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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第,4,章 基因的表达,第,1,节 基因指导蛋白质合成,新干二中：邹冬如,蛋白质是生命活动,的体现者和承担者,性状的形成离不开,蛋白质,(,特别是酶,),的作用,基因控制生物体的性状,基因通过指导蛋白质的合成来控制性状！,基因指导蛋白质的合成,基因是有,_,的,_,片段；,DNA,主要存在于,_,中，而蛋白质的合成是在,_,中进行的。,遗传效应,DNA,细胞核,细胞质,DNA,主要在细胞核中,蛋白质的合成,在,细胞质里进行,控制,通过,RNA,G,U,U,A,U,U,A,U,C,RNA,的种类是怎么区分的？,根据,RNA,功能，可以分为,mRNA,（,信使,RNA),、,tRNA(,转运,RNA),和,rRNA,(,核糖体,RNA),三种。,RNA,的结构和作用是什么？,RNA,由一分子磷酸，一分子核糖和一分子含氮的碱基组成核糖核苷酸连接而成的单链分子。,当细胞中只有,RNA,时，它是遗传物质；当细胞中含有,DNA,时，,RNA,主要是负责,DNA,遗传信息的翻译和转录。,mRNA,信使,tRNA,转运,rRNA,核糖体,蛋白质,rRNA,核糖体,tRNA,mRNA,RNA,种类,mRNA,为什么叫做信使,RNA,？它是谁的信使？,RNA,是由基本单位,核苷酸连接而成，跟,DNA,一样能储存遗传信息；,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,；,RNA,与,DNA,的关系中，也遵循,“,碱基互补配对原则,”,；,因此,以,mRNA,为媒介可将遗传信息传递到细胞质中。,为什么,mRNA,适于作,DNA,的信使？,因为它是遗传信息的传递者，所以叫做信使,RNA,。它是,DNA,的信使。,一、遗传信息的转录,（,1,）概念：,（,2,）实质：,遗传信息,从,DNA,转移到了,mRNA,（,3,）场所：,在细胞核中,指以,DNA,的一条链为模板，按照,碱基互补配对原则，合成,mRNA,的过程,A,C,G,T,G,T,T,T,A,DNA,的平面结构图,T,G,C,A,C,A,A,A,T,A,G,C,A,G,A,C,G,G,U,U,U,DNA,游离的核糖核苷酸,以,DNA,的一条链为模板合成,mRNA,RNA,聚合酶,T,G,C,A,C,A,A,A,T,T,G,C,A,C,A,A,A,T,A,G,C,G,A,C,G,G,U,U,A,注意碱基配对规律,T,G,C,A,C,A,A,A,T,A,G,C,G,A,C,G,G,U,U,A,U,组成,m,RNA,的核糖核苷酸一个个连接起来,T,G,C,A,C,A,A,A,T,G,C,G,A,C,G,G,U,U,A,U,G,T,G,C,A,C,A,A,A,T,G,C,G,A,C,G,U,U,G,A,U,G,T,G,C,A,C,A,A,A,T,G,C,G,A,C,G,U,G,A,U,G,U,T,G,C,A,C,A,A,A,T,G,C,G,A,C,G,U,G,A,U,G,U,T,G,C,A,C,A,A,A,T,G,C,G,A,C,G,G,A,U,G,U,U,T,G,C,A,C,A,A,A,T,G,C,G,A,C,G,G,A,U,G,U,U,A,T,G,C,A,C,A,A,A,T,G,C,G,C,G,G,A,U,G,U,U,A,U,T,G,C,A,C,A,A,A,T,G,G,C,G,G,A,U,G,U,U,A,U,C,T,G,C,A,C,A,A,A,T,G,G,C,G,G,A,U,G,U,U,A,U,C,形成的,mRNA,链，,DNA,上的遗传信息就传递到,mRNA,上,mRNA,DNA,T,G,C,A,C,A,A,A,T,A,C,G,U,G,U,U,U,A,mRNA,细胞质,细胞核,核孔,DNA,mRNA,在细胞核中合成,A,G,T,A,C,A,A,A,T,U,C,A,U,G,U,U,U,A,mRNA,细胞质,细胞核,核孔,DNA,mRNA,通过核孔进入细胞质,A,C,G,U,G,U,U,U,A,mRNA,转录小结,场所,:,模板,:,原料,:,条件,:,产物,:,特点,:,原则,:,细胞核,DNA,的一条链,四种,核糖核苷酸,(A,、,G,、,C,、,U,）,需要酶和,ATP,单链的,RNA,边,解旋边转录,碱基,互补配对原则（,A=U,，,G=C,）,mRNA,通过核孔进入细胞质中，开始它新的历程,翻译。