羽毛的主要成分是什么？為什么同為蛋白質(zhì)卻如此五彩斑斕？是什么決定了羽毛的色彩？基因控制蛋白質(zhì)合成判斷：

DNA通過復(fù)制把遺傳信息傳遞給子代

DNA通過復(fù)制把性狀遺傳給子代生命活動的主要承擔(dān)者和體現(xiàn)者是哪種大分子化合物？蛋白質(zhì)（控制性狀）遺傳信息的攜帶者是哪種大分子化合物？核酸（主要是DNA）什么關(guān)系？遺傳信息決定生物性狀基因儲存控制合成蛋白質(zhì)體現(xiàn)遺傳信息(基因)的表達(dá)抽象具體DNA分子中的所有堿基都能控制蛋白質(zhì)合成嗎？

資料1、大腸桿菌細(xì)胞的擬核有1個DNA分子，長度約為4700000個堿基對，在DNA分子上分布著大約4400個基因，每個基因的平均長度約為1000個堿基對。1、大腸桿菌一個DNA上含有說明基因是DNA的片段。2、基因的堿基對總數(shù)<DNA堿基對總數(shù)。多個基因。說明了什么？

資料2、人類基因組計(jì)劃測定的是24條染色體（22條染色體+X+Y）上的DNA的堿基序列。其中，每條染色體上有一個DNA分子。這24個DNA分子大約有31.6億個堿基對，其中構(gòu)成基因的堿基數(shù)占堿基總數(shù)的比例不超過2%。

資料4、不少人認(rèn)為，人和動物的胖瘦是由基因決定的。近來的科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，小鼠體內(nèi)的HMGIC基因與肥胖直接相關(guān)。具有HMGIC基因缺陷的實(shí)驗(yàn)鼠與作為對照的小鼠，吃同樣多的高脂肪食物，一段時間后，對照組的小鼠變得十分肥胖，而具有HMGIC基因缺陷的實(shí)驗(yàn)鼠體重仍然保持正常。

沒有HMGIC基因就沒有肥胖的表現(xiàn)，有HMGIC基因就有肥胖表現(xiàn)。說明基因能控制生物的性狀。

資料3、生長在太平洋西北部的一種海蟄能發(fā)出綠色熒光，這是因?yàn)楹ＯU的DNA分子上有一段長度為5170個堿基對的片段---綠色熒光蛋白基因。轉(zhuǎn)基因?qū)嶒?yàn)表明，轉(zhuǎn)入了海蟄的綠色熒光蛋白基因的轉(zhuǎn)基因鼠，在紫外線的照射下，也能象海蟄一樣發(fā)光。

說明基因是特定的DNA片段，可切除并拼接到其他生物的DNA上去，從而控制生物特定的性狀即有特定的遺傳效應(yīng)。

基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。綜合上述資料，請你給基因下個定義？遺傳效應(yīng)：指具有復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯、重組突變及調(diào)控等功能。注意：1、并不是所有的DNA片段都是基因，必須是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。2、并不是所有的基因都位于染色體上，葉綠體和線粒體也是基因的載體。

從本質(zhì)上講，基因就是一段包含一個完整的遺傳信息單位的有功能的核酸分子片段——在大多數(shù)生物中是一段DNA，而在RNA病毒中則是一段RNA。一、基因通常是DNA分子的功能片段基因1基因2基因3DNA核糖體多肽DNA×細(xì)胞核DNA細(xì)胞核核糖體蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄翻譯mRNA翻譯蛋白質(zhì)DNAmRNA（信使）轉(zhuǎn)錄二、DNA分子上的遺傳信息通過轉(zhuǎn)錄傳遞給RNA轉(zhuǎn)錄：以DNA的一條鏈為模板，依據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，合成RNA的過程。DNARNA基本單位五碳糖堿基單雙鏈分子大小

