1、4.1 4.1 基因指导蛋白质的合成基因指导蛋白质的合成第四章基因的表达第四章基因的表达蛋白质是生命活动的蛋白质是生命活动的_者和者和_者者性状的形成离不开性状的形成离不开_(_(特别是酶特别是酶) )的作用的作用_控制生物体的性状控制生物体的性状基因基因_蛋白质蛋白质_来来_性状！性状！体现体现承担承担蛋白质蛋白质基因基因通过指导通过指导的合成的合成控制控制 从恐龙化石中提取出恐龙从恐龙化石中提取出恐龙 DNA DNA ，真的可以使恐龙复活吗？真的可以使恐龙复活吗？电影电影侏罗纪公园侏罗纪公园中中恐龙复活的场景恐龙复活的场景基因基因肤色肤色眼皮单双眼皮单双血型血型有遗传效应的有遗传效应的DN
2、A片段片段控制生物性状控制生物性状在染色体上呈在染色体上呈线性排线性排列列基因基因 控制生物控制生物 性状性状蛋白质蛋白质体现者体现者问题：基因是怎样指导蛋白质的合成呢？问题：基因是怎样指导蛋白质的合成呢？DNA主要在细胞核蛋白质的合成蛋白质的合成在细胞质进行指导指导通过RNA问题：为什么问题：为什么RNA适于作适于作DNA的信使？的信使？细胞核中的细胞核中的DNADNA如何指导细胞质中的蛋白质的合成如何指导细胞质中的蛋白质的合成NANA的化学结构的化学结构核糖核糖碱基碱基磷酸磷酸AGC1.基本单位核糖核苷酸基本单位核糖核苷酸腺嘌呤腺嘌呤鸟嘌呤鸟嘌呤尿嘧啶尿嘧啶胞嘧啶胞嘧啶、NANA的空间结构
3、的空间结构单链结构单链结构比较项目比较项目DNADNARNARNA基本单位基本单位五碳糖五碳糖含氮碱基含氮碱基结构结构主要存在部位主要存在部位DNA,RNA DNA,RNA 的主要区别的主要区别脱氧核苷酸脱氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸脱氧核糖脱氧核糖核糖核糖A T C GA T C GA U C GA U C G多为双链结构多为双链结构多为单链结构多为单链结构细胞核细胞核细胞质细胞质为什么为什么RNARNA适合做适合做DNADNA的信使呢？的信使呢？RNARNA一般是一般是_链，而且比链，而且比 DNA DNA 短，因此能够通过短，因此能够通过_，从，从_转移到转移到_中。中。单单核孔核孔细胞
4、核细胞核细胞质细胞质RNARNA的种类的种类信使信使 RNA(mRNA)RNA(mRNA)核糖体核糖体 RNA(rRNA)RNA(rRNA)转运转运 RNA(tRNA)RNA(tRNA)三叶草形三叶草形有臂有臂一端可携带氨基酸一端可携带氨基酸有环有环另一端有三个碱基另一端有三个碱基( (一一) )转录转录在在_内，以内，以DNADNA的的_为为_， 按照按照_的原则合成的原则合成_的过程。的过程。细胞核细胞核一条链一条链模板模板碱基互补配对碱基互补配对RNARNATCATG A TT AAG T AC A A A T DNADNA的平面结构图的平面结构图转录过程转录过程AG T AC A A
5、A T AGCUGACGGUUUDNADNA游离的核糖核苷酸游离的核糖核苷酸以以DNADNA的一条链为模板合成的一条链为模板合成RNARNAAG T AC A A A T AGCUGACGGUUU DNADNA与与RNARNA的碱基互补配对：的碱基互补配对：AUAU；TCTC；CGCG；TATARNA RNA 聚合酶聚合酶AG T AC A A A T AGCGACGGUUUU 组成组成 RNA 的核糖核苷酸一个个连接起来的核糖核苷酸一个个连接起来AG T AC A A A T AGCGACGGUUU UAG T AC A A A T GCGACGGUUU UAAG T AC A A A T
6、GCGACGUUGU UAAG T AC A A A T GCGACGGU UAU UAG T AC A A A T GCGCGGU UAU UA UAG T AC A A A T GGCGGU UAU UA U CAG T AC A A A T GGCGGU UAU UA U C形成的形成的 mRNA mRNA 链，链，DNADNA上的遗传信息就传递到上的遗传信息就传递到mRNAmRNA上上RNARNADNADNAAG T AC A A A T UCAUG A UUAmRNA 细胞质细胞质 细胞核细胞核 核孔核孔DNAmRNAmRNA在细胞核中合成在细胞核中合成AG T AC A A A T
