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章基因的表达第第11节 基因指导蛋白质的合成节 基因指导蛋白质的合成
章基因的表达
第第44
（1）信使RNA（mRNA)
功能：将DNA的遗传信息转录下来，传递至细胞质中的核糖体上，掌握蛋白质的合成
。
（2）转运RNA（tRNA)
功能：识别密码子，转运氨基酸。每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。
（3）核糖体（rRNA）
与核糖体的合成有关。RNA的种类
遗传信息的转录1.转录：在细胞核内，以DNA的一条链为模板，合成RNA的过程。
TG C AC TA A T 核孔DNA双螺旋细胞质细胞核DNA双螺旋ACGTGATTADNA双螺旋
U
UDNA游离的核糖核苷酸以DNA的一条链为模板合成RNA细胞质细胞核
A
U
C
U
G
C
AG
TG C AC TA A T
A
U细胞质细胞核
A
U
C
U
G
C
AG
TG C AC TA A T
A
U
C
U细胞质细胞核
G
C
AG
TG C AC TA A T AU
U细胞质细胞核
A
U
C
G
C
AG
TG C AC TA A T AU
U细胞质细胞核
U
C
G
C
AG
TG C AC TA A T AUG
UUTG C AC TA A T 细胞质细胞核
UU
CC
CC
AGAG
GAUG
U细胞质细胞核
C
C
AG
TG C AC TA A T GAUGA
U细胞质细胞核
U
C
C
AG
TG C AC TA A T GAUGA
C
C细胞质细胞核
TG C AC TA A T GAUGAUAG
C
C细胞质细胞核
TG C AC TA A T GAUGAUAU
TG C AC TA A T GAUGAUAUC细胞质细胞核
TG C AC TA A T GAUGAUAUCDNA的一条单链mRNA细胞质细胞核
TG C AC TA A T 细胞质细胞核mRNA通过核孔进入细胞质ACGUGAUUADNA的一条单链mRNA
TG C AC TA A T ACGUGAUUAmRNAmRNA通过核孔进入细胞质细胞质细胞核DNA的一条单链
转录小结•场所:•模板:•原料:•产物:•条件:•原则:主要在细胞核DNA的一条链游离的4种核糖核苷酸模板、原料、能量（ATP）、酶（RNA聚合酶）mRNA碱基互补配对原则（A—U、T—A、 C—G、G—C）（与DNA模板链碱基互补，但与非模板链碱基序列基本相同，只是用U代替T。
游离在细胞质中的各种氨基酸就以mRNA为模板合成具有肯定氨基酸挨次的蛋白质的过程。叫做翻译。翻译：
mRNA：碱基的数量碱基的数量碱基排列挨次碱基排列挨次碱基种碱基种类类蛋白质：氨基酸的数量氨基酸的数量氨基酸挨次氨基酸挨次氨基酸种类氨基酸种类决定决定决定?种?种4种20种商量：组成生物体蛋白质的氨基酸有20种，而RNA只有4种核苷酸，4种碱基AGCU如何决定20种氨基酸呢？翻译实质上是将mRNA中的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列。♦mRNA中的碱基与氨基酸的对应关系是怎样的？
碱基与氨基酸之间的对应关系1.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？ 2.如果2个碱基编码一个氨基酸，最多能编码多少种氨基酸？ 3.一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＝442＝1643＝64，足足有余
规律推理：一个碱基决定一个氨基酸，有 种两个碱基决定一个氨基酸，有 种三个碱基决定一个氨基酸，有 种 41664三个碱基决定一个氨基酸，43=64UUAGAUAUCmRNAmRNA密码子密码子密码子密码子：mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。
