1、第四章基因的表达,蛋白质是生命活动的_者和_者,性状的形成离不开_(特别是酶)的作用,_控制生物体的性状,基因_蛋白质_来_性状！,体现,承担,蛋白质,基因,通过指导,的合成,控制, 4.1 基因指导蛋白质的合成,1.DNA主要存在于哪里？ 2.蛋白质在哪里合成？,DNA,主要在细胞核,蛋白质的合成,在细胞质进行,指导,通过RNA作为媒介,问题：为什么RNA适于作DNA的信使呢？,为什么RNA适于作DNA的信使？,RNA也是由核苷酸连接而成，也能储存遗传信息。RNA与DNA的关系中，也遵循碱基互补配对原则,U与A配对。RNA一般为单链，比DNA短，能通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。,DNA与
2、RNA的比较,规则的双螺旋结构,一般单链,脱氧核苷酸,核糖核苷酸,A 、 G 、 C 、 T,A 、 G 、 C 、 U,脱氧核糖,核糖,磷酸,磷酸,主要细胞核,主要细胞质,DNA与RNA成分的比较：,脱氧核糖,核糖,C5H10O4,C5H10O5,T,A,C,G,磷酸,U,脱氧核苷酸,核糖核苷酸,构成DNA的碱基有几种？,构成DNA的核苷酸有几种？,构成RNA的碱基有几种？,构成RNA的核苷酸有几种？,构成核酸的碱基有哪几种？,构成核酸的核苷酸有几种？,问题：,4种：A、T、C、G,4种脱氧核苷酸,4种：A、U、C、G,4种核糖核苷酸,5种：A、T、C、G 、U,8种核苷酸,4种脱氧核苷酸,
3、4种核糖核苷酸,人的遗传物质中（人体细胞中）的核苷酸有几种，含氮碱基有几种,四种，四种（八种，五种）,三种RNA示意图,信使RNA：遗传信息传递的媒介。,核糖体RNA：与蛋白质构成核糖体。,转运RNA：转运氨基酸的工具。（一种转运RNA只能识别和转运一种氨基酸） 。,RNA的种类和功能,DNA分子是如何转录的呢？,一 遗传信息的转录,（1）转录的定义：？（2）转录的主要场所：？ （3）转录的模板：？ （4）转录的原料：？（5）转录的产物：？（6）转录过程分为哪4步？,在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程。,细胞核（其次线粒体，叶绿体）。,DNA分子的一条链。,四种核糖核苷酸。,
4、一条单链RNA（即mRNA）。,读课本,DNA的平面结构图,以DNA的一条链为模板合成RNA,游离的核糖核苷酸,DNA与RNA的碱基互补配对：AU；GC；CG；TA,组成 RNA 的核糖核苷酸一个个连接起来,形成的 mRNA 链，DNA上的遗传信息就传递到mRNA上,RNA,DNA,细胞质,细胞核,核孔,DNA,mRNA在细胞核中合成,mRNA通过核孔进入细胞质,（7）转录时间：（8）转录特点：（9）转录条件：,个体发育过程中。,边解旋边转录，转录后恢复双螺旋结构,模板：,原料：,酶：,能量：,DNA的一条链（信息链）,四种核糖核苷酸,解旋酶、RNA聚合酶,ATP,关于模板链：,说明: 作为模
5、板的只是DNA链中的某个片段基因； 一个DNA可以转录出多种多个mRNA。,RNA,RNA,ab,转录与DNA分子复制的区别,有丝分裂间期和减前的间期,生长发育过程,主要在细胞核，少部分在线粒体和叶绿体,TA、 GC,AU、 CG,边解旋边复制，半保留复制,边解旋边转录,两个双链DNA分子,一条单链mRNA,复制遗传信息，使遗传信息从亲代传给子代,传递遗传信息，为翻译做准备,四种脱氧核苷酸,四种核糖核苷酸,DNA的两条链,DNA中的一条链,模板，原料，能量，酶（解旋酶，DNA聚合酶，RNA聚合酶）,完全解旋,只解有遗传效应的片段,转录和DNA复制都是以DNA为模板并按碱基互补配对原则进行的，碱
6、基互补配对原则能够保证遗传信息准确无误地传递下去，从而保证了遗传地稳定性。,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？,2、转录成的RNA的碱基序列，与作为模板的DNA单链的碱基序列有那些异同？与该DNA的另一条链的碱基序列有那些异同？,转录成的RNA碱基序列和模板DNA单链的建基序列互补配对，与DNA的另一条链的碱基序列相同（但DNA单链上的T换成U）。,思考和讨论 P64,转录得到的mRNA仍是碱基序列，而不是蛋白质。那么，mRNA上的碱基序列如何决定蛋白质中氨基酸的种类、数量和排列顺序的呢？或者说mRNA如何将其从DNA模板链上获得的信息体现到能直接表现出
