1、1,第三節(jié) 基因控制蛋白質的合成,2,1.說明基因和遺傳信息的關系； 2.概述遺傳信息的轉錄和翻譯過程。,3,自然界中生物的千姿百態(tài),4,5,6,一、從基因到蛋白質,1.基因的本質：,基因是DNA分子上具有遺傳效應的片段?；虻倪z傳表達是通過基因控制蛋白質的合成來實現(xiàn)的。,在細胞核中，以DNA的一條鏈為模板，按照堿基互補配對原則，合成RNA的過程稱為轉錄。,2.基因控制蛋白質的合成需要通過RNA作為媒介。,DNA（細胞核中）RNA蛋白質,3.轉錄：,7,RNA轉錄示意圖,8,DNA的平面結構圖,轉錄的過程,9,以DNA的一條鏈為模板合成RNA,10,11,組成 RNA 的核糖核苷酸一個個連接起

2、來,12,13,14,15,16,17,mRNA通過核孔進入細胞質,18,19,1.場所：,主要在細胞核中,2.過程：解旋、配對、連接、釋放,3.條件,模板：,酶：,原料：,能量：,4.結果：,DNA的一條鏈,游離的四種核糖核苷酸,ATP,DNA解旋酶、RNA聚合酶等,合成RNA,轉錄小結：,20,遺傳密碼是怎樣破譯的？,1.1960年，一些青年科學家來到美國國立衛(wèi)生研究院，和正在那里從事體外蛋白質人工合成研究的尼倫貝格一起開始了破譯遺傳密碼的研究。研究的核心是哪種RNA可以促進多肽的合成。 2.他們創(chuàng)造性地設計并實施了相關實驗。,積極思維,事實:,21,產生多肽,產生多肽,22,分析：上述科

3、學家的實驗能夠說明什么問題？,上述實驗說明多聚U可以控制苯丙氨酸的合成。這是人類破譯的第一個遺傳密碼。,遺傳學上把mRNA上決定一個氨基酸的3個相鄰的堿基，叫做一個“遺傳密碼子”。,遺傳密碼子：,23,20種氨基酸的遺傳密碼子表,24,尼倫貝格等的研究表明： 在全部64個密碼子中有61個密碼子負責20種氨基酸的編碼； AUG不僅編碼甲硫氨酸,同時也是真核細胞惟一的起始密碼子； 3個終止密碼子（UAA、UAG、UGA），不編碼任何氨基酸。,例如，UAU或UAC編碼酪氨酸，CAU或CAC編碼組氨酸，AAG或AAA編碼賴氨酸。,25,細胞中蛋白質的合成是一個嚴格按照mRNA上密碼子的信息指導氨基酸分

4、子合成多肽鏈的過程，這一過程稱為翻譯（translation）。翻譯主要是在細胞質中進行的。,4.翻譯,實質：將mRNA中的堿基序列翻譯為蛋白質的氨基酸序列。,概念：,26,只能識別并轉運一種氨基酸,過程:翻譯是一個合成具有一定氨基酸序列的蛋白質的過程，需要mRNA、tRNA、核糖體、多種氨基酸、多種酶共同參與。翻譯的過程分為起始、延伸和終止等階段。,27,28,翻譯小結：,核糖體,mRNA,游離的氨基酸,tRNA,多肽鏈,酶，ATP、模板、原料,1.翻譯的場所： 2.翻譯時的模板： 3.翻譯的原料： 4.翻譯的條件: 5.翻譯的工具: 6.翻譯的產物:,29,二、基因對性狀的控制,基因作為遺

5、傳物質，其主要功能是把遺傳信息轉變?yōu)橛商囟ǖ陌被岚匆欢ǖ捻樞驑嫵傻亩嚯暮偷鞍踪|，從而決定生物體的性狀。,30,1988年，美國國立衛(wèi)生研究院和能源部制定并實施了一項生命科學領域內最為宏大的研究計劃人類基因組計劃。該計劃的主要內容是完成人體24條染色體上的全部基因的遺傳圖、物理圖和全部堿基的序列測定。,三、人類基因組計劃,31,人類基因組測序示意圖,32,人類基因組序列圖繪制完成后，我國生物科學工作者又完成了水稻等生物的基因組測定。我國還將加強人類基因組的后續(xù)研究與開發(fā)，主要是開展與重大疾病、重要生理功能相關的基因和蛋白質以及重要病原菌功能基因組等的研究與開發(fā)，力爭使我國在人類基因組的后續(xù)研究

