1、第4章 基因的表达 第1节 基因指导蛋白质的合成,人教版必修2,电影侏罗纪公园中恐龙复活的场景,从恐龙化石中提取 DNA ，真的能让恐龙复活吗？,问题探讨,_是生命活动的体现者 蛋白质体现生物的性状,_控制生物体的性状,_通过指导_的合成进而控制生物的性状,蛋白质,基因,基因,蛋白质,基因主要存在于细胞的哪个部分？ 蛋白质合成的场所是什么？,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？,RNA充当了两者之间信使,问题：为什么RNA适于作DNA的信使？,| H,| H,| H,| H,| OH,| OH,| OH,| OH,原因：,1、它的基本结构与DNA很相似，也是由基本单位核苷酸
2、组成。,2、 RNA一般是单链，而且比DNA短，因此能够通过核孔进入细胞质。,DNA和RNA的比较,脱氧核苷酸,脱氧核糖,A、T、G、C,双链,核糖核苷酸,核糖,A、U、G、C,单链,三种RNA示意图,信使RNA(mRNA)：遗传信息传递的媒介,核糖体RNA(rRNA)：与蛋白质构成核糖体,转运RNA(tRNA)：转运氨基酸的工具,RNA 的种类,信使 RNA(mRNA),核糖体 RNA(rRNA),转运 RNA(tRNA),三叶草形,一端可携带氨基酸,另一端有三个碱基 叫做反密码子,DNARNA,转录,翻译,遗传信息的传递：,蛋白质,主要在细胞核中进行,在细胞质中的核糖体上进行,一、遗传信息
3、的转录,DNA mRNA,转录的过程,解旋：RNA聚合酶催化，氢键断裂，以一条DNA单链为模板。,合成RNA：以DNA单链为模板，利用游离核糖核苷酸为原料,核 孔,合成RNA：以DNA单链为模板，利用游离核糖核苷酸为原料,核 孔,合成RNA：以DNA单链为模板，利用游离核糖核苷酸为原料,核 孔,合成RNA：以DNA单链为模板，利用游离核糖核苷酸为原料,核 孔,合成RNA：以DNA单链为模板，利用游离核糖核苷酸为原料,核 孔,合成RNA：以DNA单链为模板，利用游离核糖核苷酸为原料,核 孔,合成RNA：以DNA单链为模板，利用游离核糖核苷酸为原料,核 孔,合成RNA：以DNA单链为模板，利用游离
4、核糖核苷酸为原料,核 孔,mRNA,合成RNA：以DNA单链为模板，利用游离核糖核苷酸为原料,核 孔,细胞质,细胞核,核 孔,DNA,释放：mRNA通过核孔进入细胞质，DNA恢复双链,以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程,A T C G DNA RNA U A G C,遗传信息传递方向,定义: 场所: 模板: 原料: 条件: 产物: 特点:,主要是细胞核（线粒体、叶绿体）,DNA上基因的一条链,四种核糖核苷酸(A、G、C、U）,模板、原料、能量、酶,单链的mRNA,转录小结,边解旋边转录,（1）DNA的两条链都能转录吗？ （2）DNA链完全解开吗？ （3）在转录过程中碱基互补配对原则有什么
5、特殊情况？,按照碱基配对原则， 1、写出以b链为模板转录形成的mRNA碱基序列， 2、写出b链对应的a链的碱基序列。,比较mRNA和b链，以及mRNA和a链的碱基序列的差异。,1.转录与DNA复制有什么共同之处？这对保证遗传信息的准确转录有什么意义？,思考与讨论1 P64,均需模板，遵循碱基互补配对原则。,2.转录成的mRNA的碱基序列，与作为模板的DNA单链的碱基序列有哪些异同？与该DNA的另一条链的碱基序列有哪些异同？,与模板链互补，与非模版链基本相同，只是TU。,DNA复制和转录的对比,细胞核,两条母链,脱氧核苷酸,DNA分子(2个，相同),碱基互补配对,细胞核,一条母链,核糖核苷酸,m
