第1节基因指导蛋白质的合成

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1、问题：①蛋白质合成的场所是什么？②DNA主要存在于细胞的哪个部分？遗传信息是如何从细胞核传到核糖体，从而控制蛋白质合成的？第四章基因的表达第1节基因指导蛋白质的合成DNAmRNA细胞质mRNA蛋白质细胞核核糖体媒介？基因：在DNA上含有遗传信息蛋白质：体现具体生命现象核孔？1.RNA的结构A核糖PC核糖PU核糖PPG核糖AAGGCUU一.遗传信息的转录一般DNA由条核苷酸链组成而RNA由条核苷酸链组成21比较项目DNARNA基本单位脱氧核苷酸核糖核苷酸五碳糖脱氧核糖核糖含氮碱基AGCTAGCU结构双螺旋结构单链结构存在部位细胞核（线、叶）细胞质DNA、RNA的区别2.RNA的种类名称结构特点功

2、能mRNA信使RNA线形;遗传信息的携带者tRNA转运RNA三叶草形运输氨基酸，识别密码子rRNA核糖体RNA组成核糖体TCATGATTAAGTACTAATDNA的平面结构图AGTACTAATAGCUGACGGUUU3.转录:在细胞核中，以DNA的一条链为模板，合成RNA的过程。解旋AGTACTAATAGCUGACGGUUURNA聚合酶AGTACTAATAGCGACGGUUUUAGTACTAATAGCGACGGUUUUAGTACTAATGCGACGGUUUUAAGTACTAATGCGACGUUGUUAAGTACTAATGCGACGUGUUAAAGTACTAATGCGACGGUUAAUAGTAC

3、TAATGCGACGGUUAAUAAGTACTAATGCGCGGUUAAUAUAGTACTAATGGCGGUUAAUAUCAGTACTAATGGCGGUUAAUAUCmRNA转录过程总结场所：主要在细胞核模板：DNA的一条链（模板链）原料：4种核糖核苷酸原则：碱基互补配对原则（A-U）产物：mRNAUCAUGAUUAmRNA细胞质AGTACTAAT细胞核核孔1.翻译:在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。二.遗传信息的翻译翻译过程核糖体20种氨基酸mRNAtRNA碱基互补配对原则多肽链场所：原料：模板：转运工具：原则：产物：在细胞质中，翻译是一个快速的过

4、程。在370C时，细菌细胞内合成肽链的速度约为每秒连接15个氨基酸。通常，一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成。因此，少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质。肽链合成后，就从核糖体与mRNA复合物脱离，经过一系列的步骤，被运送到各自的“岗位”，盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质分子，开始承担细胞生命活动的各项职责。碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的？思考：1954年，美籍俄裔理论物理学伽莫夫,应用排列组合计算来研究遗传密码。DNA中的4种核苷酸，每次取3个来进行组合，其组合种数是：mRNA分子中的4种碱基如何决定蛋白质分子中的20种氨基酸？伽莫夫于是提

5、出遗传密码的三联体（triplet）假说。当时，伽莫夫很得意，他将20称为“生物学上的神奇数字”。1个碱基决定1个氨基酸41=42个碱基决定1个氨基酸42=163个碱基决定1个氨基酸43=641961年，克里克在烟草花叶病毒的实验中发现，这种病毒的外壳蛋白的每个亚基蛋白质约由400个氨基酸组成，而每个亚基又是受一分子mRNA编码支配。每一分子mRNA约由1200个核苷酸组成。美国科学家尼伦伯格与美籍印裔科学家霍拉纳1961年，尼伦伯格先合成了一条全部由尿嘧啶核苷酸（U）组成的多苷酸链，即UUU……。然后将这种多聚U加入到含有20种氨基酸以及有关酶的缓冲液中，结果只产生了一种由苯丙氨酸组成的多肽

6、链。这是一个惊人的发现：与苯丙氨酸对应的遗传密码是UUU。这是世界上解读出的第一个遗传密码子。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、三个终止密码子：UAA、UAG、UGA，不编码任何氨基酸，代表多肽链合成的终止通用性尼伦伯格科拉纳霍利1968年诺贝尔生理学或医学奖获奖AGTACTAATUCAUGAUUAmRNA细胞质细胞核UCAUGAUUAmRNA密码子密码子密码子2.密码子：mRNA上决定氨基酸的三个相邻的碱基转运RNA（tRNA）反密码子mRNAUGCAUACCGAUUAUAAU亮氨酸ACU天门冬氨酸AUG异亮氨酸转运RNA氨基酸反密码子反密码子反密码子

7、AAU亮氨酸ACU天门冬氨酸AUG异亮氨酸AAU亮氨酸ACU天门冬氨酸AUG异亮氨酸UCAUGAUUAmRNA细胞质UCAUGAUUAAAU亮氨酸ACU天门冬氨酸核糖体UCAUGAUUAAAU亮氨酸ACU天门冬氨酸UCAUGAUUAAAU亮氨酸ACU天门冬氨酸AUG异亮氨酸UCAUGAUUAAAU亮氨酸ACU天门冬氨酸AUG异亮氨酸肽键UCAUGAUUAAAU亮氨酸ACU天门冬氨酸AUG异亮氨酸U