密码子表查法 例:CCU 脯氨酸 1.密码子总数是 种，但决定氨基酸的密码子是 种。2.一种密码子决定 种氨基酸，但一种氨基酸可以由 种不同的密码子决定。简并性 第一个字母其次个字母第三个字母UCAGU苯丙氨酸苯丙氨酸亮氨酸亮氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸酪氨酸酪氨酸终 止终 止半胱氨酸半胱氨酸终 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组氨酸组氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸UCAGA异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸甲硫氨酸（起始）苏氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸天冬酰胺天冬酰胺赖氨酸赖氨酸丝氨酸丝氨酸精氨酸精氨酸UCAGG缬氨酸缬氨酸缬氨酸缬氨酸（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UCAG6461一一种或多种3.全部生物使用同一套密码。通用性
密码子简并性意义： 如果密码子中的一个碱基发生变化，决定的氨基酸的种类可能不变（例如GAU、GAC都决定天冬氨酸），保证了生物遗传的相对稳定性。 几种不同的密码子都编码一种氨基酸可以保证翻译的速度。 密码子通用性 说明全部生物可能有共同的起源或生命在本质上是统一的。
遗传密码的特性：
1、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 个。问题：氨基酸是怎样运送到核糖体上的呢？612、通用性：地球上几乎全部的生物共用一套密码子表。3、简并性：遗传密码中，除色氨酸和甲硫氨酸仅有一个密码子外，其余氨基酸有2、3、4个或多至6个编码。在肯定程度上能防止由于碱基的转变而导致的遗传信息的转变。
•
转运RNA(tRNA)3’端
天冬氨酸ACU反密码子异亮氨酸AUG反密码子呈三叶草形，其一端能是携带氨基酸的部位，另一端有3个碱基。每个tRNA的这三个碱基可以与mRNA上的密码子互补配对，因而叫反密码子。
AUGGAUAUCmRNAmRNA？甲硫氨酸CUA反密码子核糖体
3、tRNA的种类与决定氨基酸的密码子的种类是一一对应的。tRNA有多种？1、一种tRNA可以携带几种氨基酸?2、一种氨基酸只能由一种tRNA携带吗?只能携带一种（专一只能携带一种（专一性）性）一种氨基酸可由一种或几种转运一种氨基酸可由一种或几种转运RNARNA来运输。来运输。tRNAtRNA有有6161种种。。
UCAUGAUUAmRNA 细胞质细胞质中的mRNA
亮
氨
门
酸
天
氨 核糖体mRNA与核糖体结合.
酰
冬
A
A
U
A
U
C
UCAUGAUUA
天
门
冬
酰
氨 tRNA上的反密码子与 mRNA上的密码子互补配对 .
C
U
A
UCAUGAUUAAAU 亮氨酸
异
亮
氨
酸 tRNA 将氨基酸转运到 mRNA上的 相应位置 .
U
A
G
UCAUGAUUAAAU 亮氨酸ACU 天门冬酰氨
异
亮
氨
酸 两个氨基酸分子缩合脱水缩合
U
A
G
UCAUGAUUAAAU 亮氨酸ACU 天门冬酰氨
A
A
U 亮氨酸ACU 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.
UCAUGAUUA
UCAUGAUUA 亮氨酸ACU 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
C
U 天门冬酰氨AUG 异亮氨酸 tRNA离开，再去转运新的氨基酸
A
UCAUGAUUA 亮氨酸
亮
氨天
门
酸
冬
酰
氨
异
亮
氨
酸以mRNA为模板形成有肯定氨基酸挨次的蛋白质
UCAUGAUUA
－AA、AA
－
－UU遗传信息流
－
淌：mRNA蛋白质
淌：遗传信息流
翻译场所：场所：产物：产物：模板：模板：原料：原料：条件：条件：主要在细胞质中核糖体。线粒体和叶绿体中核糖体mRNA蛋白质氨基酸ATP、酶、转运RNA（tRNA）碱基互补配对：碱基互补配对：G－C、C－G、UU
使RNA为模板四
种核糖核苷酸20种氨基酸特定的
酶和ATP单
链的信使RNA特定氨基酸挨次的蛋白质DNA的一条链与mRNA配对mRNA与tRNA配对
则细胞核细胞质的核糖体DNA的一条链信
转录翻译场所模板原料条件产物原
：11、
：练习
依据在蛋白质生物合成中遗传信息传递的规律，在下
依据在蛋白质生物合成中遗传信息传递、
面表格数码中填入相应的字母： ： CCCAAT C GU C G
面表格数码中填入相应的字母的规律，在下
使RNAGGDNA双链练习
A密码子精氨酸氨基酸转运RNAG信
“密码子”是指：（ ） A、核酸上特定
排列挨次的碱基 B、 DNA特定
排列挨次的碱基 C、信
使RNA上决定一个氨基酸的三个相邻 的碱基 D、转运RNA上决定一个氨基酸的三个相邻 的碱基3。一个运转RNA的一端碱基为CGA，