脫氧核苷酸脫氧核糖A、T、G、C雙鏈核糖核苷酸核糖A、U、G、C單鏈很大較小DNA和RNA的比較RNA的種類信使RNA(mRNA)核糖體RNA(rRNA)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA(tRNA)RNA按功能分：時間場所條件模板原料能量酶過程結(jié)果意義分裂期核DNA一般不轉(zhuǎn)錄細(xì)胞核(主要)DNA(基因)的1條鏈四種游離的核糖核苷酸ATP等RNA聚合酶等將遺傳信息從DNA(基因)轉(zhuǎn)錄到RNA，后者為蛋白質(zhì)合成提供模板合成與模板鏈互補(bǔ)的RNA轉(zhuǎn)錄包括mRNA、tRNA、rRNA等轉(zhuǎn)錄DNA的平面結(jié)構(gòu)圖AG

T

AC

AA

A

T

TCATGATTA模板細(xì)胞核中RNA聚合酶轉(zhuǎn)錄的過程AG

T

AC

AA

A

T

TCATGATTA模板細(xì)胞核中RNA聚合酶1、解旋：

DNA解旋，氫鍵斷開，堿基暴露。AG

T

AC

AA

A

T

AGCUGACGGUUU

DNA與RNA的堿基互補(bǔ)配對：A—U；T—A；C—G；G—CU細(xì)胞核中

2、配對：游離的核糖核苷酸的堿基與DNA的一條鏈（模板鏈）上的堿基配對。模板原料：游離的核糖核苷酸AGCGACGGUU

組成RNA的核糖核苷酸一個個連接起來AG

T

AC

AA

A

T

UUU細(xì)胞核中3、連接：在RNA聚合酶的作用下形成磷酸二酯鍵，合成RNA鏈。AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUUUAU細(xì)胞核中AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGUUGUUAU細(xì)胞核中AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGUGUUAUU細(xì)胞核中AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUAUUU細(xì)胞核中AG

T

AC

AA

A

T

GCGCGGUUAUUAU細(xì)胞核中AG

T

AC

AA

A

T

GCGCGGUUAUUAU細(xì)胞核中AG

T

AC

AA

A

T

GGCGGUUAUUAUC細(xì)胞核中AG

T

AC

AA

A

T

GGCGGUUAUUAUCDNA上的遺傳信息就傳遞到RNA上RNADNA模板細(xì)胞核中AG

T

AC

AA

A

T

UCAUGAUUARNA

細(xì)胞質(zhì)

細(xì)胞核

核孔DNARNA從模板鏈上釋放，DNA雙鏈重新螺旋AG

T

AC

AA

A

T

UCAUGAUUAmRNA

細(xì)胞質(zhì)

細(xì)胞核mRNA通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)

注意：在真核生物中，細(xì)胞核內(nèi)轉(zhuǎn)錄而來的RNA產(chǎn)物經(jīng)過加工才能成為成熟的RNA轉(zhuǎn)錄的過程a.結(jié)合：RNA聚合酶與DNA分子的某一啟動部位相結(jié)合b.解旋：一個或幾個基因的DNA片段的雙螺旋解開，以其中一條鏈為模板C.配對：游離的核糖核苷酸與供轉(zhuǎn)錄的DNA一條鏈上的堿基互補(bǔ)配對A—U;T—A；C—G；G—Cd.連結(jié)：在酶的作用下，相鄰的核糖核苷酸通過磷酸二酯鍵合成與該片段DNA相對應(yīng)的RNA分子。RNA的形成過程示意圖RNA聚合酶模板鏈mRNA游離核糖核苷酸(1)轉(zhuǎn)錄與復(fù)制所需要的的酶不一樣，但整個DNA分子都會發(fā)生解旋的過程。(2)DNA分子的兩條鏈中，稱為編碼鏈的那條鏈具有轉(zhuǎn)錄功能。(3)轉(zhuǎn)錄時mRNA與DNA模板鏈堿基互補(bǔ)，配對關(guān)系為：G—C、C—G、T—A、A—U，從而導(dǎo)致結(jié)果mRNA與DNA編碼鏈上堿基序列完全不同。(4)在所有細(xì)胞生物中，轉(zhuǎn)錄出來的RNA都需經(jīng)過加工才能成為具有生物活性的成熟的mRNA。判斷：DNA分子的兩條鏈中，被轉(zhuǎn)錄的那條鏈叫模板鏈，另一條鏈無轉(zhuǎn)錄功能，叫非模板鏈(又稱編碼鏈)。轉(zhuǎn)錄的基本單位是基因，而不是整個DNA，因此轉(zhuǎn)錄時只解旋基因片段，其他部位不解旋。mRNA與DNA編碼鏈上堿基序列基本相同，只是用U代替T。在真核細(xì)胞內(nèi)，轉(zhuǎn)錄出來的RNA需經(jīng)過加工才能成為具有生物活性的成熟的mRNA。二、翻譯概念以mRNA為模板，合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程。場所細(xì)胞質(zhì)中的核糖體回顧①mRNA上有幾種堿基？②組成蛋白質(zhì)的氨基酸共有幾種？420c)至少有多少個堿基決定一種氨基酸才足以組合出構(gòu)成蛋白質(zhì)的20種氨基酸？b)如果2個堿基決定一種氨基酸，最多能決定多少種氨基酸？mRNA的堿基與氨基酸之間有何對應(yīng)關(guān)系？4種16種3個(共有64種組合)4種20種?a)如果1個堿基決定1種氨基酸，4種堿基能決定多少種氨基酸？

