基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成第1節(jié)1基因膚色眼皮單雙血型基因有遺傳效應(yīng)的DNA片段控制生物性狀在染色體上呈線性排列DNA2房祖名成龍3基因控制生物性狀指導(dǎo)合成蛋白質(zhì)體現(xiàn)者基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的過(guò)程，叫基因的表達(dá)。問(wèn)題：基因是怎樣指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成呢？1.DNA主要存在哪里？2.蛋白質(zhì)在哪里合成？4DNA蛋白質(zhì)合成（細(xì)胞核）（細(xì)胞質(zhì)）核孔mRNA？？5DNA與RNA比較表脫氧核苷酸核糖核苷酸脫氧核糖核糖ATCGAUCG一般為雙鏈結(jié)構(gòu)多為單鏈結(jié)構(gòu)細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)儲(chǔ)存遺傳信息傳遞遺傳信息一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄6為什么RNA適于作DNA的信使？RNA可以傳遞遺傳信息，也遵循“堿基互補(bǔ)配對(duì)原則”，RNA能通過(guò)核孔，從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)。7三種RNA示意圖信使RNA：轉(zhuǎn)錄遺傳信息，翻譯的模板核糖體RNA：

與蛋白質(zhì)構(gòu)成核糖體轉(zhuǎn)運(yùn)RNA：

轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的工具8

構(gòu)成人體的核酸有兩種，構(gòu)成人體核酸的基本單位－－核苷酸有（）

A.2種B.4種C.5種D.8種D問(wèn)題：DNA的遺傳信息是怎樣傳給mRNA的呢？9轉(zhuǎn)錄：在細(xì)胞核中，以DNA的一條鏈為模板，合成mRNA的過(guò)程。（課文P63）10ACGTGTTTADNA的平面結(jié)構(gòu)圖TG

C

AC

AA

A

T

解旋酶轉(zhuǎn)錄的過(guò)程：11AGCAGACGGUUUDNA游離的核糖核苷酸RNA聚合酶TG

C

AC

AA

A

T

1、DNA解旋，堿基暴露12TG

C

AC

AA

A

T

AGCGACGGUUA2、游離的核糖核苷酸與DNA隨機(jī)碰撞，氫鍵結(jié)合13TG

C

AC

AA

A

T

AGCGACGGUUAU14TG

C

AC

AA

A

T

AGCGACGGUUAU3、連接成mRNA。15TG

C

AC

AA

A

T

GCGACGGUUAUG16TG

C

AC

AA

A

T

GCGACGUUGAUG17TG

C

AC

AA

A

T

GCGACGUGAUGU18TG

C

AC

AA

A

T

GCGACGUGAUGU19TG

C

AC

AA

A

T

GCGACGGAUGUU20TG

C

AC

AA

A

T

GCGACGGAUGUUA21TG

C

AC

AA

A

T

GCGCGGAUGUUAU22TG

C

AC

AA

A

T

GGCGGAUGUUAUC23RNA聚合酶TG

C

AC

AA

A

T

GGCGGAUGUUAUC形成

mRNA鏈，DNA上的遺傳信息就傳遞到mRNA上mRNADNA24TG

C

AC

AA

A

T

細(xì)胞質(zhì)

細(xì)胞核核孔DNAACGUGUUUAmRNAACGTGTTAT4、mRNA釋放，DNA雙鏈恢復(fù)ACGUGUUUAmRNA252.場(chǎng)所：主要在細(xì)胞核3.過(guò)程：4步:解旋、堿基互補(bǔ)配對(duì)、連接、釋放4.條件模板：酶：原料：能量：5.結(jié)果：1、轉(zhuǎn)錄的概念：在細(xì)胞核中，以DNA的一條鏈為模板，合成mRNA的過(guò)程。DNA的一條鏈游離的4種核糖核苷酸ATP解旋酶、RNA聚合酶等形成一條mRNA一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄堿基互補(bǔ)配對(duì)原則（A=U,T=A;G=C,C=G）26思考：轉(zhuǎn)錄與DNA復(fù)制的異同點(diǎn)相同點(diǎn)：都需要模板、酶、能量等；都遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則意義：堿基互補(bǔ)配對(duì)規(guī)律能夠保證遺傳信息傳遞的準(zhǔn)確性。