,转录得到的,RNA,仍是碱基序列，而不是蛋白质。那么，,RNA,上的碱基序列如何能决定蛋白质中氨基酸的种类、数量和排列顺序呢？,mRNA,如何将信息翻译成蛋白质？,二、遗传信息的翻译,遗传学上把以,信使,RNA,为模板，合成具有,一定氨基酸顺序,的蛋白质的过程叫做,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？,碱基与氨基酸之间的对应关系？,思,考,与,讨,如果,1,个碱基决定,1,个氨基酸，,4,种碱基能决定多少,种氨基酸？,如果,2,个碱基编码一个氨基酸，最多能编码多少种,氨基酸？,一个氨基酸的编码至少需要多少个碱基，才足以组,合出构成蛋白质的,20,种氨基酸？,4,种碱基只能决定,4,种氨基酸,。,二个碱基编码一个氨基酸最多只能编码,16,种，,4,2,=16,。,三个碱基决定一个氨基酸能决定,64,种，,4,3,=64,，足够有余。,碱基与氨基酸之间的对应关系,思,考,与,讨,密码子,密码子,密码子,U,C,A,U,G,A,U,U,A,mRNA,密码子：,mRNA,上决定氨基酸的,三个相邻,的,碱基。,密码子,密码子由哪几种碱基组成？,密码子,1,、一密码子只决定一种氨基酸，一种氨基酸可能有多个密码子 （密码子的简并性：防碱基改变导致遗传信息改变，有利于维持生物性状的稳定）,2,、,64,个密码子只有,61,个决定,20,种氨基酸（其中有,2,个决定起始氨基酸），,3,个为终止密码子,3,、所有生物共用一套遗传密码子（密码子的通用性）,运载工具,：,转运,RNA,（,tRNA,),A,C,U,天冬氨酸,A,U,G,异亮氨酸,反密码子,注意：一种,tRNA,只能识别并转运一种氨基酸,一种氨基酸可能由多种,tRNA,转运,A,C,G,U,G,A,U,U,A,mRNA,细胞质中的,mRNA,A,G,T,A,C,A,A,A,T,U,C,A,U,G,U,U,U,A,翻 译,核糖体,核糖体,核糖体,U,A,U,C,G,U,C,U,G,G,G,A,U,A,C,G,G,C,A,A,U,A,C,A,G,U,C,A,C,C,G,G,A,U,mRNA,U,A,C,C,G,U,G,G,A,C,U,G,多肽链,场所、过程、模板、原料、工具、条件、产物、信息传递方向,mRNA,上的碱基序列转换成蛋白质中氨基酸的序列,归纳总结,多肽链合成之后，从核糖体中脱离，再经过盘曲折叠形成一定空间结构，最终形成具有一定功能的蛋白质分子。,信息传递,DNA,上的遗传信息（脱氧核苷酸的排列顺序）,转录,细胞核,mRNA(,核糖核苷,酸的排列顺序,),翻译,细胞质,蛋白质（特定的氨基酸顺序）,1.,翻译的场所：,2.,翻译时的模板：,3.,翻译的原料：,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.,翻译的条件：,肽键,细胞质的核糖体,mRNA,合成蛋白质的,20,种氨基酸,酶,，,ATP,模板、原料,翻译小结,碱基,互补配对原则（,A=U,，,G=C,）,9,、通常一,mRNA,与多个核糖体结合，翻译出多条肽链,4,基因的基本功能,(1),遗传信息的传递：发生在传种接代过程中，通过复制实现遗传信息由亲代到子代的传递。,(2),遗传信息的表达：发生在生物个体发育过程中，是通过转录和翻译控制蛋白质合成的过程，通过遗传信息的表达控制个体发育过程。,DNA,、,RNA,的碱基和氨基酸的数量关系,结论,:,C,G,T,G,C,A,C,A,T,G,C,A,C,T,G,G,T,A,DNA,谷氨酸,组氨酸,精氨酸,氨基酸,C,G,U,G,C,A,C,A,U,mRNA,G,C,A,C,U,G,G,U,A,tRNA,遗传信息,遗传密码,反密码子,氨基酸序列,基因的碱基,信使,RNA,的碱基,氨基酸,=,6,3,1,信息链,考点,2,DNA,复制、转录和翻译的比较,1,三者的区别,复制,转录,翻译,时间,细胞分裂,(,有丝分裂和减数第一次分裂前,),的间期,个体生长发育的整个过程,场所,主要在细胞核,主要在细胞核,细胞质的核糖体,模板,DNA,的两条单链,DNA,的一条链,mRNA,原料,4,种脱氧核苷酸,4,种核糖核苷酸,20,种氨基酸,条件,都需要特定的酶和,ATP,复制,转录,翻译,产物,2,个双链,DNA,一个单链,RNA,(mRNA,，,tRNA,rRNA,),多肽链,(,或蛋白质,),产物去向,传