此运转 RNA运
载的氨基酸是：( ) A、精氨酸(CGA) B、 丝氨酸(AGU) C、 谷氨酸(GAG) D、 丙氨酸(GCU)CD
2。
4. 某基因中含有1200个碱基，则由它掌握合成的一条肽链的最多含有肽键的个数是 ( )
A．198个 B．199个
C．200个 D．201个B 基因中碱基数：基因中碱基数：mRNAmRNA中碱基数：蛋白质中氨基酸数中碱基数：蛋白质中氨基酸数＝
6 6 ： 3 3 ： 11
＝： ：
练习
某DNADNA片段所转录的mRNAmRNA中中U%U%＝＝28%28%，，A%A%＝＝18%18%，
某、所转录的片段
则个DNADNA片段中T%T%和和G%G%分别
则个，中片段
占（ ）。A.46%,54% B.23%,27% C.27%,23% D.46%,27%BA1T2T1A2G1C1C2G212AmUmGmCmmRNA
占（ ）。分别
练习55、
量、酶（翻译还需tRNA）mRNA肽
链A—U、T—AC—GDNARNARNA蛋白质A—U、C—G、
转录翻译场所模板原料条件产物信息流向配对原则细胞核细胞质的核糖体DNA的一条链mRNA4种核糖核苷酸20种氨基酸模板、原料、能
裂间期主
长发育过程核糖体mRNA20种氨基酸特定的
间场所模板原料酶能
长发育过程主
要是细胞核DNA的一条链4种核糖核苷酸RNA聚
要是细胞核DNA的两条链4种脱
氧核苷酸解
旋酶DNA聚
合酶等ATPA-U、T-AG-C ，C-G边解酶ATP密码子与反密码子配对（A-U, G-C）肽
合酶等ATPA-T、G-C半保
量原
则特
点产物细胞分
留复制边解
旋边转录，DNA仍保
旋边复制2个子代DNA分子生
合成蛋白质的速度
留1个mRNA生
链1个mRNA分子可结合多个核糖体，提高
DNA复制转录翻译时
基因掌握蛋白质合成的过程DNA的遗传信息mRNA的遗传信息蛋白质的氨基酸排列顺序转录转录翻译翻译数量n3n6n
章基因的表达
第第44
（1）信使RNA（mRNA)
功能：将DNA的遗传信息转录下来，传递至细胞质中的核糖体上，掌握蛋白质的合成
。
（2）转运RNA（tRNA)
功能：识别密码子，转运氨基酸。每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。
（3）核糖体（rRNA）
与核糖体的合成有关。RNA的种类
遗传信息的转录1.转录：在细胞核内，以DNA的一条链为模板，合成RNA的过程。
TG C AC TA A T 核孔DNA双螺旋细胞质细胞核DNA双螺旋ACGTGATTADNA双螺旋
U
UDNA游离的核糖核苷酸以DNA的一条链为模板合成RNA细胞质细胞核
A
U
C
U
G
C
AG
TG C AC TA A T
A
U细胞质细胞核
A
U
C
U
G
C
AG
TG C AC TA A T
A
U
C
U细胞质细胞核
G
C
AG
TG C AC TA A T AU
U细胞质细胞核
A
U
C
G
C
AG
TG C AC TA A T AU
U细胞质细胞核
U
C
G
C
AG
TG C AC TA A T AUG
UUTG C AC TA A T 细胞质细胞核
UU
CC
CC
AGAG
GAUG
U细胞质细胞核
C
C
AG
TG C AC TA A T GAUGA
U细胞质细胞核
U
C
C
AG
TG C AC TA A T GAUGA
C
C细胞质细胞核
TG C AC TA A T GAUGAUAG
C
C细胞质细胞核
TG C AC TA A T GAUGAUAU
TG C AC TA A T GAUGAUAUC细胞质细胞核
TG C AC TA A T GAUGAUAUCDNA的一条单链mRNA细胞质细胞核
TG C AC TA A T 细胞质细胞核mRNA通过核孔进入细胞质ACGUGAUUADNA的一条单链mRNA
TG C AC TA A T ACGUGAUUAmRNAmRNA通过核孔进入细胞质细胞质细胞核DNA的一条单链
转录小结•场所:•模板:•原料:•产物:•条件:•原则:主要在细胞核DNA的一条链游离的4种核糖核苷酸模板、原料、能量（ATP）、酶（RNA聚合酶）mRNA碱基互补配对原则（A—U、T—A、 C—G、G—C）（与DNA模板链碱基互补，但与非模板链碱基序列基本相同，只是用U代替T。
游离在细胞质中的各种氨基酸就以mRNA为模板合成具有肯定氨基酸挨次的蛋白质的过程。叫做翻译。翻译：