不同點(diǎn)：274種脫氧核苷酸4種核糖核苷酸DNA的兩條鏈DNA中的一條鏈兩個(gè)雙鏈DNA分子單鏈RNAA—TA—U不同點(diǎn)：解旋酶、DNA聚合酶解旋酶、RNA聚合酶28A1、對(duì)比RNA和DNA化學(xué)成分，RNA特有的是A.核糖和尿嘧啶B.脫氧核糖和尿嘧啶C.核糖和胸腺嘧啶D.脫氧核糖和胸腺嘧啶D2、DNA分子的解旋發(fā)生在哪一過(guò)程中A.復(fù)制B.轉(zhuǎn)錄C.翻譯D.復(fù)制和轉(zhuǎn)錄293：mRNA上有25％的腺嘌呤，35％的尿嘧啶，則轉(zhuǎn)錄該mRNA的DNA片段上腺嘌呤占?jí)A基總數(shù)的（）A50％B25％C30％D35％CDNA單鏈D30問(wèn)題情境轉(zhuǎn)錄后進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)的mRNA仍是堿基序列，而不是蛋白質(zhì)，那么mRNA上的堿基序列如何能變成蛋白質(zhì)中氨基酸酸的種類數(shù)目和排列順序呢？mRNA如何將遺傳信息翻譯成蛋白質(zhì)？UCAUGAUUAmRNA31二、遺傳信息的翻譯游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸就以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過(guò)程。叫做翻譯。32RNA→蛋白質(zhì)RNA四種堿基蛋白質(zhì)20種氨基酸思考：mRNA的四種堿基如何決定20種氨基酸?堿基和氨基酸之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系是怎樣的?AUCG33ACUGACUG

氨基酸ACUGACUG

氨基酸ACUGACUG

氨基酸1個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸，2個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸，3個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸，4(A.U.C.G)4(A.U.C.G)4(A.U.C.G)AAAUACAGCACUCCCGUAUUUCUGGAGUGCGG只能決定4種只能決定42＝16種只能決定43＝64種A

U

CG34信使RNA上決定一個(gè)氨基酸的3個(gè)相鄰的堿基密碼子:UCAUGAUUAmRNA密碼子密碼子密碼子35遺傳密碼的特性：共64個(gè)遺傳密碼，其中有3個(gè)終止密碼，沒(méi)有對(duì)應(yīng)的氨基酸。能決定氨基酸的遺傳密碼子只有61個(gè)。2、通用性：地球上幾乎所有的生物共用一套密碼子表。3、簡(jiǎn)并性：一種氨基酸有兩種以上的密碼子的情況。在一定程度上能防止由于堿基的改變而導(dǎo)致的遺傳信息的改變。終止終止終止1、專一性一個(gè)密碼子只對(duì)應(yīng)一種氨基酸36mRNACACGUGAUUA……UAAUACUAAUG

GUG

UAA

UAG

UGA甲硫氨酸終止密碼子纈氨酸

起始密碼子編碼氨基酸的密碼子有61種氨基酸氨基酸氨基酸……氨基酸37問(wèn)題：

mRNA進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)后與核糖體結(jié)合，合成生產(chǎn)蛋白質(zhì)的“生產(chǎn)線”，那么游離在細(xì)胞之中的氨基酸是如何運(yùn)到合成蛋白質(zhì)的“生產(chǎn)線”上的呢？ACGUGAUUA異亮氨酸甲硫氨酸谷氨酸亮氨酸38tRNA“搬運(yùn)工”1、細(xì)胞中的tRNA有多少種？61種2、tRNA和氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)有何對(duì)應(yīng)關(guān)系？每種tRNA只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸。每種氨基酸可由一種或幾種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)。與mRNA上的密碼子堿基互補(bǔ)配對(duì)專一性：39靈活運(yùn)用：一個(gè)tRNA一端的三個(gè)堿基是CGA，另一端攜帶的氨基酸是（）