7、 UCAUG A UUAmRNA 细胞质细胞质 细胞核细胞核mRNAmRNA通过核孔进入细胞质通过核孔进入细胞质1、转录的定义：、转录的定义：2、转录的场所：、转录的场所：3、转录的模板：、转录的模板：4、转录的原料：、转录的原料：5、转录的条件：、转录的条件：6、转录的产物：、转录的产物：在细胞核中，以在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成的一条链为模板合成mRNA的过程。的过程。细胞核细胞核DNA分子的一条链分子的一条链四种核糖核苷酸四种核糖核苷酸能量（能量（ATP）、）、RAN聚合酶等聚合酶等mRNA过程过程解旋、合成解旋、合成结果结果 m m遗传信息遗传信息（1 1）DNADNA的两条
8、链都能转录吗？的两条链都能转录吗？（2 2）DNADNA链完全解开吗？链完全解开吗？（3 3）在转录过程中碱基互补配对原则有什么特殊）在转录过程中碱基互补配对原则有什么特殊 情况？情况？ A AU U、T TA A、 G GC C、A AT TT TC CA AG GA AT TG GT TA AA AG GT TC CT TA AC CDNADNAa a链链b b链链A AU UU UC CA AG GA AU UG G假设以假设以b b链为模板，则转录出的链为模板，则转录出的RNARNA碱基排列为碱基排列为在细胞质中在细胞质中, ,以以mRNAmRNA为模板为模板, ,合成具有合成具有一定
9、氨基酸顺序的蛋白质的过程。一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。 （二）（二）翻译翻译思考：思考： 组成蛋白质的氨基酸：组成蛋白质的氨基酸： 信使信使RNARNA的碱基：的碱基：4 4种碱基如何决定蛋白质的种碱基如何决定蛋白质的2020种氨基酸呢？种氨基酸呢？2020种种4 4种种如果如果1 1个碱基决定个碱基决定1 1个氨基酸就只能决定个氨基酸就只能决定_种，即种，即 如果如果3 3个碱基决定个碱基决定1 1个氨基酸就可决定个氨基酸就可决定_种，即种，即 如果如果2 2个碱基决定个碱基决定1 1个氨基酸就只能决定个氨基酸就只能决定_种，即种，即4 416166464实验验证：实验验证：1961196
10、1年英国的克里克和同事用实验证明一年英国的克里克和同事用实验证明一个氨基酸是由个氨基酸是由m mRNARNA的的3 3个碱基决定，即个碱基决定，即三联体密码子三联体密码子信使信使RNARNA上决定一个氨基酸的上决定一个氨基酸的3 3个相邻的碱基个相邻的碱基密码子密码子: :决定氨基酸的密码子共有多少种？决定氨基酸的密码子共有多少种？氨基酸有多少种氨基酸有多少种? ?UCAUG A UUAmRNAmRNA密码子密码子密码子密码子密码子密码子2020种氨基酸的密码子种氨基酸的密码子密码子与反密码子密码子与反密码子A A U异亮氨酸异亮氨酸AC U终止密码终止密码一种一种tRNAtRNA只能携带一种
11、氨基酸只能携带一种氨基酸? ?一种氨基酸只能由一种一种氨基酸只能由一种tRNAtRNA携带携带? ?AUG亮氨酸亮氨酸翻翻 译译翻译小结翻译小结定义：游离在细胞质中的各种氨基酸，以定义：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNAmRNA为模板为模板合合 成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。原料：原料：_多种氨基酸多种氨基酸场所：场所：_过程：过程：_细胞质中的核糖体细胞质中的核糖体起始、延伸、中止起始、延伸、中止模板：模板：_产物：产物：_遗传信息传递方向：遗传信息传递方向：_mRNAmRNA蛋白质蛋白质mRNAmRNAProProDNA(DNA(基因基因) )
