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1、第一节 基因指导蛋白质的合成,第四章 基因的表达,生物呈现多样性,性状的直接体现者？,蛋白质,性状的最终决定者？,基因,DNA,蛋白质合成,（细胞核）,（细胞质）,核孔,RNA,？,？,(一)RNA的结构,当生物体内只有RNA时，它是遗传物质；当细胞中含有DNA时，RNA主要是负责DNA遗传信息的翻译和转录。,DNA,RNA,脱氧核糖,核糖,规则双螺旋,单链,脱氧核苷酸,核糖核苷酸,A G C T,A G C U,脱氧核糖,核糖,磷酸,磷酸,DNA与RNA比较,细胞核,细胞质,3.RNA遵循“碱基互补配对原则”，以RNA为媒介可将遗传信息传递到细胞质中。,为什么RNA适于作DNA的信使？,1.
2、RNA由基本单位核苷酸连接而成，也可以储存遗传信息；,2.RNA是单链，短小，能通过核孔， 从细胞核转移到细胞质。,RNA 的种类,信使 RNA(mRNA),核糖体 RNA(rRNA),转运 RNA(tRNA),将DNA的遗传信息转录下来，以遗传密码的形式传递至细胞质的核糖体上，成为蛋白质合成的模板。,氨基酸的运载工具。（一种转运RNA只能识别和转运一种氨基酸。,核糖体的组成部分,一、遗传信息的转录,（1）概念：,（2）实质：遗传信息从DNA转移到了mRNA,（3）场所：主要在在细胞核中,指以DNA的一条链为模板，按照 碱基互补配对原则，合成RNA的过程,DNA的遗传信息是怎么传给RNA的？,
3、解旋,配对,连接,释放,DNA的平面结构图,以DNA的一条链为模板合成RNA,DNA,游离的核糖核苷酸,DNA与RNA的碱基互补配对：AU；TC；CG；TA,组成 RNA 的核糖核苷酸一个个连接起来,形成的 mRNA 链，DNA上的遗传信息就传递到mRNA上,RNA,DNA,2.场所：,主要在细胞核,3.过程：4步:解旋、碱基互补配对、连接、释放,4.条件,5.结果：,1、转录的概念：在细胞核中，以DNA的一条链为模板，合成RNA的过程。,小结,DNA的一条链,游离的四种核糖核苷酸,ATP,RNA聚合酶等,形成一条mRNA,一、遗传信息的转录,细胞质,细胞核,mRNA通过核孔进入细胞质,核孔,
4、转录与DNA分子复制的区别,有丝分裂间期和减数第一次分裂间期,生长发育过程,主要在细胞核，少部分在线粒体和叶绿体,AT，GC，TA，CG,AU，TA，GC，CG,边解旋边复制、半保留复制,边解旋边转录,两个双链DNA分子,一条单链RNA,复制遗传信息，使遗传信息从亲代传给子代,传递遗传信息，为翻译做准备,四种脱氧核苷酸,四种核糖核苷酸,DNA的两条链,DNA中的一条链,解旋酶，DNA聚合酶,RNA聚合酶,巩固练习,1、构成人体的核酸有两种,构成核酸的基本单位-核苷酸有多少种?碱基有多少种?( ) A.2种 4种 B.4种 4种 C.5种 5种 D.8种 5种 2、下列哪一组物质是RNA的组成成
5、分( ) A.脱氧核糖核酸和磷酸 B.脱氧核糖碱基和磷酸 C.核糖碱基和磷酸 D.核糖嘧啶和核酸,D,C,4 一个DNA 分子转录出多少种多少个mRNA ( ) A一 种 一个 B一种 多个 C 多种 多个 D 无数种 无数个,C,5，如图，表示转录过程，则此图中含有多少种核苷酸？ DNA-C-T-A- RNA-G-A-U- A 3种 B 5种 C 6种 D 4种,-C-T-C-A- -G-A-G-U-,5、 mRNA上有25的腺嘌呤，35的尿嘧啶，则转录该mRNA的DNA分子上腺嘌呤占碱基总数的（ ） A 50 B 25 C 30 D 35,6、烟草、烟草花叶病毒中，所含的核苷酸种类和碱基种