密碼子密碼子密碼子GAGUCAUGCmRNA1965年，尼倫伯格（Nirenberg）和科拉納（Khorana）破譯了全部遺傳密碼，并于1968年獲諾貝爾獎。密碼子：在mRNA上,決定1個氨基酸的3個相鄰的堿基。三、遺傳密碼思考：密碼子共有幾個？起始密碼子有幾個？終止密碼子有幾個？決定氨基酸的密碼子有幾個？除此之外，你還找到什么規(guī)律嗎？注意：起始密碼子一般是AUG。原核生物的少數(shù)蛋白質(zhì)以GUG作為起始密碼子，此時會編碼甲硫氨酸，而不是表中的纈氨酸。密碼子的特點(diǎn)：1、通用性：除少數(shù)密碼外，生物界的密碼子統(tǒng)一的，共用同一套遺傳密碼。2、專一性：mRNA上3個堿基組合決定特定的氨基酸或終止密碼。3、簡并性：不同的密碼子可能決定同一個氨基酸。除少數(shù)氨基酸只有一種遺傳密碼外，大多數(shù)氨基酸有兩個以上的遺傳密碼。AAGUCAUGCUACGCUUAA甲硫氨酸組氨酸精氨酸酪氨酸丙氨酸終止密碼子：不編碼氨基酸mRNA氨基酸是怎樣轉(zhuǎn)運(yùn)到核糖體上合成蛋白質(zhì)的呢？反密碼子密碼子氨基酸mRNAtRNAtRNA一端攜帶氨基酸；另一端有三個堿基與mRNA上的密碼子互補(bǔ)配對，稱為反密碼子。每種tRNA只能識別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸。GCGUGAUUAmRNA

細(xì)胞質(zhì)翻譯的過程

核糖體GCGUGAUUACAC纈氨酸ACU

天冬酰氨mRNA與核糖體結(jié)合AGG

絲氨酸GCGUGAUUACAC

纈氨酸ACU

天冬酰氨tRNA將氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)到mRNA上的相應(yīng)位置GCGUGAUUACAC

