第1讲　描述运动的基本概念第4章　基因的表达第1节　基因指导蛋白质的合成　　　     1.RNA适于作DNA的信使(1)RNA与DNA的分子组成相似,具备准确传递遗传信息的可能。与DNA不同的是,组成RNA的五碳糖为核糖而不是脱氧核糖,RNA的碱基组成中没有T而含有U。(2)RNA一般为单链,而且比DNA短,能够通过核孔从细胞核转移到细胞质中。2.RNA的种类:mRNA、tRNA、rRNA等。其中rRNA是核糖体的组成成分之一。3.转录(1)概念:通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。1 | 遗传信息的转录


第1讲　描述运动的基本概念第4章　基因的表达(2)过程 


第1讲　描述运动的基本概念第4章　基因的表达特别提醒    (1)转录过程中DNA的解旋是在RNA聚合酶的作用下进行的,不需要解旋酶。(2)RNA聚合酶的作用是破坏氢键(解旋)和催化形成磷酸二酯键。(3)mRNA、tRNA、rRNA都是转录产物。


第1讲　描述运动的基本概念第4章　基因的表达1.mRNA与密码子、tRNA与反密码子 (1)mRNA与密码子:mRNA为翻译的模板,位于mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻的碱基称为密码子,如图中b。(2)tRNA与反密码子:每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸,其一端(3'端)是携带氨基酸的部位,另一端有可以与mRNA上的密码子互补的反密码子,如图中a。2 | 遗传信息的翻译


第1讲　描述运动的基本概念第4章　基因的表达(3)密码子的种类:密码子共有64个,其中终止密码子有3个,分别为UAA、UGA、UAG,终止密码子不编码任何氨基酸,是翻译终止的信号;特殊情况下,UGA可编码硒代半胱氨酸。起始密码子为AUG,它编码甲硫氨酸,是翻译开始的信号;原核生物中,GUG也可作起始密码子,此时它编码甲硫氨酸。


第1讲　描述运动的基本概念第4章　基因的表达特别提醒    (1)真核生物中,除终止密码子外,1种密码子决定1种氨基酸;1种氨基酸可由1种或多种密码子决定。1种氨基酸由多种密码子决定的现象叫作密码子的简并性;地球上几乎所有的生物都共用一套遗传密码(密码子的通用性)。(2)1种tRNA识别并转运1种氨基酸,而1种氨基酸可由1种或多种tRNA转运。(3)tRNA并非只含三个碱基,其含多个碱基,且局部可进行碱基互补配对,即tRNA中含有氢键。2.翻译(1)概念:游离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。


第1讲　描述运动的基本概念第4章　基因的表达 肽链合成后,从核糖体与mRNA的复合物上脱离,通常经过一系列步骤,盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质分子。(2)过程


第1讲　描述运动的基本概念第4章　基因的表达特别提醒    (1)1个mRNA分子上可相继结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成,少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质。 (2)核糖体在mRNA上的移动方向为5'→3',上图4个核糖体以同一mRNA为模板进行翻译,合成的蛋白质相同。(3)翻译过程实际是氨基酸脱水缩合的过程。(4)翻译过程需要三种RNA的参与,即mRNA作模板、tRNA作为转运氨基酸的工具、rRNA作为核糖体的组成成分。


第1讲　描述运动的基本概念第4章　基因的表达1.中心法则图解　　在遗传信息的流动过程中,DNA、RNA是信息的载体,蛋白质是信息的表达产物,ATP为信息的流动提供能量,可见,生命是物质、能量和信息的统一体。3 | 中心法则


型生物的遗传信息传递过程
传递过程发,病毒的遗传信息生在内宿主胞细内。 2.不同类
第1讲　描述运动的基本概念第4章　基因的表达(1)并不是所有的生物都能进行中心法则的所有过程,RNA的复制和逆转录只发生在某些RNA病毒中。(2)一种RNA病毒只能进行逆转录、RNA复制中的一个过程,逆转录需要逆转录酶,RNA复制需要RNA复制酶。(3)高度分化的细胞不再进行细胞分裂,因而不能发生DNA复制过程。(4)遗传信息的传递过程都发生在细胞