mRNA：碱基的数量碱基的数量碱基排列挨次碱基排列挨次碱基种碱基种类类蛋白质：氨基酸的数量氨基酸的数量氨基酸挨次氨基酸挨次氨基酸种类氨基酸种类决定决定决定?种?种4种20种商量：组成生物体蛋白质的氨基酸有20种，而RNA只有4种核苷酸，4种碱基AGCU如何决定20种氨基酸呢？翻译实质上是将mRNA中的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列。♦mRNA中的碱基与氨基酸的对应关系是怎样的？
碱基与氨基酸之间的对应关系1.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？ 2.如果2个碱基编码一个氨基酸，最多能编码多少种氨基酸？ 3.一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＝442＝1643＝64，足足有余
规律推理：一个碱基决定一个氨基酸，有 种两个碱基决定一个氨基酸，有 种三个碱基决定一个氨基酸，有 种 41664三个碱基决定一个氨基酸，43=64UUAGAUAUCmRNAmRNA密码子密码子密码子密码子：mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。
密码子表查法 例:CCU 脯氨酸 1.密码子总数是 种，但决定氨基酸的密码子是 种。2.一种密码子决定 种氨基酸，但一种氨基酸可以由 种不同的密码子决定。简并性 第一个字母其次个字母第三个字母UCAGU苯丙氨酸苯丙氨酸亮氨酸亮氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸酪氨酸酪氨酸终 止终 止半胱氨酸半胱氨酸终 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组氨酸组氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸UCAGA异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸甲硫氨酸（起始）苏氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸天冬酰胺天冬酰胺赖氨酸赖氨酸丝氨酸丝氨酸精氨酸精氨酸UCAGG缬氨酸缬氨酸缬氨酸缬氨酸（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UCAG6461一一种或多种3.全部生物使用同一套密码。通用性
密码子简并性意义： 如果密码子中的一个碱基发生变化，决定的氨基酸的种类可能不变（例如GAU、GAC都决定天冬氨酸），保证了生物遗传的相对稳定性。 几种不同的密码子都编码一种氨基酸可以保证翻译的速度。 密码子通用性 说明全部生物可能有共同的起源或生命在本质上是统一的。
遗传密码的特性：
1、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 个。问题：氨基酸是怎样运送到核糖体上的呢？612、通用性：地球上几乎全部的生物共用一套密码子表。3、简并性：遗传密码中，除色氨酸和甲硫氨酸仅有一个密码子外，其余氨基酸有2、3、4个或多至6个编码。在肯定程度上能防止由于碱基的转变而导致的遗传信息的转变。
•
转运RNA(tRNA)3’端
天冬氨酸ACU反密码子异亮氨酸AUG反密码子呈三叶草形，其一端能是携带氨基酸的部位，另一端有3个碱基。每个tRNA的这三个碱基可以与mRNA上的密码子互补配对，因而叫反密码子。
AUGGAUAUCmRNAmRNA？甲硫氨酸CUA反密码子核糖体
3、tRNA的种类与决定氨基酸的密码子的种类是一一对应的。tRNA有多种？1、一种tRNA可以携带几种氨基酸?2、一种氨基酸只能由一种tRNA携带吗?只能携带一种（专一只能携带一种（专一性）性）一种氨基酸可由一种或几种转运一种氨基酸可由一种或几种转运RNARNA来运输。来运输。tRNAtRNA有有6161种种。。
UCAUGAUUAmRNA 细胞质细胞质中的mRNA
亮
氨
门
酸
天
氨 核糖体mRNA与核糖体结合.
酰
冬
A
A
U
A
U
C
UCAUGAUUA
天
门
冬
酰
氨 tRNA上的反密码子与 mRNA上的密码子互补配对 .
C
U
A
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异
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氨
酸 tRNA 将氨基酸转运到 mRNA上的 相应位置 .
