41基因指导蛋白质的合成

1、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,第四章 基因的表达,基因控制生物性状,基因指导蛋白质合成的过程，叫基因的表达。,问题：基因是怎样指导蛋白质的合成呢？,1.DNA主要存在哪里？ 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(核糖体),指导,通过RNA,问题：为什么RNA适于作DNA的信使？,细胞核中的DNA如何指导细胞质中的蛋白质的合成,DNA、 RNA 的主要区别,脱氧核苷酸,核糖核苷酸,脱氧核糖,核糖

2、,A T C G,A U C G,多为双链结构,多为单链结构,细胞核,细胞质,传递遗传信息,携带遗传信息,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。,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RNA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。,mRNA为什么叫做信使RNA？它是

3、谁的信使？,问题： DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的呢？,一、遗传信息的转录 在细胞核中，以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对的原则合成RNA的过程，称为转录。通过转录合成的RNA称为信使RNA(mRNA)。,在细胞核中，以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对的原则合成RNA的过程，称为转录。,DNA的平面结构图,DNA模板信息链,游离的核糖核苷酸,mRNA,转 录,a. DNA 解旋，以一条链为模板合成RNA,b. DNA与RNA的碱基互补配对：AU ; TA； CG； GC,c. 组成 RNA 的核糖核苷酸一个个连接起来,场所：,细胞核,条件：,模板：DNA的一条链,酶： 解旋酶

4、、RNA聚合酶等,原料：四种核糖核苷酸,能量： ATP,结果： 形成一条mRNA,这样：DNA上的遗传信息就传递到mRNA上,按照碱基配对原则， 1、写出以b链为模板转录形成的mRNA碱基序列， 2、写出b链对应的a链的碱基序列。,比较mRNA和b链，以及mRNA和a链的碱基序列的差异。,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，从而保证了遗传的稳定性。,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

5、的碱基序列有那些异同？,转录的RNA碱基序列碱基序列和模板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,细胞核,细胞核,完全解旋,只解有遗传效应的片段,DNA的两条链,只有DNA的一条链,4种脱氧核苷酸,4种核糖核苷酸,DNA解旋酶、DNA聚合酶,RNA聚合酶,ATP,ATP,子代DNA,mRNA,CG、AU,CG、TA,转录与DNA复制的比较,转录,DNA,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变成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？,细胞质中,翻译,游离在细胞

6、质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质，这一过程叫做 。,在细胞质中,以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。,（二）翻译,思考：,组成蛋白质的氨基酸： 信使RNA的碱基：,4种碱基如何决定蛋白质的20种氨基酸呢？,20种,4种,如果1个碱基决定1个氨基酸就只能决定_种，即,如果3个碱基决定1个氨基酸就可决定_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,实验验证：1961年英国的克里克和同事用实验证明一个氨基酸是由mRNA的3个碱基决定，即三联体密码子,信使RNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基,密码子:,密码子,密码子,密码

7、子,20种氨基酸的密码子,a、一种氨基酸可以和多个密码子相对应 b、二个密码子（AUG、GUG）可以作为起始密码，同时可以决定氨基酸。三个终止密码（UAA、UAG、UGA）不决定任何氨基酸。 c、氨基酸的种类；20种 密码子的种类：64种（61种有义密码） d、有3个终止密码，没有对应的氨基酸，所以，在 64个遗传密码中，能决定氨基酸的遗传密码子只 有61个。,从遗传密码表中可看出：,c、简并性：一种氨基酸有两种以上的密码子的情况 。,遗传密码的特性：,a、专一性：一个密码子只和一种氨基酸相对应,b、通用性：地球上几乎所有的生物共用一套密码子表。,对应的氨基酸序列为：甲硫氨酸谷氨酸丙氨酸半胱氨

8、酸脯氨酸丝氨酸赖氨酸脯氨酸,a、mRNA的碱基序列是AUGGAAGCAUGUCCGAGCAAGCCG, 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,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种类不发生变化（例如GA

9、U、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或运输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。反密码子的种类：61种。,3、转运RNA(tRNA),tRNA“搬运工”,一共有多少种tRNA?,反密码子,与密码子相互配对,转运的氨基酸由配对的密码子决定,每种tRNA只能识别并转运 一种特定的氨基酸!,决定氨

10、基酸的密码子有61种, 所以tRNA 有61种,？一种氨基酸只能由一种tRNA携带?,翻 译,翻译小结,定义：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合 成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。,原料：_,多种氨基酸,场所：_,过程：_,细胞质中的核糖体,起始、延伸、终止,模板：_,产物：_,遗传信息传递方向：_,mRNA,多肽链,mRNA,蛋白质,原则：_,密码子与反密码子配对,既碱基互补配对原则（A=U，G=C）,场所,模板,原则,条件,细胞核,DNA的一条链,碱基互补配对，U代T,酶、ATP、模板、原料,mRNA,步骤 转录 翻译,结果,mRNA,同前,多肽链,质中的核糖体,ATP、酶、

11、模板、原料、tRNA,转录、翻译与DNA复制的比较,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n,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,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,总结：基因指导蛋白质的合成,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

12、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,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、

13、T、C三种碱基参与构成的核苷酸共 A2种 B4种 C5种 D6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 A1200 B600 C400 D200 7、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,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 A15 B25 C30 D40 9、某DNA分子片段中碱基为24

14、00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 D20 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 AmRNA BtRNA CDNA 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

15、 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 Ana/6 Bna/3-18（n/3-1） Cna-18(n-1) Dna/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： A200个 B400个C600个 D800个,17、DNA分子模板链上的碱基序列携带的遗传信息最终

16、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

17、 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,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-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%,(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