12、蛋白质蛋白质RNARNA转录转录翻译翻译基基因因指指导导蛋蛋白白质质合合成成的的过过程程转录、翻译与转录、翻译与DNADNA复制的比较复制的比较场所场所模板模板原料原料产物产物遗传信息遗传信息传递方向传递方向DNADNA复制：复制：DNA DNADNA DNA转录：转录：DNA RNADNA RNA翻译：翻译：RNA ProRNA Pro游离的脱游离的脱氧核苷酸氧核苷酸游离的核游离的核糖核苷酸糖核苷酸游离的游离的 氨基酸氨基酸DNADNAmRNAmRNA蛋白质蛋白质DNADNADNADNADNAmRNADNAmRNA亲代亲代DNADNA的的 每一条链每一条链DNADNA的一条链的一条链（模板链
13、）（模板链）mRNAmRNA小结小结RNARNA基因基因蛋白质蛋白质转录转录翻译翻译细胞核细胞核细胞质细胞质细胞核细胞核细胞核细胞核细胞质细胞质mRNAPromRNAProTCTGTT AAmRNADNAGUCAGUAGUUAUCAG T C A A A T CA GUAAC甲硫氨酸甲硫氨酸缬氨酸缬氨酸异亮氨酸异亮氨酸多肽链多肽链转录转录翻译翻译细胞核细胞核核糖体核糖体H H2 20 0H H2 20 0课堂巩固课堂巩固蛋白质种氨基酸数目与蛋白质种氨基酸数目与mRNAmRNA、DNADNA中碱基数目的关系中碱基数目的关系1 1、如果某蛋白质中有、如果某蛋白质中有n n个氨基酸，则指导该个氨基酸
14、，则指导该蛋白质合成的蛋白质合成的mRNAmRNA的碱基数目为的碱基数目为 ，控制该蛋白质合成的控制该蛋白质合成的DNADNA（基因）中的碱基（基因）中的碱基数目为数目为 。3n3n6n6n 比例是比例是_1361362 2、根据转录和翻译过程填充、根据转录和翻译过程填充 DNADNA双链双链 G G 信使信使RNARNA 转运转运RNARNA 氨基酸氨基酸 丙氨酸（密码丙氨酸（密码 GCA GCA ） C C A A C C G G T T G G C C A A C C G G U U3 3、设控制某含、设控制某含a a条肽链的蛋白质合成的基因含条肽链的蛋白质合成的基因含X X个碱基个碱基
15、 对，氨基酸的平均分子量为对，氨基酸的平均分子量为Y Y，则该蛋白质的分子量，则该蛋白质的分子量 约为约为 A. B. A. B. C. D. C. D.aXXY181632XXY631183 ax1833 aXYX4 4、翻译的过程不可能发生在、翻译的过程不可能发生在 A.A.神经细胞神经细胞 B.B.肝细胞肝细胞 C.C.成熟的红细胞成熟的红细胞 D.D.脂肪细胞脂肪细胞4 4、DNADNA复制，转录和翻译后所形成的产物分别是复制，转录和翻译后所形成的产物分别是 A ADNADNA，RNARNA，蛋白质，蛋白质 B BDNADNA，RNARNA和氨基酸和氨基酸 C CRNARNA，DNAD
16、NA和核糖和核糖 D DRNARNA，DNADNA和蛋白质和蛋白质5 5、已知、已知tRNAtRNA一端的三个碱基是一端的三个碱基是CUACUA，则此，则此t tRNARNA运载的氨运载的氨 基酸是基酸是 A A亮氨酸亮氨酸 B B天冬氨酸天冬氨酸C C丙氨酸丙氨酸 D D缬氨酸缬氨酸6 6、在胰蛋白质酶合成过程中，决定它性质的根本因素是、在胰蛋白质酶合成过程中，决定它性质的根本因素是 A AmRNAmRNA B BtRNAtRNA C CDNADNA D D核糖体核糖体2 2、一条多肽链上有氨基酸、一条多肽链上有氨基酸300300个，则作为合成该多肽链个，则作为合成该多肽链 模板的信使模板的
17、信使RNARNA分子和转录信使分子和转录信使RNARNA的的DNADNA分子至少要分子至少要 有碱基多少个？有碱基多少个？ A.300A.300；600 B.900600 B.900；18001800 C.900 C.900；900 D.600900 D.600；9009003 3、某生物基因单链的一段是、某生物基因单链的一段是GCAGACAAA GCAGACAAA 若以此链为模板，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 苯丙氨酸苯丙氨酸UUUUUU； 天冬氨酸天冬氨酸GACGAC； 亮氨酸亮氨酸CUGCUG； 赖氨酸赖氨酸AA
