生物必修二基因指导蛋白质的合成

1、电影中，科学家是怎么使已灭绝的恐龙复活的？科学家利用凝结在琥珀中的史前蚊子体内的恐龙血液提科学家利用凝结在琥珀中的史前蚊子体内的恐龙血液提取出恐龙的遗传基因，加以修补和培育繁殖，竟然将已取出恐龙的遗传基因，加以修补和培育繁殖，竟然将已绝迹绝迹6500万年的史前庞然大物复生万年的史前庞然大物复生问题一问题一：在现实生活中，：在现实生活中，我们能不能像电影我们能不能像电影侏侏罗纪公园罗纪公园中描述的那中描述的那样，利用恐龙的样，利用恐龙的DNA，使恐龙复活呢？使恐龙复活呢？ 问题二问题二：如果能利用：如果能利用恐龙的恐龙的DNA使恐龙复使恐龙复活，你认为主要要解活，你认为主要要解决什么问题？决什么

2、问题？ 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基因基因蛋白质的合成蛋白质的合成指导指导_指导蛋白质的合成指导蛋白质的合成基因是有基因是有_的的_片段；片段； DNA DNA 主要存在于主要存在于_中，而蛋白质的合成是在中，而蛋白质的合成是在_中进行的。中进行的。细胞核中的

3、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基因基因遗传效应遗传效应DNADNA细胞核细胞核细胞质细胞质以以_为媒介为媒介RNARNA基因基因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？控制生物控制生物性状性状 第第4 4章章 第第1 1节节基因指导蛋白质的合成基因指导蛋白质的合成主要在细胞核主要在细胞核在细胞质进行在细胞质进行 问题：问题：在细胞核的基因如何控制在细胞质中在细胞核的基因如何控制在细胞质中的蛋白质的合成呢？的蛋白质的合成呢？ 小资料：n1955年有人曾用洋葱根尖和变形虫进行实验，如果加入

4、RNA酶分解细胞中的 RNA，蛋白质合成就停止，而如果再加进从酵母中提取出来的RNA，则又可重新合成一定数量的蛋白质。同年，拉斯特（Laster Gold）等人将变形虫用同位素标记的尿嘧啶核苷培养液来培养，发现标记的RNA分子首先在细胞核中合成。n 问题：问题：n为什么为什么RNA适于作适于作DNA（基因）的信使（基因）的信使？你认为RNA在蛋白质合成中起到了什么作用？规则的双螺旋结构规则的双螺旋结构通常呈单链结构通常呈单链结构脱氧核苷酸脱氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸腺嘌呤（腺嘌呤（A）鸟嘌呤（鸟嘌呤（G）腺嘌呤（腺嘌呤（A）鸟嘌呤（鸟嘌呤（G）胞嘧啶（胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（胸腺嘧啶（T）胞嘧

5、啶（胞嘧啶（C）尿嘧啶（尿嘧啶（U）脱氧核糖脱氧核糖核糖核糖磷酸磷酸磷酸磷酸DNA与与RNA分子的比较分子的比较三种三种RNA示意图示意图信使信使RNARNA： 遗传信息传递的媒介。遗传信息传递的媒介。核糖体核糖体RNARNA： 与蛋白质构成核糖体。与蛋白质构成核糖体。转运转运RNARNA： 转运氨基酸的工具。转运氨基酸的工具。总结：为什么总结：为什么RNA适合做适合做DNA的信使呢？的信使呢？n1、RNA是由基本单位是由基本单位-核苷酸连接而核苷酸连接而成，跟成，跟DNA一样能储存遗传信息。一样能储存遗传信息。2、RNA一般为单链，比一般为单链，比DNA短，能通短，能通过核孔，从细胞核转移到

6、细胞质中。过核孔，从细胞核转移到细胞质中。3、RNA与与DNA的关系中，也遵循的关系中，也遵循“碱基互补配对原则碱基互补配对原则”。DNA的遗传信息是怎样传给的遗传信息是怎样传给mRNA的？的？转录：在转录：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 转录主要发生在细胞核转录主要发生在细胞核，这是一段展开的这是一段展开的DNA （代表一个基因）（代表一个基因）AG T AC A A A T AGCUGACGGUUU只只以其中

