第18講基因的表達遺傳信息的轉錄和翻譯RNA的結構、種類和功能0102中心法則031.1元素組成：1.2基本單位：1.3單體種類：C、H、O、N、P核糖核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸尿嘧啶核糖核苷酸胞嘧啶核糖核苷酸鳥嘌呤核糖核苷酸P核糖含氮堿基堿基為A：堿基為U：堿基為G：堿基為C：考點一RNA的結構、種類和功能DNA的基本單位RNA的基本單位

（RNA）核糖核苷酸鏈A核糖POCPOUPOGPO核糖核糖核糖1.4結構：一般是

，長度比DNA

；能通過

從細胞核轉移到細胞質中。單鏈短核孔1.5種類

①mRNA：

RNA。以密碼子的形式，攜帶來自DNA的

，是

合成的

模板。

②tRNA：

RNA。攜帶的

能與mRNA上的密碼子互補配對，轉運

。（每種tRNA只能識別并轉運

種氨基酸。）

③rRNA：

RNA。

的組成成分，還能催化

的形成。信使遺傳信息蛋白質轉運氨基酸反密碼子核糖體核糖體肽鍵直接一病毒RNA:RNA病毒的遺傳物質酶：少數酶為RNA，起催化作用DNA（脫氧核糖核酸）RNA（核糖核酸）基本單位

核苷酸

核苷酸五碳糖含氮堿基結構

結構大多為

結構脫氧核糖脫氧核糖核糖A、C、G、TA、C、G、U雙螺旋單鏈分布真核生物：

原核生物：

主要在細胞核（線粒體、葉綠體）主要在擬核（質粒）主要存在于細胞質功能

是主要的

，攜帶和復制

，并指導

的合成。

①是RNA病毒的。②mRNA：攜帶

，傳遞

。③tRNA：運輸。④rRNA：組成

，催化肽鍵形成）⑤少數作為

，具有

作用遺傳物質遺傳信息蛋白質遺傳物質密碼子遺傳信息氨基酸核糖體酶催化基因表達的概述基因控制生物性狀指導合成蛋白質體現者基因指導蛋白質合成的過程，叫基因的表達。遺傳信息儲存在細胞核的DNA中蛋白質的合成發生在核糖體充當信使的中間物質---RNA真核細胞轉錄翻譯考點二

遺傳信息的轉錄和翻譯思考：RNA為什么可以作為DNA的信使傳遞信息呢？DNA的基本單位RNA的基本單位思考：RNA為什么可以作為DNA的信使傳遞信息呢？

②RNA一般是單鏈，而且比DNA短，因此能夠通過核孔，從細胞核轉移到細胞質中。①RNA與DNA的關系中，也遵循“堿基互補配對原則”；因此以mRNA為媒介可將遺傳信息傳遞到細胞質中。以DNA的一條鏈為模板，合成RNA的過程1.概念：2.場所：主要在細胞核，也可以在線粒體和葉綠體中（DNA→RNA）3.時間：整個生命歷程二、

遺傳信息的轉錄4.過程：RNA聚合酶一條鏈核糖核苷酸RNADNA鏈（啟動子）連接磷酸二酯鍵RNA原（粗產品）5、產物：RNA原修剪成熟RNA(包括mRNA、tRNA、rRNA)以mRNA為模板，合成具有一定氨基酸序列的蛋白質的過程1.概念：2.場所：核糖體（RNA→蛋白質）3.時間：整個生命歷程三、遺傳信息的翻譯4.密碼子：AUCGAUCCGCAmRNA密碼子密碼子密碼子mRNA上決定一個氨基酸的三個相鄰的堿基，叫做一個密碼子。②密碼子的種類①密碼子的特性3個終止密碼:（不決定氨基酸）UAA、UAG、UGA2個起始密碼:AUG（甲硫氨酸）、GUG（纈氨酸）a、一個密碼子只對應一種氨基酸b、一種氨基酸可對應一個或多個密碼子c、地球上幾乎所有生物都共用一套密碼子（專一性）（簡并性）（通用性）43=64種第一個字母第二個字母第三個字母UCAGU苯丙氨酸苯丙氨酸亮氨酸亮氨酸絲氨酸絲氨酸絲氨酸絲氨酸酪氨酸酪氨酸終止終止半胱氨酸半胱氨酸終止色氨酸UCAGC亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸組氨酸組氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸UCAGA異亮氨酸異亮氨酸異亮氨酸甲硫氨酸（起始）蘇氨酸蘇氨酸蘇氨酸蘇氨酸天冬酰胺天冬酰胺賴氨酸賴氨酸絲氨酸絲氨酸精氨酸精氨酸UCAGG纈氨酸纈氨酸纈氨酸纈氨酸（起始）丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸天冬氨酸天冬氨酸谷氨酸谷氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸UCAG(1)必修2P67“思考·討論”：從密碼子表可以看出，像苯丙氨酸、亮氨酸這樣，絕大多數氨基酸都有幾個密碼子，這一現象稱作密碼子的簡并。你認為密碼子的簡并對生物體的生存發展有什么意義？提示當一個密碼子中有一個堿基改變時，可能并不會改變其對應的氨基酸，增強了密碼子的容錯性；當某種氨基酸使用頻率高時，幾種不同的密碼子都編碼同一種氨基酸可以保證翻譯的速度。(2)幾乎所有的生物體都共用一套密碼子，這體現了密碼子的什么特點？提示這體現了密碼子的通用性，說明當今生物可能有著共同的起源。密碼子與反密碼子天冬酰胺亮氨酸異亮氨酸AAUCUAUAGUUAGAUAUCmRNAtRNA5.轉運工具：①形態：三葉草形②種類：64-3=61種1種tRNA只能轉運一種氨基酸。③tRNA與氨基酸的對應關系：1種氨基酸可以由一種或多種tRNA運輸（反密碼子種類）讀法：3‘—5’6.翻譯過程：UAC甲硫氨酸ACU天冬氨酸核糖體mRNACUUAGGAAUC1號2號①起始：mRNA與核糖體結合②運輸：tRNA攜帶氨基酸將其置于特定位置6.翻譯過程：UAC甲硫氨酸ACU天冬氨酸mRNACUUAGGAAUC肽鍵1號2號3號AUG異亮氨酸③延伸：核糖體沿mRNA移動，讀取下一個密碼子，對應的tRNA運輸相應的氨基酸加到延伸的肽鏈上6.翻譯過程：甲硫氨酸ACU天冬氨酸mRNACUUAGGAAUC肽鍵1號2號3號AUG異亮氨酸④停止：當核糖體到達mRNA的終止密碼子時，合成停止⑤脫離mRNAtRNAmRNAtRNA終止密碼子脫離2遺傳信息的翻譯6.翻譯過程：①模板：②原料：③能量：④酶：⑤轉運工具：⑥堿基互補配對：⑦產物：mRNA20種氨基酸ATP多種酶tRNAA-U，U-A，G-C，C-G多肽鏈（蛋白質）UACAUGCGtRNAmRNA翻譯過程小結：復制轉錄翻譯時間

