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课件网) 第四章 基因的表达 基因控制生物体的性状 指导 合成 蛋白质 直接体现者 基因指导蛋白质合成的过程,叫基因的表达。 DNA 主要存在于细胞核中 蛋白质的合成 在细胞质中的核糖体上进行 指导 通过RNA作为信使 为什么RNA适于作DNA的信使? RNA也是由核苷酸连接而成,也能储存遗传信息。 RNA与DNA的关系中,也遵循碱基互补配对原则。 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和DNA的区别 项目 RNA DNA 名称 组成 基本单位 结构 存在部位 功能 核糖核酸 脱氧核糖核酸 核糖核苷酸 脱氧(核糖)核苷酸 一般为单链 一般为双链 主要存在于细胞质中 主要存在于细胞核中 C、H、O、N、P 核糖、磷酸、含氮碱基:A、G、C、U C、H、O、N、P 脱氧核糖、磷酸、含氮碱基:A、G、C、T 传递遗传信息 携带遗传信息 核糖与脱氧核糖 RNA的种类和功能 63页图4-3 信使RNA(mRNA) 作为DNA的信使,将DNA的遗传信息转录下来,传递至细胞质中的核糖体上,控制蛋白质的合成。 转运RNA(tRNA) 氨基酸的运载工具。(一种转运RNA只能识别和转运一种氨基酸) 核糖体RNA(rRNA) 核糖体的组成部分 一、遗传信息的转录 在细胞核中,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。 过程:63页图4-4 场所: 模板: 原料: 条件: 产物: 特点: 原则: 主要在细胞核 DNA上基因的一条链 四种核糖核苷酸(A、G、C、U) 需要酶和ATP 单链的mRNA 边解旋边转录 碱基互补配对原则 (A=U,T=A; G=C,C=G) 转录小结 二、遗传信息的翻译 1、定义:在细胞质中的核糖体上,以游离在细胞质中的各种氨基酸为原料,以mRNA为模板合成具有一定氨基顺序的蛋白质的过程,称为翻译。 碱基与氨基酸之间的对应关系 DNA和RNA都只含有4种碱基,而组成生物体蛋白质的氨基酸有20种。这4种碱基是怎样决定蛋白质的20种氨基酸的? 如果1个碱基决定1个氨基酸,4种碱基能决定多少种氨基酸? 如果2个碱基编码一个氨基酸,最多能编码多少种氨基酸? 一个氨基酸的编码至少需要多少个碱基,才足以组合出构成蛋白质的20种氨基酸? 41=4,不行 42=16,不行 43=64,足足有余 实验证明:1961年英国的克里克和同事用实验证明了一个氨基酸是由mRNA上的3个碱基决定的,即mRNA上的3个相邻的碱基决定一个氨基酸,把mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基叫做三联体密码子 到底是如何决定的呢? 密码子 U C A U G A U U A mRNA 密码子 密码子 2、遗传密码: 遗传学上把mRNA中决定氨基酸的不同碱基排列顺序,叫做“遗传密码”。把其中决定一个氨基酸的相邻的三个碱基叫做密码子。 遗传密码表 a、一种氨基酸可以和多个密码子相对应 b、一个密码子只和一种氨基酸相对应 c、二个密码子(AUG、GUG)可以作为起始密码,同时可以决定氨基酸。三个终止密码(UAA、UAG、UGA)不决定任何氨基酸。 d、氨基酸的种类;20种 密码子的种类:64种(61种有义密码) 从遗传密码表中可看出: c、简并性:一种氨基酸有两种以上的密码子的情况 。 遗传密码的特性: a、有3个终止密码,没有对应的氨基酸,所以,在64个遗传密码中,能决定氨基酸的遗传密码子只有61个。 b、通用性:地球上几乎所有的生物共用一套密码子表。 3、从密码子表可以看出,一种氨基酸可能由几个密 码子决定,这一现象称做密码的简并性。你认为 密码的简并性对生物体的生存发展有什么意义? 从密码子的简并性我们能够认识到: 如果密码子中的一个碱基发生变化,可能影响到蛋白质氨基酸的种类,也有可能蛋白质的氨基酸种类不发生变化(例如GAU、GAC都决定天冬氨酸) 这就保证了生物遗传的相对稳定性。又使生物出现变异,从而促进生物的发展变化。 问题: ... ...