U
A
G
UCAUGAUUAAAU 亮氨酸ACU 天门冬酰氨
异
亮
氨
酸 两个氨基酸分子缩合脱水缩合
U
A
G
UCAUGAUUAAAU 亮氨酸ACU 天门冬酰氨
A
A
U 亮氨酸ACU 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.
UCAUGAUUA
UCAUGAUUA 亮氨酸ACU 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
C
U 天门冬酰氨AUG 异亮氨酸 tRNA离开，再去转运新的氨基酸
A
UCAUGAUUA 亮氨酸
亮
氨天
门
酸
冬
酰
氨
异
亮
氨
酸以mRNA为模板形成有肯定氨基酸挨次的蛋白质
UCAUGAUUA
－AA、AA
－
－UU遗传信息流
－
淌：mRNA蛋白质
淌：遗传信息流
翻译场所：场所：产物：产物：模板：模板：原料：原料：条件：条件：主要在细胞质中核糖体。线粒体和叶绿体中核糖体mRNA蛋白质氨基酸ATP、酶、转运RNA（tRNA）碱基互补配对：碱基互补配对：G－C、C－G、UU
使RNA为模板四
种核糖核苷酸20种氨基酸特定的
酶和ATP单
链的信使RNA特定氨基酸挨次的蛋白质DNA的一条链与mRNA配对mRNA与tRNA配对
则细胞核细胞质的核糖体DNA的一条链信
转录翻译场所模板原料条件产物原
：11、
：练习
依据在蛋白质生物合成中遗传信息传递的规律，在下
依据在蛋白质生物合成中遗传信息传递、
面表格数码中填入相应的字母： ： CCCAAT C GU C G
面表格数码中填入相应的字母的规律，在下
使RNAGGDNA双链练习
A密码子精氨酸氨基酸转运RNAG信
“密码子”是指：（ ） A、核酸上特定
排列挨次的碱基 B、 DNA特定
排列挨次的碱基 C、信
使RNA上决定一个氨基酸的三个相邻 的碱基 D、转运RNA上决定一个氨基酸的三个相邻 的碱基3。一个运转RNA的一端碱基为CGA，
此运转 RNA运
载的氨基酸是：( ) A、精氨酸(CGA) B、 丝氨酸(AGU) C、 谷氨酸(GAG) D、 丙氨酸(GCU)CD
2。
4. 某基因中含有1200个碱基，则由它掌握合成的一条肽链的最多含有肽键的个数是 ( )
A．198个 B．199个
C．200个 D．201个B 基因中碱基数：基因中碱基数：mRNAmRNA中碱基数：蛋白质中氨基酸数中碱基数：蛋白质中氨基酸数＝
6 6 ： 3 3 ： 11
＝： ：
练习
某DNADNA片段所转录的mRNAmRNA中中U%U%＝＝28%28%，，A%A%＝＝18%18%，
某、所转录的片段
则个DNADNA片段中T%T%和和G%G%分别
则个，中片段
占（ ）。A.46%,54% B.23%,27% C.27%,23% D.46%,27%BA1T2T1A2G1C1C2G212AmUmGmCmmRNA
占（ ）。分别
练习55、
量、酶（翻译还需tRNA）mRNA肽
链A—U、T—AC—GDNARNARNA蛋白质A—U、C—G、
转录翻译场所模板原料条件产物信息流向配对原则细胞核细胞质的核糖体DNA的一条链mRNA4种核糖核苷酸20种氨基酸模板、原料、能
裂间期主
长发育过程核糖体mRNA20种氨基酸特定的
间场所模板原料酶能
长发育过程主
要是细胞核DNA的一条链4种核糖核苷酸RNA聚
要是细胞核DNA的两条链4种脱
氧核苷酸解
旋酶DNA聚
合酶等ATPA-U、T-AG-C ，C-G边解酶ATP密码子与反密码子配对（A-U, G-C）肽
合酶等ATPA-T、G-C半保
量原
则特
点产物细胞分
留复制边解
旋边转录，DNA仍保
旋边复制2个子代DNA分子生
合成蛋白质的速度
留1个mRNA生
链1个mRNA分子可结合多个核糖体，提高
DNA复制转录翻译时
基因掌握蛋白质合成的过程DNA的遗传信息mRNA的遗传信息蛋白质的氨基酸排列顺序转录转录翻译翻译数量n3n6n
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