基因控制蛋白质的合成

1、第第1节节 基因指导蛋白质的合成基因指导蛋白质的合成遗传信息的转录和翻译遗传信息的转录和翻译蛋白质合成的有关计算蛋白质合成的有关计算考纲要求考纲要求第第4章章 基因的表达基因的表达基因的表达基因的表达P61基因通过基因通过指导蛋白质的合成指导蛋白质的合成来控制性状，来控制性状，并将这一过程称为并将这一过程称为基因的表达基因的表达。为什么为什么RNA适合做适合做DNA 的信使呢？的信使呢？ 基本单位：基本单位：RNA的结构的结构存在场所：存在场所：结构：结构：磷酸磷酸核糖核糖4种碱基种碱基（AUCG）信使信使RNA(mRNA) ,核糖体核糖体RNA rRNA ，转运转运RNA tRNA核糖核苷酸

2、核糖核苷酸通常单链结构通常单链结构主要存在于细胞质中，细胞核也有。主要存在于细胞质中，细胞核也有。RNARNA的种类：的种类：DNA所携带的遗传信息需要通过所携带的遗传信息需要通过RNA作为媒作为媒（信使）（信使）传递到细胞质中。传递到细胞质中。这种这种RNA称为称为信使信使RNA（mRNA ）DNADNARNARNA分分 布布结结 构构基本单位基本单位碱碱 基基五碳糖五碳糖种种 类类功能功能DNADNA与与RNARNA的区别的区别细胞核细胞核线粒体、叶绿体线粒体、叶绿体主要在细胞质主要在细胞质双链、规则双螺旋双链、规则双螺旋单链单链特有特有T T特有特有U U脱氧核苷酸脱氧核苷酸核糖核苷酸核

3、糖核苷酸mRNA mRNA tRNAtRNA rRNArRNA脱氧核糖脱氧核糖核糖核糖主要的遗传物质主要的遗传物质1.1.生物体无生物体无DNADNA时时RNARNA是是遗传物质；遗传物质；2.2.参与蛋白参与蛋白质的合成即翻译工作；质的合成即翻译工作；3.3.少数少数RNARNA有催化作用有催化作用 1 1、定义：、定义： 2 2、场所：、场所： 3 3、模板：、模板： 4 4、原料：、原料： 5 5、条件：、条件： 6 6、碱基配对：、碱基配对： 7 7、产物：、产物：在细胞核中，以在细胞核中，以DNADNA的一条链为模板合成的一条链为模板合成mRNAmRNA的过程。的过程。主要在细胞核主

4、要在细胞核DNADNA的一条链的一条链四种四种核糖核苷酸核糖核苷酸ATPATP、酶酶A-U A-U T-A G-C C-GG-C C-GmRNAmRNA二、遗传信息的转录二、遗传信息的转录TCATG A TT AAG T AC A A A T DNADNA的平面结构图的平面结构图转录的转录的过程过程：AGCUGACGGUUU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 DNADNAAGCUGACGGUUUDNADNA与与RNARNA的碱基互补配对：的碱基互补配对： A AU U； T TA A：C CG G； G

5、 GC CAG T AC A A A T RNA RNA 聚合酶聚合酶DNADNAAGCGACGGUU 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 U UDNADNAAG T AC A A A T AGCGACGGUUU UDNADNAAG T AC A A A T GCGACGGUUU UADNADNAAG T AC A A A T GCGACGUUGU UADNADNAAG T AC A A A T GCGACGUGU UAUDNADNAAG T AC A A A T GCGACGGU UAU UDNADNAAG T AC A A

6、A T GCGACGGU UAU UADNADNAAG T AC A A A T GCGCGGU UAU UA UDNADNAAG T AC A A A T GGCGGU UAU UA U CDNADNAAG T AC A A A T GGCGGU UAU UA U C形成的形成的mRNAmRNA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RNARNADNADNA 细胞质细胞质 细胞核细胞核 核核 孔孔mRNAmRNA在细胞核中合成在细胞核中合成AG T AC A A A T GU UAU UA U CmRNAmRNADNADNAAG T AC A A A