6、與開發(fā)方面進入世界先進行列。,33,1.研究轉錄和翻譯過程最好的時期是在細胞的（ ） A.有絲分裂間期 B.有絲分裂后期 C.四分體時期 D.減數(shù)第二次分裂間期,解析：轉錄和翻譯過程是蛋白質的合成過程，在有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂前的間期都有蛋白質的合成。,A,34,2.在遺傳信息的翻譯過程中，翻譯者是（ ） A. 基因 B. 信使RNA C. 轉運RNA D. 遺傳密碼,解析：轉運RNA既能識別特定的氨基酸，又能與特定的mRNA上的堿基“三聯(lián)體”配對，從而準確地為氨基酸定位。,C,35,3.下列說法錯誤的是（ ） A.一種轉運RNA只能轉運一種氨基酸 B.一種氨基酸可以含有多種密碼子 C

7、.一種氨基酸可以由幾種轉運RNA來轉運 D.一種氨基酸只能由一種轉運RNA來轉運,解析:密碼子是mRNA上決定一個氨基酸的三個相鄰的堿基，反密碼子是轉運RNA上可以與密碼子進行堿基互補配對的三個堿基。一個氨基酸可以有多個密碼子，所以一個氨基酸可以由多個轉運RNA來轉運，但對一個特定的轉運RNA，只能轉運一種特定的氨基酸。,D,36,4.一條多肽鏈中有氨基酸1000個，作為合成該多肽鏈模板的mRNA分子和用來轉錄成mRNA的DNA分子分別至少需要堿基（ ） A.3000個和3000個 B.1000個和2000個 C.2000個和4000個 D.3000個和6000個,解析：mRNA上三個相鄰的堿

8、基決定一個氨基酸，所以mRNA上堿基的數(shù)量至少是其控制合成多肽鏈中氨基酸個數(shù)的三倍。mRNA是以DNA雙鏈中的一條單鏈為模板，按照堿基互補配對原則轉錄形成的，所以DNA分子的堿基數(shù)量至少是其轉錄形成的mRNA堿基數(shù)量的2倍，至少是其指導合成蛋白質的氨基酸數(shù)量的6倍。,D,37,5.請回答下列有關遺傳信息傳遞的問題。 （1）為研究某病毒的致病過程，在實驗室中做了如下圖所示的模擬實驗。,從病毒中分離得到物質A。已知A是單鏈的生物大分子，其部分堿基序列為GAACAUGUU。將物質A加入試管甲中，反應后得到產物X。經(jīng)測定產物X的部分堿基序列是CTTGTACAA，則試管甲中模擬的是 過程。,38,將提純

9、的產物Y加入試管丙中，反應后得到了產物Z。產物Z是組成該病毒外殼的化合物，則產物Z是 。 （2）若該病毒感染了小鼠上皮細胞，則組成子代病毒外殼的化合物的原料來自 ，而決定該化合物的遺傳信息來自 。若該病毒除感染小鼠外，還能感染其他哺乳動物，則說明所有生物共用一套 。該病毒遺傳信息的傳遞過程為 。,將提純的產物X加入試管乙，反應后得到了產物Y。產物Y是能與核糖體結合的單鏈大分子，則產物Y是 ，試管乙中模擬的是 過程。,39,解析：從題中知A是單鏈的生物大分子，且含有堿基U，所以推測其為RNA，實驗甲模擬的是逆轉錄，產物是DNA，DNA又可轉錄出mRNA，然后翻譯成多肽，所以可推斷出X為DNA，Y為mRNA，Z為多肽（蛋白質），則乙試管中模擬的是轉錄過程。病毒利用的是自己的遺傳信息、宿主細胞的“工具”和原料，合成自己的蛋白質外殼，這一事實說明了病毒和小鼠所用的密碼子是相同的，最后