7、一条链作为模板以其中一条链作为模板AG T AC A A A T AGCUGACGGUUU 下方为一个个的下方为一个个的核糖核苷酸核糖核苷酸RNA 聚合酶聚合酶AG T AC A A A T AGCGACGGUUU URNA聚合酶将核糖核苷酸连接起来，以碱基互补配对为原则聚合酶将核糖核苷酸连接起来，以碱基互补配对为原则AG T AC A A A T AGCGACGGUUU UAG T AC A A A T GCGACGGUUU UARNA聚合酶沿着聚合酶沿着DNA向后向后移动移动AG T AC A A A T GCGACGUUGU UAAG T AC A A A T GCGACGUGU UAU

8、核糖核糖核苷酸一个一个被连接起来核苷酸一个一个被连接起来AG T AC A A A T GCGACGGU UAU UAG T AC A A A T GCGACGGU UAU UAAG 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 CAG T AC A A A T UCAUG A UUAmRNA细胞质细胞质细胞核的核液细胞核的核液核孔核孔AG T AC A A A T UCAUG A UUAmRNA mRNA 通过核孔从细胞核中出来，到细胞质中通过核孔从细

9、胞核中出来，到细胞质中细胞质细胞质细胞核的核液细胞核的核液转录：转录： 在细胞核内，以在细胞核内，以DNADNA的一条链为的一条链为模板，按照碱基互补配对的原则合模板，按照碱基互补配对的原则合成成mRNAmRNA的过程。的过程。碱基碱基 DNA A T G C DNA A T G C 互补互补 配对配对 RNA U A C G RNA U A C G 转录（转录（DNAmRNADNAmRNA） 场所场所模板模板原料原料产物产物 细胞核内细胞核内DNA的一条链的一条链四种核糖核苷酸四种核糖核苷酸mRNAn经过转录，DNA中的遗传信息传递给了mRNA， mRNA 再经过必要的加工后从核孔进入细胞质

10、。n那么，遗传信息是如何进一步指导蛋白质的合成的呢？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_ _ 种种 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_种种, ,如果如果2 2个碱

11、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，种，4 416166464实验验证：实验验证：19611961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P P6565思考与讨论思考与讨论

12、2020种氨基酸的密码子种氨基酸的密码子n遗传密码的特性遗传密码的特性：n1、有、有3个终止密码，没有对应的氨基个终止密码，没有对应的氨基酸，所以，在酸，所以，在64个遗传密码中，能决个遗传密码中，能决定氨基酸的遗传密码子只有定氨基酸的遗传密码子只有61个。个。n2、通用性：地球上、通用性：地球上几乎所有的生物几乎所有的生物共用一套密码子表。共用一套密码子表。n3、简并性：一种氨基酸有两种以上、简并性：一种氨基酸有两种以上的密码子的情况的密码子的情况 。在一定程度上能防在一定程度上能防止由于碱基的改变而导致的遗传信息止由于碱基的改变而导致的遗传信息的改变。的改变。能读懂mRNA上的信息，还需要

13、哪些条件才能合成蛋白质呢？ n场所：核糖体n原料：20种氨基酸n转运工具：tRNAn能量：ATPUCAUG A UUAUAA亮氨酸CAU天门冬氨酸核糖体核糖体mRNA 与核糖体结合与核糖体结合反密码子反密码子密码子密码子UCAUG A UUAUAA亮氨酸CAU天门冬氨酸转运转运RNA上的反密码子与信使上的反密码子与信使RNA上的密码子相结合上的密码子相结合UCAUG A UUAUAA亮氨酸CAU天门冬氨酸A GU异亮氨酸UCAUG A UUAUAA亮氨酸AC U天门冬氨酸A GU异亮氨酸两个相邻的氨基酸脱水缩合，形成肽键两个相邻的氨基酸脱水缩合，形成肽键肽键UCAUG A UUAUAA亮氨酸C

14、AU天门冬氨酸A GU异亮氨酸核糖体核糖体 沿着沿着 mRNA移动，又一个移动，又一个tRNA连接到密码子上，连接到密码子上， 第一个第一个tRNA释放到细胞质中释放到细胞质中UCAUG A UUAUAA亮氨酸CAU天门冬氨酸A GU异亮氨酸后一个氨基酸通过脱水缩合与前一个氨基酸连接起来后一个氨基酸通过脱水缩合与前一个氨基酸连接起来UCAUG A UUAUAA亮氨酸CAU天门冬氨酸A GU异亮氨酸依次向下进行，一条多肽链形成依次向下进行，一条多肽链形成 UCAUG A UUAUAACAUA GU亮氨酸天门冬氨酸异亮氨酸mRNA 和多肽链被释放到细胞质中，翻译结束和多肽链被释放到细胞质中，翻译结