递到,2,个子细胞,离开细胞核进入细胞质,组成细胞结构蛋白质或功能蛋白质,特点,边解旋边复制，半保留复制,边解旋边转录；转录后,DNA,仍恢复原来的双链结构,翻译结束后，,mRNA,分解成单个核苷酸,碱基配对,A,T,，,T,A,，,C,G,，,G,C,A,U,，,T,A,，,C,G,，,G,C,A,U,，,U,A,，,C,G,，,G,C,遗传信息传递,DNA,DNA,DNA,mRNA,mRNA,蛋白质,意义,使遗传信息从亲代传给子代,表达遗传信息，使生物表现出各种性状,2.,联系,B,1,、组成,DNA,和,RNA,的核苷酸、五碳糖和碱基共有,A.,8,、,8,、,8,种,B.,8,、,2,、,5,种,C.,2,、,2,、,4,种,D.,2,、,2,、,8,种,B,2,、小麦的遗传物质由几种核苷酸组成,A. 2,种,B. 4,种,C. 5,种,D. 8,种,D,3,、以下哪项对,RNA,来说是正确的,A. C,G,A,U,B. C,G,A,U,C. G,A,C,U,D.,前三项都不对,对点训练,2,有关基因控制蛋白质合成的叙述，不正确的是,(,),A,转录和翻译都可发生在线粒体内,B,转录和翻译的原料分别是核糖核苷酸和氨基酸,C,一个密码子只决定一种氨基酸，一种氨基酸只由一种,tRNA,转运,D,转录和翻译的模板分别是,DNA,的一条链,和,mRNA,对点训练,2,有关基因控制蛋白质合成的叙述，不正确的是,(,),A,转录和翻译都可发生在线粒体内,B,转录和翻译的原料分别是核糖核苷酸和氨基酸,C,一个密码子只决定一种氨基酸，一种氨基酸只由一种,tRNA,转运,D,转录和翻译的模板分别是,DNA,的一条链,和,mRNA,课堂巩固,蛋白质种氨基酸数目与,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,_,136,2,、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,；,1800,C.900,；,900 D.600,；,900,3,、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,苯丙氨酸,UUU,；,天冬氨酸,GAC,；,亮氨酸,CUG,；,赖氨酸,AAA,；,精氨酸,CGU,； ,丙氨酸,GCA,A. B.,C. D.,4,、在人体中，由,A,、,T,、,C,三种碱基参与构成的核苷酸共,A,2,种,B,4,种,C,5,种,D,6,种,5,、,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,6,、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,A,1200,B,600,C,400,D,200,7,、,DNA,复制，转录和翻译后所形成的产物分别是,A,DNA,，,RNA,，,蛋白质,B,DNA,，,RNA,和氨基酸,C,RNA,，,DNA,和核糖,D,RNA,，,DNA,和蛋白质,8,、某信使,RNA,中有碱基,40,个，其中,C+U,为,15,个，那么转录,此,RNA,的,DNA,中,G+A,为,A,15,B,25,C,30,D,40,9,、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,A,800,B,400,C,200,D,20,10,、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,11,、在胰蛋白质酶合成过程中，决定它性质的根本因素是,A,mRNA,B,tRNA,C,DNA,D,核糖体,12,、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.,13,、一种人工合成的信使,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,14,、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.31,15,、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,A,na/6 