7、生物体的性状的蛋白质上的呢？,思考,二、遗传信息的翻译,1、定义：在细胞质中的核糖体上,以游离在细胞质中的各种氨基酸为原料，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸种类、数量和排列顺序以及空间结构的蛋白质的过程，称为翻译。,DNA和RNA都只含有4种碱基，而组成生物体蛋白质的氨基酸有20种。这4种碱基是怎样决定蛋白质的20种氨基酸的？,思考与讨论,20种氨基酸,4种碱基,如果3个碱基决定1个氨基酸就可以决定_种，即,如果2个碱基决定1个氨基酸就只能决定_种，即,4,16,64,?,如果1个碱基决定1个氨基酸就只能决定_种，即,mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基,密码子（遗传密码）:,2、遗传密
8、码：,1. 密码子表查法例:CCUACA,脯氨酸,苏氨酸,3特殊密码子,2密码子的特点,专一性,简并性,通用性,a、一种氨基酸可以和多个密码子相对应b、一个密码子只和一种氨基酸相对应c、三个终止密码：UAA、UAG、UGA；两个起始密码子：AUG GUG,遗传密码子的特性： 1.一个密码子，决定一个特定的氨基酸（专一性）； 2.一种氨基酸可能有几个密码子（简并性）。在一定程度上能防止由于碱基的改变而导致的遗传信息的改变。 3.有3个终止密码子，没有对应的氨基酸，所以，在64个遗传密码子中，能决定氨基酸的遗传密码子只有61个。 4.通用性：地球上几乎所有的生物共用一套密码子表。,对应的氨基酸序列
9、为：甲硫氨酸谷氨酸丙氨酸半胱氨酸脯氨酸丝氨酸赖氨酸脯氨酸,a、mRNA的碱基序列是AUGGAAGCAUGCCGCAAGCCG, 你能写出对应的氨基酸序列吗？,b、地球上几乎所有的生物体都共用上述密码子表。根据这一事实说明什么？,说明地球上所有的生物都有着或远或近的亲缘关系，或者生物都具有共同的遗传语言，或者生命在本质上是统一的。,思考和讨论 P65,c、从密码子表可以看出，一种氨基酸可能由几个密码子决定，这一现象称做密码的简并性。你认为密码的简并性对生物体的生存发展有什么意义？,从密码子的简并性我们能够认识到：如果密码子中的一个碱基发生变化，可能影响到蛋白质氨基酸的种类，也有可能蛋白质的氨基酸
10、种类不发生变化（例如GAU、GAC都决定天冬氨酸）这就保证了生物遗传的相对稳定性。又使生物出现变异，从而促进生物的发展变化。,问题：氨基酸是怎样运送到核糖体上的呢？,通过tRNA（转运RNA）从细胞质中运送到核糖体上,天冬 酰氨,异亮 氨酸,转运RNA(tRNA)：分子结构呈三叶草形，其“叶柄”端能与一个特定的氨基酸结合，“叶片”端有三个特殊的碱基称为“反密码子”，能与mRNA上的“密码子”相识别。,3、转运RNA(tRNA),tRNA“搬运工”,2、一种氨基酸只能由一种tRNA携带吗?,反密码子,3、tRNA是否具有专一性？我们学到的还有哪些物质具有专一性？,思考？,只能识别并转运1种氨基酸
11、,反密码子的种类：61种。,1、一种tRNA只能携带一种氨基酸吗?,蛋白质是如何进行翻译的呢？,4、翻译过程,在细胞质中的核糖体上,以游离在细胞质中的各种氨基酸为原料，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸种类、数量和排列顺序以及空间结构的蛋白质的过程，称为翻译。,1.翻译的场所： 2.翻译时的模板： 3.翻译的原料： 4.翻译的起始码有: 个，终止码有: 个 5.决定氨基酸的密码子 种。 6.翻译时的碱基配对：7.肽链由各相邻的氨基酸通过 连接形成。 8.翻译的过程：,3,61,肽键,2,A U C G mRNA t RNA U A G C,细胞质的核糖体,mRNA,合成蛋白质的20种氨基酸,细
12、胞质,核糖体,1 、mRNA与核糖体结合,2 、tRNA上的反密码子与 mRNA上的密码子互补配对,3 、tRNA将氨基酸转运到mRNA上的相应位置,亮氨酸,肽键,脱水缩合,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.,亮氨酸,肽键,一个个氨基酸分子缩合成链状结构,亮氨酸,天门冬 氨酸,tRNA离开，再去转运新的氨基酸,亮氨酸,天门冬 氨酸,异亮氨酸,肽链,以mRNA为模板形成了有一定氨基酸顺序的蛋白质,蛋白质的合成翻译,9 翻译的时间：,个体发育过程中,模板：,10 翻译的条件：,原料：,酶：,“翻译官”兼“搬运工”：,mRNA,大约20种氨基酸,