6、RNA(1个),碱基互补配对,mRNA通过核孔进入细胞质中，开始了它的新的里程-,翻译,二、遗传信息的翻译,mRNA 蛋白质,组成蛋白质的氨基酸种类：信使RNA的碱基种类：,请思考：4种碱基如何决定蛋白质的20种氨基酸呢？,20种,4种,若1个碱基决定1个氨基酸可决定_种氨基酸，即,若3个碱基决定1个氨基酸可决定_种氨基酸，即,若2个碱基决定1个氨基酸可决定_种氨基酸，即,4,16,64,密码子：mRNA上决定氨基酸的三个相邻的碱基,1.一个密码子只能决定一种氨基酸；一个氨基酸可由多个密码子决定。（遗传密码的简并性） 2.密码子共_个，能决定氨基酸的密码子只有_个。（三个终止密码子不决定氨基酸
7、）,64,61,2.地球上几乎所有的生物体都共用上述密码子表。根据这一事实，你能想到什么？,思考与讨论3 P65,所有生物具有共同的起源。（统一性）,3.从密码子表中可以看到，一种氨基酸可能有几个密码子，这一现象称做密码的简并。你认为密码的简并对生物体的生存发展有什么意义？,增强容错性（一定程度上防止由于碱基改变导致的遗传信息改变）保证翻译速度,翻译的过程,问题： 转录的mRNA通过核孔进入细胞质后与核糖体结合，成为蛋白质的“生产线”。 mRNA上碱基的排列顺序决定了蛋白质中氨基酸的排列顺序。那么游离在细胞之中的氨基酸是如何被转运到这条“生产线”上的呢？,甲硫氨酸,异亮氨酸,谷氨酸,亮氨酸,1
8、、细胞中的tRNA有多少种？,61种,2、tRNA和氨基酸转运有何对应关系？,每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。每种氨基酸可由一种或几种tRNA转运。 （tRNA具有专一性）,反密码子,与mRNA上的密码子碱基互补配对,氨基酸,核糖体,mRNA进入细胞质，与核糖体结合.,核糖体,携带甲硫氨酸的tRNA上的反密码子与 mRNA上的密码子互补配对，进入位点1，翻译开始。,携带天门冬酰胺的tRNA与mRNA碱基互补配对，进入位点2.两氨基酸之间脱水缩合形成肽键。,甲硫氨酸,甲硫氨酸从tRNA上脱离，该tRNA离开核糖体，继续携带下一个甲硫氨酸。核糖体沿着mRNA向后移动一个位点（3个碱基），下一
9、个携带氨基酸的tRNA进入位点2.,一个个氨基酸分子脱水缩合成肽链,甲硫氨酸,甲硫氨酸,天门冬酰氨,tRNA从核糖体脱离，再去转运新的氨基酸,甲硫氨酸,天门冬酰氨,异亮氨酸,当核糖体读取到终止密码子，翻译结束。,一个mRNA分子同时结合多个核糖体,意义：,少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质,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。,原料：_,20种游离的氨基酸,场所：_,过程：_,细胞质中的核糖体,起始、延伸、中止,模板：_,产物：_,mRNA,蛋白质,定义：_,遗传信息传递方向,翻译小结,转录、翻译与DNA复制的比较,游离的脱 氧核苷酸,