7、T 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UCAUG A UUAmRNA (2014淮安调研淮安调研)关于基因表达的叙述中，正确的是关于基因表达的叙述中，正确的是()A基因表达的最终场所都是核糖体基因表达的最终场所都是核糖体 BDNA聚合酶催化聚合酶催化DNA转录为转录为RNAC遗传信息只能从遗传信息只能从DNA传递到传递到RNA DtRNA上的反密码子是由上的反密码子是由mRNA转录而来转录而来下图是真核生物下图是真核生物mRNA合成过程图，请据图判断下列说合成过程图，请据图判断下列说法中正确的是法中正确的是(双选双选)

8、AR表示的节段表示的节段正处于解旋状态，形成这种状态需正处于解旋状态，形成这种状态需要解旋酶要解旋酶B图中图中是以是以4种脱氧核苷酸为原料合成的种脱氧核苷酸为原料合成的C如果图中如果图中表示酶分子，则它的名称是表示酶分子，则它的名称是RNA聚合酶聚合酶D图中的图中的合成后，在细胞核中与核糖体结合并控制合成后，在细胞核中与核糖体结合并控制蛋白质的合成蛋白质的合成AAC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种碱基如何决定蛋白质的20种氨基酸呢？ 二、二、翻翻 译译定义定义: :在在细胞质细胞质中中, ,以以mRNAmRNA为模板为模板, ,合成

9、具有合成具有一定氨基酸顺序的蛋白一定氨基酸顺序的蛋白质质的过程。的过程。2020种种4 4种种思考：思考：1 1、如果、如果1 1个碱基决定一个氨基酸，那么，个碱基决定一个氨基酸，那么，四种碱基只能决定多少种四种碱基只能决定多少种 氨基酸？氨基酸？ 4种2 2、如果、如果2 2个碱基决定一个氨基酸，那么，个碱基决定一个氨基酸，那么，四种碱基又能决定四种碱基又能决定 多少种多少种 氨基酸？氨基酸？ 16种3 3、那么、那么2020种氨基酸，至少需要多少个种氨基酸，至少需要多少个碱基来决定碱基来决定 呢？呢？ 科学家们推测，每3个碱基决定一个氨基酸3 3个个UCAUG A UUAmRNA 密码子密

10、码子 密码子密码子 密码子密码子 密码子：密码子：mRNAmRNA上决定氨基酸的三个上决定氨基酸的三个 相邻的碱基相邻的碱基 密码子密码子 假设下列顺序都是从第一个核苷酸开始组成密假设下列顺序都是从第一个核苷酸开始组成密码子码子, ,下列那种顺序不编码任何肽链下列那种顺序不编码任何肽链A A、UAA UAG UGA UAA BUAA UAG UGA UAA B、UUA UUG GGG CCCUUA UUG GGG CCCC C、GUU CGU UAA GUU CGU UAA UAAUAA D D、AAG GUG AUG UGAAAG GUG AUG UGAA与构成蛋白质的与构成蛋白质的2020

11、种氨基酸相应的密码子有种氨基酸相应的密码子有A A、4 4个个 B B、2020个个C C、6161个个 D D、6464个个C一个一个DNADNA分子可以转录出多少种多少个分子可以转录出多少种多少个mRNAmRNAA A、一种一个一种一个 B B、一种多个一种多个 C C、多种多个多种多个 D D、无数种无数个无数种无数个C翻译翻译的过程的过程 翻译是一个合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质翻译是一个合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。的过程。条件：条件： tRNAtRNA 多种氨基酸和多种酶多种氨基酸和多种酶场所场所: :过程：过程：细胞质中的核糖体细胞质中的核糖体起始起始 延伸延伸 终止终止