纈氨酸ACU

天冬酰氨AUG

異亮氨酸t(yī)RNA上的反密碼子與mRNA上的密碼子互補(bǔ)配對

GCGUGAUUACAC

纈氨酸ACU

天冬酰氨AUG

異亮氨酸肽鍵兩個氨基酸分子脫水縮合，形成肽鍵GCGUGAUUACAC

纈氨酸ACU

天冬酰氨AUG

異亮氨酸核糖體在mRNA上移動，另一個tRNA上的反密碼子與mRNA上的密碼子互補(bǔ)配對。GCGUGAUUA

纈氨酸ACU

天冬酰氨AUG

異亮氨酸肽鍵GCGUGAUUA

纈氨酸ACU

天冬酰氨AUG

異亮氨酸t(yī)RNA離開，再去轉(zhuǎn)運(yùn)新的氨基酸GCGUGAUUA纈氨酸

天冬酰氨

異亮氨酸以mRNA為模板就形成了有一定氨基酸順序的多肽鏈翻譯的知識整理場所：條件產(chǎn)物：核糖體模板：能量：酶：多種酶原料：轉(zhuǎn)運(yùn)工具：具有特定氨基酸排列順序的多肽鏈mRNA由ATP提供20種游離的氨基酸t(yī)RNA一個mRNA分子可以相繼結(jié)合多個核糖體，同時進(jìn)行多條肽鏈的合成，因此少量的mRNA分子就可迅速合成大量的蛋白質(zhì)，翻譯的效率非常高。多聚核糖體多聚核糖體模式圖a.圖甲表示

（填“真核細(xì)胞”或“原核細(xì)胞”）中的

過程，圖中①是

，⑥是

，②③④⑤表示正在合成的4條

，翻譯的方向是

。b.圖乙表示

（填“真核細(xì)胞”或“原核細(xì)胞”）中的

過程，圖中①是

，②③④⑤表示正在合成的4個

，在核糖體上同時進(jìn)行

過程。真核細(xì)胞翻譯mRNA核糖體多肽鏈自右向左原核細(xì)胞轉(zhuǎn)錄和翻譯mRNADNA模板鏈翻譯解題關(guān)鍵：正確分清mRNA和肽鏈的關(guān)系思考：翻譯過程涉及哪幾種RNA，它們分別起什么作用？mRNA:蛋白質(zhì)合成的模板；tRNA:識別密碼子并轉(zhuǎn)運(yùn)特定的氨基酸（“翻譯員”和“搬運(yùn)工”）；rRNA:核糖體的結(jié)構(gòu)成分，部分具催化的功能(屬于核酶)。DNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯模板原料酶產(chǎn)物堿基互補(bǔ)配對原則遺傳信息傳遞方向場所DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯的比較分別以DNA的兩條鏈為模板4種游離的脫氧核苷酸解旋酶DNA聚合酶2個子代雙鏈DNA分子以DNA的一條鏈為模板4種游離的核糖核苷酸RNA聚合酶1條單鏈RNAmRNA20種氨基酸翻譯相關(guān)的酶多肽（蛋白質(zhì)）主要在細(xì)胞核

核糖體主要在細(xì)胞核A－TT－AC－GG－CA－UT－AC－GG－CA－UU－AC－GG－CDNADNADNARNARNA蛋白質(zhì)下列是某同學(xué)關(guān)于真核生物基因的敘述：①攜帶遺傳信息②能轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸③能與核糖體結(jié)合④能轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生RNA⑤每相鄰三個堿基組成一個反密碼子⑥可能發(fā)生堿基對的增添、缺失、替換其中正確的是()

A.①③⑤B.①④⑥C.②③⑥D(zhuǎn).②④⑤解析基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段，攜帶遺傳信息，并能夠?qū)⑦z傳信息通過轉(zhuǎn)錄傳遞到RNA，通過翻譯表現(xiàn)為蛋白質(zhì)特定的氨基酸序列和空間結(jié)構(gòu)，基因中可能發(fā)生堿基對的增添、缺失或替換，即基因突變。答案BB三、基因控制生物性狀（基因—蛋白質(zhì)—性狀）1.基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系(1)基因通過控制

的合成來控制生物體內(nèi)的生物化學(xué)反應(yīng)，從而控制生物的性狀。如人類的

、白化病。(2)基因控制合成的蛋白質(zhì)決定生物體特定的組織或器官的

，進(jìn)而影響其功能。如鐮刀形細(xì)胞貧血癥，果蠅的無眼性狀。酶尿黑癥結(jié)構(gòu)尿黑癥鐮刀形細(xì)胞貧血癥2.基因控制性狀的復(fù)雜性(1)