13、催化氨基酸缩合反应的酶,tRNA,能量：,ATP,11产物：,多肽 蛋白质,12特点：,一个mRNA分子可以连续结合多个核糖体，进行 多肽链的合成,13 模版去向：,翻译后，mRNA分解成单个核 糖核苷酸,肽链合成完毕后，一条或几条肽链通过一定的空间构建方式组成一种或多种具有特定空间结构的蛋白质，从面表现出生物体特定的性状。,遗传信息的转录与翻译的比较,细胞核,细胞质,4种核糖核苷酸,氨基酸,DNAmRNA AU、TA、CG,mRNAtRNA AU、CG,有,无,RNA,多肽（还需加工）,思考与讨论？ 1、一个mRNA上是否只有一个核糖体？ 2、如果脱氧核苷酸数量为a、平均分子量为b，DNA的
14、分子量如何计算？,DNA、RNA的碱基和氨基酸的数量关系,结论:,基因的碱基 ,信使RNA的碱基 ,氨基酸 =,6 ,3 ,1,DNA（基因）的遗传信息,mRNA的遗传信息,蛋白质的氨基酸排列顺序,转录,翻译,氨基酸的个数1n,碱基的个数3n,碱基的个数6n,三、基因控制合成蛋白质的全过程,如果一个双链DNA分子上有60个碱基，那么由它指导合成的多肽链最多有几个氨基酸？（不考虑终止密码子）,一段原核生物的mRNA通过翻译可合成一条含有11个肽键的多肽，则此mRNA分子至少含有的碱基个数，及合成这段多肽需要的tRNA个数，依次为（ ）A.33 11 B.36 12 C.12 36 D.11 36
15、,B,DNA（基因）上的碱基数：mRNA上的碱基数：肽链上的氨基酸数 = 6 ： 3 ： 1,说明：因为基因中存在终止密码子等片段，实际上基因（DNA）上所含有的碱基数要大于6n,或氨基酸数目小于n。因此一般题目中带有“至少”或“最多”字样。,蛋白质是生物性状的体现者，基因通过控制蛋白质的合成从而控制了生物的性状。,1、基因控制蛋白质合成的最终结果是什么？,2、生物表现出多样性的根本原因和直接原因是什么？,直接原因：蛋白质的种类及其多样，体现了不同的性状。根本原因：DNA分子上的脱氧核苷酸的排列顺序不同。,思考、讨论、练习,3真核细胞中复制、转录、翻译的比较,细胞分裂间期,细胞核,DNA的两条
16、链均为模板,四种脱氧核苷酸,DNA聚合酶等,ATP,A-T、G-C,半保留复制 边解旋边复制,2个子代DNA分子,生长发育过程,细胞核,基因的一条链为模板,四种核糖核苷酸,RNA聚合酶等,ATP,A-U、T-A G-C ，C-G,边解旋边转录,1个信使RNA,生长发育过程,细胞质,mRNA为模板,二十种氨基酸,特定的酶等,ATP,mRNA与tRNA配对A-U, G-C,多个特定氨基酸顺序的蛋白质,转录、翻译与DNA复制的比较,游离的脱 氧核苷酸,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 每一条链,DNA的一条链（模板链）,mRNA
17、,转录,翻译,细胞核,细胞质,细胞核,细胞核,细胞质,mRNAPro,三种RNA：,mRNA：携带基因的遗传信息，是翻译的直接模板,tRNA(转运RNA):携带专一的氨基酸，还可识别mRNA上的密码子，即把相应的氨基酸搬运到相应的位置上。(61种),rRNA(核糖体rRNA)：与蛋白质一起构成核糖体,翻译：以mRNA为模板，以tRNA为运载工具，在核糖体内把氨基酸按mRNA上密码子的排列顺序逐个连接起来，合成具有一定氨基酸顺序的多肽链的过程。,mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基叫做一个密码子。实验证明：遗传密码具有相对的通用性！,注意：遗传密码在mRNA上！,密码子与反密码子,（1）密码
18、子,概念：,特点：,种类,起始密码子：,普通密码子：,终止密码子：,3种，UAA、UGA、UAG,不编码氨基酸，只是终止信号,mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基,一种氨基酸可以有多个密码子,2种，AUG、GUG，也编码氨基酸,59种，只编码氨基酸,（2）反密码子,概念：,特点：,种类：,与mRNA分子中密码子互补配对的tRNA上的3个碱基,反密码子的三个碱基与相应的DNA模板链上对应的碱基相同，只是DNA链上碱基T的位置在tRNA上为U,61种，反密码子与61种决定氨基酸的密码子对应,1、已知一段信使RNA上有12个A和G，该信使RNA上共有30个碱基，那么转录成信使RNA的这一段DNA分