12、模板：模板：产物：产物： 多肽链多肽链mRNAmRNAACGUG A UUAU A C 甲硫氨甲硫氨酸酸AC U 天冬天冬氨酸氨酸 核糖体核糖体mRNAmRNA与核糖体结合与核糖体结合. .1 1、起始、起始第一第一位置位置 第二第二位置位置 ACGUG A UUAU A C甲硫氨甲硫氨酸酸AC U 天冬氨天冬氨酸酸 tRNAtRNA上的上的反密码子反密码子与与 mRNAmRNA上的上的密码子密码子互补配对互补配对 .ACGUG A UUAU A C 甲硫氨甲硫氨酸酸AC U天冬氨天冬氨酸酸AUG 异亮氨酸异亮氨酸 tRNAtRNA将氨基酸转运到将氨基酸转运到 mRNAmRNA上的上的 相应位

13、置相应位置 . .2 2、延伸、延伸ACGUG A UUAU A C 甲硫氨甲硫氨酸酸AC U天冬氨天冬氨酸酸AUG 异亮氨酸异亮氨酸脱水缩合脱水缩合ACGUG A UUAU A C 甲硫氨甲硫氨酸酸AC U天冬氨天冬氨酸酸AUG 异亮氨酸异亮氨酸 核糖体随着核糖体随着 mRNAmRNA滑动滑动. .另一个另一个tRNAtRNA上的碱基与上的碱基与mRNAmRNA上的密码子配对上的密码子配对. . ACGUG A UUAU A C 甲硫氨甲硫氨酸酸AC U天冬氨天冬氨酸酸AUG 异亮氨酸异亮氨酸 一个个氨基酸分子脱水缩合成链状结构一个个氨基酸分子脱水缩合成链状结构ACGUG A UUAU A

14、C 甲硫氨甲硫氨酸酸AC U天冬氨天冬氨酸酸AUG 异亮氨酸异亮氨酸 t tRNARNA离开，再去转运新的氨基酸离开，再去转运新的氨基酸ACGUG A UUAAC UAUG 甲硫氨甲硫氨酸酸天冬氨天冬氨酸酸 异亮氨酸异亮氨酸以以mRNAmRNA为模板形成了有一定氨基酸顺序的多肽链为模板形成了有一定氨基酸顺序的多肽链 . . 3 3、终止、终止 多肽链合成之后，从核糖体中脱离，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，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。最终形成具有一定功能的蛋白质分子。转转 录录翻翻 译译定定 义义场场 所所模模 板板原原 料

15、料产产 物物信息流向信息流向实实 质质DNA复制、转录与翻译的比较复制、转录与翻译的比较细胞核细胞核细胞质的核糖体细胞质的核糖体4种核糖核苷酸种核糖核苷酸20种氨基酸种氨基酸DNA一条链一条链mRNA遗传信息的转录遗传信息的转录 遗传信息的表达遗传信息的表达DNAmRNAmRNA多肽链多肽链mRNA多肽链多肽链 下图为蛋白质合成示意图，据图回答，下列说法错误下图为蛋白质合成示意图，据图回答，下列说法错误的是的是Aa、b分别代表转录和翻译过程分别代表转录和翻译过程B是翻译产物是翻译产物C遗传学上的密码子位于上遗传学上的密码子位于上D遗传信息是指中氨基酸排列顺序遗传信息是指中氨基酸排列顺序D 1一

16、条多肽链中有氨基酸一条多肽链中有氨基酸1 000个，作为合成该多肽链个，作为合成该多肽链模板的信使模板的信使RNA分子和用来转录信使分子和用来转录信使RNA的基因中，分的基因中，分别至少要有碱基别至少要有碱基 ( )A3 000个和个和3 000个个 B1 000个和个和2 000个个C2 000个和个和4 000个个 D3 000个和个和6 000个个D2 2某信使某信使RNARNA的碱基中，的碱基中，u u占占2020，A A占占1010，则作为它，则作为它的模板基因的模板基因DNADNA分子中胞嘧啶占全部碱基的分子中胞嘧啶占全部碱基的 ( )( )A A7070 B B6060 C C3535 D D17175 5C3由由n个碱基组成的基因个碱基组成的基因,控制合成由控制合成由l条多肽链组成条多肽链组成的蛋白质，氨基酸的平均分子量为的蛋白质，氨基酸的平均分子