18、AAAA； 精氨酸精氨酸CGUCGU； 丙氨酸丙氨酸GCAGCA A.A. B. B. C. C. D. D.相关热点相关热点:1.艾滋病艾滋病HIV是一种球形病毒，外有蛋白质外壳，是一种球形病毒，外有蛋白质外壳，内有两条内有两条RNA分子分子 ,下图是其侵染人体下图是其侵染人体淋巴细胞及其繁殖过程淋巴细胞及其繁殖过程 你想到了什么?写出此过程遗传信息流动方向:1）图中3表示病毒正在侵入淋巴细胞，进入淋巴细胞内的是病毒的 。 （2）图中4至5所示的过程在生物学上称为 ，该过程必须在 酶的参与下完成。 RNA分子逆转录（3）图6至8是形成病毒RNA的过程，图中6的腺嘌呤与8中的 相配对。 尿嘧啶
19、 (4)图中5是通过进入淋巴细胞的细胞核中，并结合到淋巴细胞的DNA上。(5)图中6至7是形成病毒蛋白质的过程，该过程需要经过和两步。核孔(7)由于1和9具有相同的结构和功能，说明HIV的RNA分子结构具有一定，并使其前后代保持一定的。在临床实践中发现HIV很容易产生抗药性，说明RNA还能够产生。稳定性连续性结构变异相关热点相关热点:1.艾滋病艾滋病2.SARS病毒病毒 假定一个细菌细胞产生假定一个细菌细胞产生3000种蛋种蛋白质，每一种约由白质，每一种约由100个氨基酸组成，个氨基酸组成，试问：这个生物的试问：这个生物的DNA分子长度最小分子长度最小值是多少？值是多少？A、300000个核苷
20、酸个核苷酸 B、900000个核苷酸个核苷酸C、1800000个核苷酸个核苷酸 D、12000000个核苷酸个核苷酸答案：答案：某某DNA分子片段含分子片段含900个碱基，问由该片段个碱基，问由该片段所控制合成的多肽中，最多有多少种氨基酸所控制合成的多肽中，最多有多少种氨基酸A、150 B、450 C、600 D、20答案：答案： 若一段信使若一段信使RNA有有60个碱基，其中个碱基，其中A15个，个，G25个，那么转录该信使个，那么转录该信使RNA的的DNA片断中共片断中共有有A和和G多少个？多少个？A、15个个 B、25个个 C、40个个 D、60个个答案：答案：已知一段双链已知一段双链D
21、NA分子中，鸟嘌呤所占分子中，鸟嘌呤所占的比例为的比例为20%，由该，由该DNA转录来的转录来的RNA，其胞嘧啶的比例是其胞嘧啶的比例是A10% B20% C40% D无法确定无法确定答案：答案：从生物 “基因突变的低频性”可见DNA作为遗传物质其分子结构具有性。稳定 某双链某双链DNA分子共含有分子共含有46%的胞嘧啶和鸟的胞嘧啶和鸟嘌呤，其中一条链中腺嘌呤与胞嘧啶分别占该链嘌呤，其中一条链中腺嘌呤与胞嘧啶分别占该链碱基总数的碱基总数的28%和和22%，那么由它转录的，那么由它转录的RNA中中腺嘌呤与胞嘧啶分别占碱基总数的腺嘌呤与胞嘧啶分别占碱基总数的A、22%、28% B、23%、27%
22、C、26%、24% D、44%、6%答案：答案：经测定一个经测定一个DNA中有意义链上中有意义链上G占该占该DNA分分子中子中(G+C)总量的总量的20%，则转录出的则转录出的mRNA分子中分子中G占占(G+C)的总量是的总量是A20% B40% C50% D60% 答案答案D 下列哪一项属于克隆下列哪一项属于克隆 （ ） A 将鸡的某个将鸡的某个DNA片段整合到小鼠的片段整合到小鼠的 DNA分子中分子中 B 将抗药菌的某基因引入草履虫的细胞内将抗药菌的某基因引入草履虫的细胞内 C 将鼠骨髓细胞与经过免疫的脾细胞融合将鼠骨髓细胞与经过免疫的脾细胞融合 成杂交瘤细胞成杂交瘤细胞 D 将某肿瘤细胞
23、在体外培养繁殖成一个细将某肿瘤细胞在体外培养繁殖成一个细 胞系胞系 1 1、基因、基因 DNADNA的功能单位的功能单位基因基因概念概念有遗传效应有遗传效应的的DNADNA片段片段功能功能传递遗传信息传递遗传信息复制复制表达遗传信息表达遗传信息 控制蛋白质合成控制蛋白质合成遗传信息遗传信息 基因中脱氧核苷酸排列顺序基因中脱氧核苷酸排列顺序（RNARNA为遗传物质的生物则是核糖核苷酸顺序）为遗传物质的生物则是核糖核苷酸顺序）DNADNA基因与染色体、脱氧核苷酸的基因与染色体、脱氧核苷酸的关系关系染色体染色体主要载体主要载体有效片段有效片段1：21：11：n 基本单位基本单位1：n基因基因基因间区基因间区基因在染色体上直线排列基因在染色体上直线排列（表达）（表达）（不表达）（不表达）DNA基因基因 脱氧核苷酸脱氧核苷酸