共同決定生物的某種性狀，基因之間存在復(fù)雜的相互作用。(2)多種

也參與性狀表現(xiàn)。(3)生物的性狀(或表型)是基因(或基因型)與

共同作用的結(jié)果。多對基因功能性RNA分子環(huán)境(1)白化病是由于細(xì)胞中缺少酶

而不能生成黑色素導(dǎo)致，苯丙氨酸轉(zhuǎn)化成乙酰乙酸，需要的酶有

，尿黑癥是由于細(xì)胞中缺少酶D，尿黑酸的含量

。(2)由此說明基因控制性狀的方式是________________________________

。BA、C、D升高基因通過控制酶的合成控制生物體內(nèi)的生物化學(xué)反應(yīng)，從而控制生物的性狀下圖表示苯丙氨酸在人體細(xì)胞中的一系列代謝過程。(3)說說基因與性狀的關(guān)系①基因與性狀的對應(yīng)關(guān)系一個基因決定一種性狀多個基因決定一種性狀一個基因會影響到多種性狀②基因控制性狀還受到環(huán)境的影響，生物性狀是基因和環(huán)境條件共同作用的結(jié)果。③基因與基因、基因與基因產(chǎn)物、基因與環(huán)境之間存在著復(fù)雜的相互作用，共同調(diào)控著生物體的性狀。2.基因概念(1)基因本質(zhì)：是一段包含一個完整的遺傳信息單位的有功能的核酸分子片斷——在大多數(shù)生物中是一段

，而在RNA病毒中則是一段

。(2)功能：它在適當(dāng)?shù)沫h(huán)境條件下控制生物的性狀。(3)位置：以一定的次序排列在

上。DNARNA染色體1.中心法則(1)中心法則的提出及發(fā)展提出者_(dá)______要點(diǎn)①遺傳信息通過復(fù)制由

傳遞到

；②由DNA通過轉(zhuǎn)錄傳遞到

，然后由RNA通過翻譯合成蛋白質(zhì)，決定

的特異性；③蛋白質(zhì)是生物體性狀的體現(xiàn)者發(fā)展在

酶作用下，以

為模板反向合成

；有些RNA病毒還能夠自我復(fù)制DNADNARNA蛋白質(zhì)逆轉(zhuǎn)錄RNA單鏈DNA克里克四、遺傳信息流從DNA→RNA→蛋白質(zhì)(2)圖解轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄翻譯(1)中心法則表示的是遺傳信息的流動過程(

)(2)遺傳信息只能從DNA流向RNA，進(jìn)而流向蛋白質(zhì)(

)(3)基因就是DNA片段(

)(4)RNA病毒都能發(fā)生逆轉(zhuǎn)錄(

)(5)如果模板是RNA，則一定是翻譯或逆轉(zhuǎn)錄(

)√××××分析中心法則問題的技巧(1)從模板分析①如果模板是DNA，生理過程可能是DNA復(fù)制或轉(zhuǎn)錄。②如果模板是RNA，生理過程可能是翻譯或RNA復(fù)制或逆轉(zhuǎn)錄。(2)從原料分析①如果原料為脫氧核苷酸，產(chǎn)物一定是DNA。②如果原料為核糖核苷酸，產(chǎn)物一定是RNA。③如果原料為氨基酸，產(chǎn)物一定是蛋白質(zhì)。(3)從生物種類分析①如果是細(xì)胞生物，能進(jìn)行DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯過程。②如果是RNA病毒，在宿主細(xì)胞內(nèi)分兩種情況：a.RNA自我復(fù)制和翻譯；b.RNA逆轉(zhuǎn)錄、DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯。③如果是DNA病毒，在宿主細(xì)胞內(nèi)能進(jìn)行DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯。自然界生物遺傳物質(zhì)是DNA或RNA。1、以DNA為遺傳物質(zhì)的生物遺傳信息傳遞DNA轉(zhuǎn)錄RNA翻譯蛋白質(zhì)包括細(xì)胞生物和以DNA為遺傳物質(zhì)的病毒復(fù)制四、遺傳信息流從DNA→RNA→蛋白質(zhì)2、以RNA為遺傳物質(zhì)的生物遺傳