19、子中应有C和T（ ）个A、12 B、18 C、24 D、30,2、一个双链DNA分子中碱基A占30%，其转录成的信使RNA上的U为35%，则信使RNA上的碱基A为（ ）A、30% B、35% C、40% D、25%,3、某一多肽链共有100个氨基酸，则控制合成该肽链的基因中的碱基数至少有（ ）个？A、600 B、300 C、297 D、594,4、已知某转运RNA的一端的三个碱基顺序是GAU，它所转运的氨基酸是亮氨酸，那么决定此氨基酸的密码是由下列哪个转录来的（ ）,A、GAT B、GAA C、GUA D、CTA,答案：A,5、信使RNA中核苷酸的顺序是由下列哪项决定的（ ）,A、转运RNA中
20、核苷酸的排列顺序 B、蛋白质分子中氨基酸的排列顺序 C、核糖体上的RNA核苷酸的排列顺序 D、DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序,答案：D,A、核糖体RNA B、转运RNA C、信使RNA D、氨基酸,答案：B,6、在遗传信息的转录和翻译过程中，起翻译者作用的是（ ）,7. 某基因中含有1200个碱基，则由它控制合成的一条肽链的最多含有肽键的个数是 ( )A198个 B199个 C200个 D201个,A,8、某DNA片段所转录的mRNA中U%28%，A%18%，则个DNA片段中T%和G%分别占（ ）。,A. 46%,54% B.23%,27% C.27%,23% D.46%,27%,B,A1,
21、T2,T1,A2,G1,C1,C2,G2,1,2,9，多选题：下图为原核细胞中转录、翻译的示意图。据图判断，下列描述中正确的是（ ）,A图中表示4条多肽链正在合成 B转录尚未结束，翻译即已开始 C多个核糖体共同完成一条多肽链的翻译 D一个基因在短时间内可表达出多条多肽链,BD,返回,10、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；900,11、某生物基因单链的一段是GCAGACAAA 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
22、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.,13、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14、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15、某种蛋白质中含200个氨基酸，在控制此蛋白质合成的DNA中，最少应有（ ）个脱氧核苷酸A1200 B600 C400 D20016、DNA复制，转录和翻译后所形成的产物分别是ADNA，RNA，蛋白质 BDNA，RNA和氨基酸CRNA，DNA和核糖 DRNA，DNA和蛋白质,17、某信使RNA中有碱基40个
23、，其中C+U为15个，那么转录 此RNA的DNA中G+A为A15 B25 C30 D4018、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 D2019、已知tRNA一端的三个碱基是CUA，则此tRNA运载的氨基酸是 A亮氨酸 B天冬氨酸 C丙氨酸 D缬氨酸20、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,21、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.,22、一种人工合成的信使RNA只含有两种核苷酸U
24、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,23、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.3124、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),25、已知一个蛋白质由2条肽链组成，连接氨基酸的肽键共有198个，翻译该蛋白质的mRNA中有A和G共200个，则该mRNA中的C和U不能少于：A200个 B