A.精氨酸（CGA）B.丙氨酸(GCU)C.脯氨酸（CCU）40ACGUGAUUAUAC甲硫氨酸ACU天門冬氨酸核糖體核糖體與mRNA結(jié)合，核糖體占據(jù)兩個(gè)密碼子位點(diǎn)翻譯的過(guò)程：41ACGUGAUUAUAC甲硫氨酸ACU天門冬氨酸攜帶甲硫氨酸的tRNA通過(guò)與堿基AUG互補(bǔ)配對(duì)進(jìn)入位點(diǎn)142ACGUGAUUAUAC甲硫氨酸ACU天門冬氨酸AUG異亮氨酸攜帶天門冬氨酸的tRNA進(jìn)入位點(diǎn)243ACGUGAUUAUAC甲硫氨酸ACU天冬氨酸AUG異亮氨酸肽鍵甲硫氨酸與天門冬氨酸形成肽鍵，核糖體轉(zhuǎn)移到占據(jù)位點(diǎn)2的tRNA上。44ACGUGAUUAUAC甲硫氨酸ACU天冬氨酸AUG異亮氨酸核糖體讀取下一個(gè)密碼子，原占據(jù)位點(diǎn)1的tRNA離開(kāi)核糖體，占據(jù)位點(diǎn)2的核糖體進(jìn)入位點(diǎn)1。45ACGUGAUUAUAC甲硫氨酸ACU天冬氨酸AUG異亮氨酸肽鍵一個(gè)新的攜帶氨基酸的tRNA進(jìn)入位點(diǎn)246ACGUGAUUAUAC甲硫氨酸ACU天冬氨酸AUG異亮氨酸重復(fù)步驟1、2、3、4,肽鏈延長(zhǎng)47ACGUGAUUAUACACUAUG甲硫氨酸天冬氨酸異亮氨酸肽鏈直到核糖體讀取到mRNA的終止密碼48一個(gè)mRNA分子同時(shí)結(jié)合多個(gè)核糖體意義：少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白質(zhì)49翻譯場(chǎng)所：產(chǎn)物：模板：原料：其他條件：細(xì)胞質(zhì)（核糖體）mRNA蛋白質(zhì)氨基酸ATP、酶、轉(zhuǎn)運(yùn)RNA（tRNA）堿基互補(bǔ)配對(duì)：G－C、C－G、U－A、A－U遺傳信息流動(dòng)：mRNA蛋白質(zhì)50真核細(xì)胞中復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯的比較細(xì)胞分裂間期主要是細(xì)胞核DNA的兩條鏈四種脫氧核苷酸解旋酶，DNA聚合酶等ATPA-T、T-AC-G、G-C半保留復(fù)制邊解旋邊復(fù)制2個(gè)子代DNA分子生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程主要是細(xì)胞核基因的一條鏈四種核糖核苷酸RNA聚合酶等ATPA-U、T-AG-C、C-G邊解旋邊轉(zhuǎn)錄RNA生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程細(xì)胞質(zhì)mRNA二十種氨基酸特定的酶等ATP多個(gè)特定氨基酸順序的蛋白質(zhì)A-U、U-AG-C、C-G一個(gè)mRNA可結(jié)合多個(gè)核糖體同時(shí)翻譯多個(gè)蛋白質(zhì)DNA→DNADNA→mRNAmRNA→蛋白質(zhì)51DNA的堿基數(shù)：mRNA的堿基數(shù)：蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)＝6:3:1DNA的堿基數(shù)、mRNA的堿基數(shù)、蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)三者之間有何數(shù)量關(guān)系？

說(shuō)明：因?yàn)榛蛑写嬖诮K止密碼子等片段，實(shí)際上基因（DNA）上所含有的堿基數(shù)要大于6n,或氨基酸數(shù)目小于n。因此一般題目中帶有“至少”或“最多”字樣。nDNA3n3n3n轉(zhuǎn)錄翻譯mRNA蛋白質(zhì)52練習(xí)某基因中含有1200個(gè)堿基，則由它控制合成的一條肽鏈的最多含有肽鍵的個(gè)數(shù)是()A．198個(gè)B．199個(gè)C．200個(gè)D．201個(gè)B

基因中堿基數(shù)：mRNA中堿基數(shù)：蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)＝6：3：1531、由n個(gè)堿基組成的基因，控制合成由1條多肽鏈組成的蛋白質(zhì)，氨基酸的平均分子量為a，則該蛋白質(zhì)分子量最大為

A．na/6 B．na/3-18（n/3-1）

C．na-18(n-1) D．na/6-18(n/6-1)2.已知一個(gè)蛋白質(zhì)由2條肽鏈組成，連接氨基酸的肽鍵共有198個(gè)，翻譯該蛋白質(zhì)的mRNA中有A和G共200

個(gè)，則該mRNA中的C和U不能少于：

A．200個(gè)B．400個(gè)C．600個(gè)D．800個(gè)54A密碼子精氨酸氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)RNAG信使RNAGGDNA雙鏈3.根據(jù)在蛋白質(zhì)生物合成中遺傳信息傳遞的規(guī)律，在下面表格數(shù)碼中填入相應(yīng)的字母：CCCAAT

C

GU

C

G554.D