個體生長發育整個過程場所主要在細胞核，也可以在線粒體、葉綠體

模板DNA的兩條鏈

原料

能量ATP酶

多種酶產物兩個雙鏈DNA

堿基互補配對方式

意義傳遞遺傳信息表達遺傳信息，使生物表現出各種性狀總結：DNA復制、轉錄、翻譯的區別與聯系有絲分裂間期和減數第一次分裂前的間期核糖體DNA的一條鏈mRNA鏈4種游離的脫氧核苷酸4種游離的核糖核苷酸20種氨基酸解旋酶、DNA聚合酶RNA聚合酶RNA蛋白質A-T、T-A、G-C、C-GA-U、T-A、G-C、C-GA-U、U-A、G-C、C-G考點一

遺傳信息的轉錄和翻譯注意：①多聚核糖體：一條mRNA鏈上結合多個核糖體進行翻譯易錯：多個核糖體共同合成一條多肽鏈多個核糖體合成多條不同的多肽鏈②翻譯時mRNA相對靜止，核糖體在mRNA上移動③真核細胞先在細胞核（主要）轉錄，然后在細胞質翻譯，原核細胞邊轉錄邊翻譯意義：少量的mRNA分子短時間內快速合成大量相同的多肽鏈方向：從

到

（判斷依據：肽鏈的長短，

的翻譯在前）；長右左原核生物的基因表達（邊轉錄邊翻譯）mRNADNA模板鏈RNA聚合酶真核細胞和原核細胞基因表達過程的判斷方法:常考圖示解讀④mRNA中堿基數、DNA上的堿基數目與蛋白質中氨基酸數的關系DNAmRNA多肽鏈m個氨基酸3m個堿基至少6m個堿基至少轉錄復制轉錄翻譯時間

個體生長發育整個過程場所主要在細胞核，也可以在線粒體、葉綠體

模板DNA的兩條鏈

原料

能量ATP酶

多種酶產物兩個雙鏈DNA

堿基互補配對方式

意義傳遞遺傳信息表達遺傳信息，使生物表現出各種性狀總結：DNA復制、轉錄、翻譯的區別與聯系有絲分裂間期和減數第一次分裂前的間期核糖體DNA的一條鏈mRNA鏈4種游離的脫氧核苷酸4種游離的核糖核苷酸20種氨基酸解旋酶、DNA聚合酶RNA聚合酶RNA蛋白質A-T、T-A、G-C、C-GA-U、T-A、G-C、C-GA-U、U-A、G-C、C-G小結：DNA的復制、轉錄和翻譯的聯系(3)不同類型生物遺傳信息的傳遞①以DNA為遺傳物質的生物遺傳信息的傳遞(1)提出者：

。(2)補充后的內容圖解克里克考點三

中心法則及基因與性狀的關系中心法則的內容及其發展1體現了遺傳信息的傳遞和表達功能②具有RNA復制功能的RNA病毒(如煙草花葉病毒)③具有逆轉錄功能的RNA病毒(如艾滋病病毒)④高度分化的細胞寫出下列生物中心法則表達式生物種類舉例遺傳信息的傳遞過程DNA病毒T2噬菌體

RNA病毒煙草花葉病毒

逆轉錄病毒艾滋病病毒

細胞生物動物、植物、細菌、真菌等

注意：RNA復制和逆轉錄只發生在被RNA病毒寄生的細胞中，而在其他生物體內不能發生。不同細胞中的中心法則途徑高等動植物只有DNA復制、轉錄、翻譯三條途徑，但具體到不同細胞情況不盡相同：根尖分生區細胞等分裂旺盛的組織細胞中三條途徑都有；葉肉細胞、洋蔥表皮細胞等高度分化的細胞只有轉錄和翻譯兩條途徑；哺乳動物成熟的紅細胞中無信息傳遞。不具有分裂能力的細胞，不進行DNA的復制4.生命是物質、能量和信息的統一體(1)DNA、RNA是

的載體。(2)蛋白質是信息的

。(3)

為信息的流動提供能量。信息表達產物ATP基因酶的合成控制生物的性狀間接控制代謝過程控制

（1）間接控制

考點三

中心法則及基因與性狀的關系基因控制生物性狀的途徑2基因酶的合成控制生物性狀表現編碼酪氨酸酶基因異常缺少酪氨酸酶不能合