25、400个 C600个 D800个,26、(04高考江苏)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,28、蚕的丝腺细胞能产生大量蛋白质，这种蛋白质叫丝蛋白.这些细胞不产生血液中的蛋白质，因此推测丝腺细胞A.只有丝蛋白基因B.丝蛋白基因表达而血液基因不表达C.比合子的基因少D.有丝蛋白基因和其他基因,但没有血液蛋白基因,27、（04高考广东）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
26、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,29、人的胰岛素基因的存在部位和表达部位分别是A.所有体细胞，所有体细胞B.胰腺细胞，胰腺细胞C.所有体细胞，胰岛B细胞D.胰腺细胞，胰岛A细胞,30、(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,23、根据转录和翻译过程填充,C,A,C,G,T,G,C,A,C,G,U,24、下列转录的简式中，一共有核苷酸_种DNA：G-C-A-C RNA：C-G-U-G25、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R
27、NA上的碱基A为_26、已知一段信使RNA有12个A和G，该信使RNA上共有30个碱基。那么转录成信使RNA的一段DNA分子 中应有C和T_个,6,45%,(A1+T1)% =(A2+T2)% = 总(A+T)%(G1+C1)% = (G2+C2)% = 总(G+C)%,=（AR+UR）% =（GR+CR）%,30,27、要研究基因控制蛋白质的合成过程，最好选择下列哪一项作为实验材料A.成熟的红细胞 B.成熟的白细胞C.卵细胞 D.受精卵28、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29、1976年，美国H.Boyer教授首次将人的生长抑制素释放因子的基因
28、转入大肠杆菌内并获得表达，这是人类第一次获得的转基因生物，此文中的表达的标志是指该基因在大肠杆菌体内A.能进行DNA复制 B.能进行复制转录和翻译C.能合成人的生长抑制素释放因子 D.能合成人的生长激素,13、根据蛋白质中遗传信息传递规律，填写表中空白并回答问题,A链,B链,C链,D链,1、丙氨酸的密码子是 ，决定合成该氨基酸的DNA上的碱基是 。 2、第二个氨基酸是 （查密码表） 3、 链为转录的模板链，遗传密码子存在于 链上。,T,U,GCA,CGT,UGC半胱氨酸,A,C,A,密码子,精氨酸,氨基酸,转运RNA,G,信使RNA,G,G,DNA 双链,14、根据在蛋白质生物合成中遗传信息传
29、递的规律，在下面表格数码中填入相应的字母：,C,C,C,A,A,T,C,G,U,C,G,思考与探讨？ 1、DNA碱基数、mRNA、氨基酸之间的比例至少是？为什么？,2、DNA中的碱基对数、密码子个数、氨基酸个数的比例呢？,1、遗传密码的组成是（ ）,A、由A、T、G、C四种碱基中任何三个做排列组合。 B、由A、U、G、C四种碱基中任何三个做排列组合。 C、由A、T、G、C、U五种碱基中任何三个做排列组合。 D、由A、U、G、T四种碱基中任何三个做排列组合。,2、DNA决定RNA的性质是通过（ ）,A、信使RNA的密码 B、DNA特有的自我复制 C、碱基互补配对原则 D、转运RNA的媒介,3、已
30、知某转运RNA的一端的三个碱基顺序是GAU，它所转运的氨基酸是亮氨酸，那么决定此氨基酸的密码是由下列哪个转录来的（ ）,A、GAT B、GAA C、GUA D、CTA,4、信使RNA中核苷酸的顺序是由下列哪项决定的（ ）,A、转运RNA中核苷酸的排列顺序 B、蛋白质分子中氨基酸的排列顺序 C、核糖体上的RNA核苷酸的排列顺序 D、DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序,5、在遗传信息的转录和翻译过程中，起翻译者作用的是（ ） A 、核糖体RNA B 、转运RNA C 、信使RNA D 、氨基酸,6、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的个数是（ ） A . 12 B . 24 C. 18 D. 30,功能上：控制生物性状的遗传物质结构、功能的基本单 位。 本质上（与DNA的关系）：具有遗传效应的DNA片段。 位置上（与染色体的关系）：在染色体上呈直线排列。,有遗传效应的DNA片段,控制生物的性状?,在染色体上,果蝇某一条染色体上的几个基因,谢谢！,
