第四章 基因的表达
★第一节 基因指导蛋白质的合成
一、RNA 的结构：
1、组成元素：C 、H 、O 、N 、P
2、基本单位：核糖 核苷酸（
4种） 3、结构：一般为单链 的比较比较项目 DNA RNA 基本单位 脱氧核糖核苷酸 核糖核苷酸
五碳糖 脱氧核糖 核糖 含氮碱基 A T G C A U G C 结构 多为双链 多为单链 主要存在部位 细胞核 细胞质 产生途径
DNA 复制、逆转录
转录、RNA 复制
二、RNA 分类 1.信使RNA （mRNA ）：转录遗传信息，翻译的模板 2.转运RNA （tRNA ）：运输特定氨基酸 3.核糖体RNA （rRNA ）：核糖体的组成成分 三、基因控制蛋白质合成：
基因：是具有遗传效应的DNA 片段。
主要在染色体上 1、转录：
（1）概念：在细胞核中，以DNA 的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA 的过程。
（2）场所：主要在细胞核中
（注：叶绿体、线粒体也有转录） （3）过程：①解旋；②配对；③连接；④释放（具体看书P 63页） （4）条件：模板：DNA 的一条链（模板链）
原料：4种核糖核苷酸 能量：ATP
酶：解旋酶、RNA 聚合酶等
（5）原则：碱基互补配对原则（A —U 、T —A 、G —C 、C —G ）
mRNA rRNA tRNA
假设以b链为模板，则转录出的RNA碱基排列为
（6）产物：信使RNA（mRNA）、核糖体RNA（rRNA）、转运RNA（tRNA）转录与DNA复制的异同
阶段
项目
复制转录
时间细胞有丝分裂的间期
或减数第一次分裂间期
生长发育的连续过程
进行场所主要细胞核主要细胞核
模板以DNA的两条链为模板以DNA的一条链为模板原料4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸
条件需要特定的酶和ATP需要特定的酶和ATP
过程在酶的作用下，两条扭成螺旋的双链
解开，以解开的每段链为模板，按碱
基互补配对原则（A—T、C—G、T—
A、G—C）合成与模板互补的子链；
子链与对应的母链盘绕成双螺旋结构
在细胞核中，以DNA解旋后的一条链为
模板，按照A—U、G—C、T—A、C—G
的碱基互补配对原则，形成mRNA，mRNA
从细胞核进入细胞质中，与核糖体结合
产物两个双链的DNA分子一条单链的mRNA
特点边解旋边复制；半保留式复制（每个
子代DNA含一条母链和一条子链）
边解旋边转录；DNA双链分子全保留式
转录（转录后DNA仍保留原来的双链结
构）
遗传信息的
传递方向
亲代DNA 子代DNA DNA mRNA
2、密码子
①概念：mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸。
每3个这样的碱基又称为1个密码子.
②特点：专一性、简并性、通用性
③密码子起始密码：AUG、GUG
（64个）终止密码：UAA、UAG、UGA
注：决定氨基酸的密码子有61个，终止密码不编码氨基酸。
3、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。
（注：叶绿体、线粒体也有翻译）
（2）场所：细胞质的核糖体上
mRNA
（3）过程：（看书P66页）
（4）条件：模板：mRNA
原料：氨基酸（20种）
能量：ATP
酶：多种酶
搬运工具：tRNA
装配机器：核糖体
（5）原则：碱基互补配对原则（6）产物：多肽链
4、翻译位点：一个核糖体与mRNA的结合部位形成2个tRNA的结合位点。
（一种tRNA携带相应的氨基酸（AA）进入相应的位点）
遗传信息密码子反密码子
概念基因中脱氧核苷酸的
排列顺序
mRNA中决定一个氨基酸的三
个相邻碱基
tRNA中与mRNA密码子互
补配对的三个碱基
作用控制生物的遗传性状直接决定蛋白质中的氨基酸序
列
识别密码子，转运氨基酸
种类基因中脱氧核苷酸种
类、数目和排列顺序
的不同，决定了遗传
信息的多样性
共64种
①61种：能翻译出氨基酸
②3种：终止密码子，不能翻译
氨基酸
61种或tRNA也为61种
联系①基因中脱氧核苷酸的序列−
−→
−决定mRNA中核糖核苷酸的序列
②mRNA中碱基序列与基因模板链中碱基序列互补
③密码子与相应反密码子的序列互补配对
阶段
项目
转录翻译
定义在细胞核中，以DNA的一条链
为模板合成mRNA的过程
以信使RNA为模板，合成具有一定氨基
酸顺序的蛋白质的过程
场所细胞核细胞质的核糖体
模板DNA的一条链信使RNA
信息传递的方向DNA→mRNA mRNA→蛋白质原料含A、U、C、G的4种核苷酸合成蛋白质的20种氨基酸产物信使RNA有一定氨基酸排列顺序的蛋白质实质是遗传信息的转录是遗传信息的表达
四、基因表达过程中有关DNA、RNA、氨基酸的计算
1、转录时，以基因的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，产生一条单链mRNA，则转录产生
的mRNA分子中碱基数目是基因中碱基数目的一半，且基因模板链中A+T（或C+G）与mRNA 分子中U+A（或C+G）相等。
2.翻译过程中，mRNA中每3个相邻碱基决定一个氨基酸，所以经翻译合成的蛋白质分子中氨基酸数目是mRNA中碱基数目的1/3，是双链DNA碱基数目的1/6 。
基因中碱基数：mRNA分子中碱基数：氨基酸数
6 ： 3 ：1
第2节基因对性状的控制
一、中心法则及其发展
1、提出者：克里克
2、内容：
遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的自我复制；也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。
但是，遗传信息不能从蛋白质流向蛋白质，也不能从蛋白质流向DNA或RNA。
近些年还发现有遗传信息从RNA到RNA（即RNA的自我复制）也可以从RNA流向DNA（即逆转录）。
⑴DNA→DNA：DNA的自我复制；DNA→DNA RNA→RNA
⑵DNA→RNA：转录；DNA→RNA 细胞生物病毒
⑶RNA→蛋白质：翻译；RNA→蛋白质RNA→DNA
⑷RNA→RNA：RNA的自我复制；
⑸RNA→DNA：逆转录。
⑹
二、基因控制性状的方式：
1、（间接控制）
酶或激素细胞代谢
基因性状
结构蛋白细胞结构
（直接控制）
（1）间接控制：通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状；如白化病等。
（2）直接控制：通过控制蛋白质结构直接控制生物的性状。
如囊性纤维病、镰刀型细胞贫血等。
注：生物体性状的多基因因素：基因与基因；基因与基因产物；与环境之间多种因素存在复杂的相互作用，共同地精细的调控生物体的性状。
(3)基因的结构及表达
①基因的概念：基因是具有遗传效应的DNA分子片段，基因在染色体上呈线性排列。
②基因控制蛋白质合成的过程
2、基因型与表现型的关系，基因的表达过程中或表达后的蛋白质也可能受到环境因素的影响。
细胞质基因：线粒体和叶绿体中的DNA中的基因都称为细胞质基因。
其主要特点是母系遗传。
生物体的性状= 基因+ 环境
如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！。