看法”判断中心法则的具体过程 
第1讲　描述运动的基本概念第4章　基因的表达3.“三


识析1.辨放线菌素D(一种
癌药抗物)可嵌入DNA双螺旋的小沟与,中DNA形成复合体,阻碍RNA聚合酶的功能。由此可
推知该药物直接影响翻译过程,这种说法正确吗?不
正聚合酶催化RNA确。遗传信息的转录,因此阻碍RNA聚合酶的功能,直接影响
的是遗传信息的转录过程,翻译过程不需要RNA聚合酶。2.奥
密是(O克戎icron)m新冠病毒变异株,传播速度快,是一种单股正链RN。病毒A
奥密克戎N行翻译所需rR进A、tRNA均这病毒+RNA复制形成,由种说法正确
吗?不
正确。奥密戎克的翻译在宿主细胞内均,所需rR进行A、tRNAN由宿主成。细胞的NA转录形D
第1讲　描述运动的基本概念第4章　基因的表达知


最初形成的是核内不成熟其在细RNA(hn的NA),R胞核内经加工成为成
熟这mRNA。hnRNA的中不需要解旋酶的参与,的生成过程种说法正确吗?正
确。hnRNA由转录产生,转录过程不需要解旋酶,RNA聚合酶具有解旋功能。4.科学家
通过相关实验成功发现了大鼠感觉神经元细胞膜上的辣椒素受rt体pv1,则
以准确trpv1中的氨基酸序列,可依据推出控制合成该蛋白质的基因中碱基的排列顺序,这
种说法正确吗?不
正确。基因表达包括翻译转录和两程个过,基因中部分碱基序列不会转录进行,mRNA中的部分序列不编码氨基酸,且密码子具有简并性,因此
依据trpv1中的氨基酸序列,不能准确
推出控制合成该蛋白质的基因中碱基的排列顺序。 
第1讲　描述运动的基本概念第4章　基因的表达3.基因转录


 项目DNA复制基因表达转录翻译时间分裂间
较DNA复制、转录和翻译1 基因表达的过程
期个体生长发育的整个过程场
所主要是细胞核主细胞核要是细胞质模板DNA的
两的一条链DNA条链mRNA原
料4种游离的脱氧核苷酸4种游离糖核的核苷酸21种氨基酸产物与
亲D相同的本NARNA(mRNA、tRNA、rRNA等)具有一定氨基酸顺序的蛋白质
第1讲　描述运动的基本概念第4章　基因的表达1.比


点半保留复制,边解旋边复制边解旋边一个mRNA上结合多个核糖体,转录同时合成多条相同肽链遗传信息的流动DNA→DNADNA→RNARNA→蛋白质研究
方法可用放射性同位记“素标T”可用放射用性同素标记“U”可位放射性同位素标记
某个氨基酸
第1讲　描述运动的基本概念第4章　基因的表达碱基配对A—T、T—A、C—G、G—CA—U、T—A、C—G、G—CA—U、U—A、C—G、G—C特


区别(1)原核生物细胞没有核
膜包被的细胞核,转录尚未结就束,已经有核糖体结合到正
在形成的mRNA上进行翻译,如图所示( 。2)真核细胞的核基因转录生成mRNA发生在细胞核中,但
核糖体在细胞质中,核质之间有核
膜这道“屏障”,因而真核生物的核基因无法“边转录边翻译”。(3)可以通过图
示细胞中核膜的有无和是否“边转录边翻译”来判断是真核细胞还
是原核细胞。
第1讲　描述运动的基本概念第4章　基因的表达2.原核生物与真核生物基因表达的


关数量关系 
上基因碱基数、mRNA碱基数与氨基酸数的关系(1)图
示(2)计算公式:蛋白质中的氨基酸
数=1/3 mRNA中碱基碱基=1数6基因中/数。2 基因表达中的相
第1讲　描述运动的基本概念第4章　基因的表达1.理论


数量关系不符合631 1∶的原因(∶)基因中含有不编码氨基酸的序列,不进行转录。(2)转录
出,mRNA上有终止密码子的终止密码子不编码氨基酸。(3)合成的肽链在
加工过程中可能会被剪切掉部分氨基酸。
第1讲　描述运动的基本概念第4章　基因的表达2.实际基因表达过程中的