15、束A U G G AUA U C？甲硫氨酸CUA反密码子核糖体翻翻 译译蛋白质合成的过程如何？蛋白质合成的过程如何？ 蛋白质合成的过程如何？蛋白质合成的过程如何？ 第一步：经过活化的甲硫氨酸在tRNA的运输下与mRNA上的起始密码AUG配对,进入核糖体的位点1（P位点）。第二步：按碱基互补配对的原则，携带氨基酸的tRNA进入位点2（A位点）第三步：位点1上的氨基酸（肽链）与位点2上的氨基酸通过脱水缩合形成肽键。第四步：核糖体向前移动三个碱基对读取下一个密码子。原占据位点1的tRNA离开核糖体，原占据位点2的tRNA进入位点1，另一个携带氨基酸的tRNA进入位点2，继续肽链的合成。第五步：当核糖

16、体读到终止密码时，肽链合成终止。DNA复制复制与与转录转录的比较的比较复制复制转录转录场所场所解旋解旋模板模板原料原料酶酶能量能量碱基配对碱基配对产物产物细胞核细胞核细胞核细胞核完全解旋完全解旋只解有遗传效应的片段只解有遗传效应的片段DNA的两条链的两条链只有只有DNA的一条链的一条链4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸种核糖核苷酸DNA解旋酶、解旋酶、DNA聚合酶聚合酶RNA聚合酶聚合酶ATPATP子代子代DNAmRNAGC、CG、TA、GC、CG、TA、 A T基因控制蛋白质合成的过程DNA的遗传信息mRNA的遗传信息蛋白质的氨基酸排列顺序数量数量n3n6n转录、翻译与转录、翻译与DN

17、ADNA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）（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

18、胞核细胞核细胞核细胞质细胞质mRNAPromRNAPro课堂巩固课堂巩固蛋白质中氨基酸数目与蛋白质中氨基酸数目与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，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、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 模板的信使模板的信使RNA

19、RNA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、某生物基因的一段单链是、某生物基因的一段单链是G GC CA AG GA AC CA AA AA A 若以此链为模板，经转录、翻译形成的多肽链上所对若以此链为模板，经转录、翻译形成的多肽链上所对应的氨基酸顺序是：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

20、氨酸赖氨酸AAAAAA； 精氨酸精氨酸CGUCGU； 丙氨酸丙氨酸GCAGCA A.A. B. B. C. C. D. D.4 4、在人体中，由、在人体中，由A A、T T、C C三种碱基参与构成的核苷酸共三种碱基参与构成的核苷酸共 A A2 2种种 B B4 4种种 C C5 5种种 D D6 6种种5 5、DNADNA分子的基本功能是遗传信息的分子的基本功能是遗传信息的 A A贮存和表达贮存和表达 B B传递和表达传递和表达 C C贮存和传递贮存和传递 D D转录和翻译转录和翻译6 6、某种蛋白质中含、某种蛋白质中含200200个氨基酸，在控制此蛋白质合成个氨基酸，在控制此蛋白质合成 的的

21、DNADNA中，最少应有（中，最少应有（ ）个脱氧核苷酸）个脱氧核苷酸 A A12001200 B B600600 C C400400 D D2002007 7、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，DNADNA和核糖和核糖 D DRNARNA，DNADNA和蛋白质和蛋白质8 8、某信使、某信使RNARNA中有碱基中有碱基4040个，其中个，其中C+UC+U为为1515个，那么转录个，那么转录 此此RNARNA的的DNADNA中

22、中G+AG+A为为 A A1515 B B2525 C C3030 D D40409 9、某、某DNADNA分子片段中碱基为分子片段中碱基为24002400对，则由此片段所控制对，则由此片段所控制 合成的多肽链中，最多有氨基酸（合成的多肽链中，最多有氨基酸（ ）种）种 A A800800 B B400400 C C200200 D D20201010、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tRNAtRNA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1111、在胰蛋白质酶合成过程中，决

23、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1212、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 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 aXYX1313、一种人工合成的信使、一种人工合成的信使RNARNA只含有两种核苷酸只含有两种核苷酸U U和和A A，其，其 中中

