应密码子共密码子共64个，编码氨基酸的密码子只个，编码氨基酸的密码子只有有61个。

个起始密码子可以编码氨基酸，起始密码子可以编码氨基酸，3个终止密个终止密码子不编码任何氨基酸码子不编码任何氨基酸注意：注意：.场所：场所：.模板：模板：.原料：原料：.条件：条件：.碱基配对：碱基配对：.产物：产物：细胞质的核糖体上细胞质的核糖体上mRNAmRNA2020种氨基酸种氨基酸能量（能量（ATPATP），酶，），酶，tRNAtRNA等等mRNAmRNA与与tRNAtRNA的碱基互补配对的碱基互补配对具有一定氨基酸顺序的蛋白质具有一定氨基酸顺序的蛋白质 （多肽）（多肽）mRNAmRNA通过核孔进入细胞质后，很快便与核通过核孔进入细胞质后，很快便与核糖体结合起来，形成多聚核糖体核糖体糖体结合起来，形成多聚核糖体核糖体是细胞内利用氨基酸合成蛋白质的场所是细胞内利用氨基酸合成蛋白质的场所多多聚聚核核糖糖体体AC U 天冬天冬酰氨酰氨反密码子反密码子AUG异亮异亮氨酸氨酸反密码子反密码子转运转运RNARNA（tRNAtRNA）：分子结构呈三叶草形，）：分子结构呈三叶草形，其其“叶柄叶柄”端能与一个特定的氨基酸结合，端能与一个特定的氨基酸结合，“叶叶片片”端有三个特殊的碱基称为端有三个特殊的碱基称为“反密码子反密码子”，能，能与与mRNAmRNA上的上的“密码子密码子”相识别。

相识别tRNAtRNA的特点的特点.一种一种tRNAtRNA只能识别并转运一种氨基只能识别并转运一种氨基酸一种氨基酸可以由多种一种氨基酸可以由多种tRNAtRNA转运反密码子的种类：反密码子的种类：6161种终止密码子没有反密码子终止密码子没有反密码子返幻灯片 42回 概概 念念 位位 置置 作作 用用遗传遗传信息信息 密码密码子子 反密反密码子码子 DNADNA中能控制生物性状中能控制生物性状的脱氧核苷酸排列顺序的脱氧核苷酸排列顺序 mRNAmRNA中中决定一个氨基决定一个氨基酸的相邻的三个碱基酸的相邻的三个碱基tRNAtRNA中能识别信使中能识别信使RNARNA上相应密码子的上相应密码子的三个特三个特殊的碱基殊的碱基控制生控制生物性状物性状决定蛋白决定蛋白质中氨基质中氨基酸的顺序酸的顺序识别密识别密码子码子 遗传信息、密码子和反密码子的比较遗传信息、密码子和反密码子的比较翻译的过程翻译的过程当当tRNA运载着一个氨基酸进入核糖体以后，运载着一个氨基酸进入核糖体以后，就以就以mRNA为模板。