B,na/3-18,（,n/3-1,）,C,na-18(n-1) D,na/6-18(n/6-1),16,、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：,A,200,个,B,400,个,C,600,个,D,800,个,17,、,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,18,、,(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,20,、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,19,、（,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,21,、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,22,、,(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,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-G,25,、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,_,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%,(A,1,+T,1,)% =(A,2,+T,2,)% =,总,(A+T)%,(G,1,+C,1,)% = (G,2,+C,2,)% =,总,(G+C)%,=,（,A,R,+U,R,）,%,=,（,G,R,+C,R,）,%,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,第,4,章 基因的表达,第,2,节 基因对性状的控制,你能根据基因指导蛋白质的合成过程画一张流程图吗？,DNA,RNA,转录,翻译,蛋白质,1957,年，克里克提出,中心法则,：遗传信息可以从,DNA,流向,DNA,，即,DNA,的自我复制；也可以从,DNA,流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译,一、中心法则,DNA,中心法则的,发展,蛋白质,RNA,转录,翻译,补充：遗传信息从,RNA,流向,RNA,以及从,RNA,流向,DNA,逆转录,例：,HIV,病毒、哺乳动物的胚胎细胞和正在分裂的淋巴细胞中也有逆转录酶,都表现出碱基互补配对原则,遗传信息传递过程包含,五条,线路,DNA,DNA,：以,DNA,作为遗传物质的生物的自我复制。,DNA,RNA,：细胞核中的转录过程。,RNA,蛋白质：细胞质中核糖体的翻译过程。,RNA,RNA,：以,RNA,作为遗传物质的生物的自我复制。,RNA,DNA,：个别病毒的逆转录过程。,DNA,蛋白质,RNA,转录,翻译,逆转录,二、基因、蛋白质与性状的关系,基因指导,_,的合成,蛋白质,蛋白质是生命活动的,_,者和,_,者,体现,承担,Q,：蛋白质与生命性状特征有何关系,?,Q,：蛋白质如何承担生命活动？,运动,(,如肌纤维中的肌球蛋白和肌动蛋白，助肌肉收缩,),运输,(,如血红蛋白、协助扩散和主动运输时的载体蛋白,),调节,(,如生长激素、胰岛素,),防御,(,如抗体,),催化,（各种酶）,基因对性状的控制有两种情况：,控制酪氨酸酶的基因异常,酪氨酸酶不能正常合成,酪氨酸不能正常转化为黑色素,缺乏黑色素表现为白化病,基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。,基因还能通过控制蛋白质的结构而直接控制生物体的性状。,CFTR,基因缺失,3,个碱基,CFTR,蛋白结构异常， 导致功能异常,患者支气管内黏液增多,黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染,囊性纤维病的病因图解,编码血红蛋白的,基因中一个碱基变化,血红蛋白的结构发生变化,红细胞成镰刀型,容易破裂，患溶血性贫血,基因还能通过控制蛋白质的结构而直接控制生物体的性状。,基因,酶,结构蛋白,细胞代谢,性状,细胞结构,性状,一是通过控制,酶的合成,来控制代谢过程，从而控制生物性状。,另一情况是通过控制,蛋白质的结构,来直接影响性状。,基因对性状的控制,
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