10、游离的核 糖核苷酸,游离的 氨基酸,DNA,mRNA,蛋白质,DNADNA,DNAmRNA,亲代DNA的 两条链,DNA的一条链（模板链）,mRNA,转录,翻译,细胞核,细胞质,细胞核,细胞核,细胞质,mRNAPro,总结：基因指导蛋白质的合成,课堂练习,1、在人体中，由A、T、C三种碱基参与构成的核苷酸共（ ） A2种 B4种 C5种 D6种,C,2、DNA分子的基本功能是遗传信息的（ ）A贮存和表达 B传递和表达C贮存和传递 D转录和翻译3、在胰蛋白质酶合成过程中，决定它性质的根本因素是（ ） AmRNA BtRNA CDNA D核糖体,C,C,4、某生物基因单链的一段是GCAGACAAA
11、 若以此链为模板，经转录翻译形成的多肽链上所对应的氨基酸顺序是（ ）苯丙氨酸UUU； 天冬氨酸GAC； 亮氨酸CUG； 赖氨酸AAA； 精氨酸CGU； 丙氨酸GCAA. B.C. D.,D,5、(04高考上海)组成人体蛋白质的20种氨基酸所对应的密码子共有（ ）A、4个 B、20个 C、61个 D、64个,C,6、DNA分子模板链上的碱基序列携带的遗传信息最终翻译的氨基酸如下表,则右图所示的tRNA所携带的氨基酸是（ ）,A赖氨酸 B丙氨酸 C半胱氨酸 D苏氨酸,7、(04江苏)下列对转运RNA的描述，正确的是（ ） A.每种转运RNA能识别并转运多种氨基酸 B.每种氨基酸只有一种转运RNA能
12、转运它C.转运RNA能识别信使RNA上的密码子 D.转运RNA转运氨基酸到细胞核内,A,C,10、已知一段mRNA含有30个碱基，其中A和G有12个，转录该段mRNA的DNA分子中应有C和T数目为（ ）A.12 B. 24 C. 18 D. 30,D,8、翻译的过程不可能发生在（ ）A.神经细胞 B.肝细胞 C.成熟的红细胞 D.脂肪细胞,C,9、（04广东高考）人体中具有生长激素基因和血红蛋白基因，两者（ ）A. 分别存在于不同组织的细胞中 B均在细胞分裂前期按照碱基互补配对原则复制C. 均在细胞核内转录和翻译 D转录的信使RNA上相同的密码子翻译成相同的氨基酸,D,11、一种人工合成的信使
13、RNA只含有两种核苷酸U和A，其中U的含量是A的5倍，这种人工合成的信使RNA理论上最多有多少种可能的密码子（ ）A.4种 B.6种 C.8种 D.无法确定,12、一个DNA分子中的碱基A+T为70%，其转录成的信使RNA上的U为25%，则信使RNA上的碱基A为_,45%,C,13、根据转录和翻译过程填充,C,A,C,G,T,G,C,A,C,G,U,蛋白质中氨基酸数目与mRNA、DNA中碱基数目的关系,1、如果某蛋白质中有n个氨基酸，则指导该蛋白质合成的mRNA的碱基数目为 ，控制该蛋白质合成的DNA（基因）中的碱基数目为 。,3n,6n,比例是_,136,结论:,基因的碱基 ,信使RNA的碱
14、基 ,氨基酸 =,6 ,3 ,1,2、一条多肽链上有氨基酸300个，则作为合成该多肽链 模板的信使RNA分子和转录信使RNA的DNA分子至少要 有碱基多少个？A.300；600 B.900；1800C.900；900 D.600；900,3、某DNA分子片段中碱基为2400对，则由此片段所控制合成的多肽链中，最多有氨基酸（ ）种A800 B400 C200 D20,蛋白质中氨基酸数目与mRNA、DNA中碱基数目的关系,6、设控制某含a条肽链的蛋白质合成的基因含X个碱基 对，氨基酸的平均分子量为Y，则该蛋白质的分子量约为A. B.C. D.,4、某基因有192个脱氧核苷酸其控制合成的多肽应脱 掉的水分子为A.191 B.95 C.32 D.31 5、由n个碱基组成的基因，控制合成由1条多肽链组成的蛋白质，氨基酸的平均分子量为a，则该蛋白质的分子量最大为Ana/6 Bna/3-18（n/3-1）Cna-18(n-1) Dna/6-18(n/6-1),