24、U U的含量是的含量是A A的的5 5倍，这种人工合成的信使倍，这种人工合成的信使RNARNA理论上最理论上最 多有多少种可能的密码子多有多少种可能的密码子 A.4A.4种种 B.6B.6种种 C.8C.8种种 D.D.无法确定无法确定1414、某基因有、某基因有192192个脱氧核苷酸其控制合成的多肽应脱个脱氧核苷酸其控制合成的多肽应脱 掉的水分子为掉的水分子为 A.191 B.95 C.32 D.31A.191 B.95 C.32 D.311515、由、由n n个碱基组成的基因，控制合成由个碱基组成的基因，控制合成由1 1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

25、基酸的平均分子量为a a，则该蛋白质的，则该蛋白质的 分子量最大为分子量最大为 A Ana/6na/6 B Bna/3-18na/3-18（n/3-1n/3-1） C Cna-18(n-1)na-18(n-1) D Dna/6-18(n/6-1)na/6-18(n/6-1)1616、已知一个蛋白质由、已知一个蛋白质由2 2条肽链组成，连接氨基酸的肽条肽链组成，连接氨基酸的肽 键共有键共有198198个，翻译该蛋白质的个，翻译该蛋白质的mRNAmRNA中有中有A A和和G G共共200200 个，则该个，则该mRNAmRNA中的中的C C和和U U不能少于：不能少于： A A200200个个 B

26、 B400400个个C C600600个个 D D800800个个1717、DNADNA分子模板链上的碱基序列携带的遗传信息最终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翻译的氨基酸如下表则右图所示的则右图所示的tRNAtRNA所携带的氨基酸是所携带的氨基酸是A A赖氨酸赖氨酸 B B丙氨酸丙氨酸 C C半胱氨酸半胱氨酸 D D苏氨酸苏氨酸1818、下列对转运、下列对转运RNARNA的描述，正确的是的描述，正确的是 A.A.每种转运每种转运RNARNA能识别并转运多种氨基酸能识别并转运多种氨基酸 B.B.每种氨基酸只有一种转运每种氨基酸只有一种转运RNARNA能转运它能转运它

27、 C.C.转运转运RNARNA能识别信使能识别信使RNARNA上的密码子上的密码子 D.D.转运转运RNARNA转运氨基酸到细胞核内转运氨基酸到细胞核内2020、蚕的丝腺细胞能产生大量蛋白质，这种蛋白质叫、蚕的丝腺细胞能产生大量蛋白质，这种蛋白质叫 丝蛋白丝蛋白. .这些细胞不产生血液中的蛋白质，因此推这些细胞不产生血液中的蛋白质，因此推 测丝腺细胞测丝腺细胞 A.A.只有丝蛋白基因只有丝蛋白基因 B.B.丝蛋白基因表达而血液基因不表达丝蛋白基因表达而血液基因不表达 C.C.比合子的基因少比合子的基因少 D.D.有丝蛋白基因和其他基因有丝蛋白基因和其他基因, ,但没有血液蛋白基因但没有血液蛋白

28、基因1919、人体中具有生长激素基因和血红蛋白基因，两者、人体中具有生长激素基因和血红蛋白基因，两者 A. A. 分别存在于不同组织的细胞中分别存在于不同组织的细胞中 B B均在细胞分裂前期按照碱基互补配对原则复制均在细胞分裂前期按照碱基互补配对原则复制 C. C. 均在细胞核内转录和翻译均在细胞核内转录和翻译 D D转录的信使转录的信使RNARNA上相同的密码子翻译成相同的氨基酸上相同的密码子翻译成相同的氨基酸 2121、人的胰岛素基因的存在部位和表达部位分别是、人的胰岛素基因的存在部位和表达部位分别是 A.A.所有体细胞，所有体细胞所有体细胞，所有体细胞 B.B.胰腺细胞，胰腺细胞胰腺细胞，胰腺细胞 C.C.所有体细胞，胰岛所有体细胞，胰岛B B细胞细胞 D.D.胰腺细胞，胰岛胰腺细胞，胰岛A A细胞细胞 2222、组成人体蛋白质的、组成人体蛋白质的2020种氨基酸所对应的密码子共有种氨基酸所对应的密码子共有 A A、4 4个个 B B、2020个个 C C、6161个个 D D、6464个个2323、下列转录的简式中，一共有核苷酸、下列转录的简式中，一共有核苷酸_种种 DNADNA：G-C-A-C RNAG-C-A-C RNA