6、类各有多少？,烟草中的核苷酸种类有8种，碱基种类有5种。,烟草花叶病毒中所含的核苷酸种类有4种，碱基种类有4种。,mRNA通过核孔进入细胞质中，开始它新的历程翻译。,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决定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？,二、翻译,1、概念：,2、场所：,3、模板：,4、原料：,5、产物：,7、配对原则：,6、运载工具：,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,细胞质中核糖体上,mRNA,20种游离的氨基酸,多肽链,tRNA,A-U，U-A，C-G，G-
7、C,？,蛋白质是由20种氨基酸组成的，而信使RNA上的碱基只有四种（A、G、C、U），那么，这四种碱基是怎样决定蛋白质上的20种氨基酸的呢？,4种碱基只能决定4种氨基酸，41=4。,二个碱基编码一个氨基酸最多只能编码16种，42=16。,三个碱基决定一个氨基酸只能决定64种，43=64，足够有余。,如果一个氨基酸的编码至少需要多少个碱基，才足以组合出构成蛋白质的20种氨基酸？,如果2个碱基编码一个氨基酸，最多能编码多少种氨基酸？,如果1个碱基决定1个氨基酸，4种碱基能决定多少种氨基酸,密码子,密码子：遗传学上把信使RNA（mRNA）上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基叫做一个密码子。,密码子总数是
8、 种， 但决定氨基酸的密码子是 种。 所有生物的密码子是 的。,61,64,一种密码子决定一种氨基酸， 但一种氨基酸可以由 不同的密码子决定。,1种或多种,相同,遗传密码的特性： 1、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。 2、通用性：地球上几乎所有的生物共用一套密码子表。 3、简并性：一种氨基酸有两种以上的密码子的情况 。在一定程度上能防止由于碱基的改变而导致的遗传信息的改变。另外，还可以提高翻译效率。,P65思考与讨论1.,A U G G A A G C A U G U C C G A G C A A G C C G,甲硫氨酸,谷氨
9、酸,丙氨酸,2.地球上几乎所有的生物都共用一套密码子，这一事实 说明地球上的所有生物都有着或远或近的亲缘关系，或者生物都具有相同的遗传语言，或者生命在本质上是统一。,3.从密码的简并性我们能认识到；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，也有可能蛋白质氨基酸的种类不发生变化（GAUGAC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进化 。,思 考 与 讨 论,问题：氨基酸是怎样运送到核糖体上的呢？,tRNA“搬运工”,游离在细胞质中的氨基酸，是怎样运送到合成蛋白质的“生产线-核糖体”上？,一共有多少种tRNA?,反密码子,与密码
10、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!,决定氨基酸的密码子有61种, 所以tRNA 有61种,密码子与反密码子,亮氨酸,天冬氨酸,一种tRNA只能携带一种氨基酸?,一种氨基酸只能由一种tRNA携带?,异亮氨酸,mRNA,tRNA,氨基酸,核糖体,核糖体,肽键,亮氨酸,亮氨酸,天冬氨酸,亮氨酸,天冬氨酸,异亮氨酸,ACUGGAUC U,mRNA,tRNA,UGA CCU AGA,苏氨酸甘氨酸丝氨酸,转录,翻译,蛋白质,密码子,ACU GGA UCU,DNA,ACTGGATC T TGACCTAGA,肽键 肽键,基因控制蛋白质合成的过程,DNA,
11、mRNA,蛋白质,转录,翻译,1,3,6,：,：,在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程。,以信使RNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程,细胞核,细胞质的核糖体,DNA的一条链,信使RNA,DNAmRNA,mRNA蛋白质,含A、U、C、G的4种核糖核苷酸,合成蛋白质的20种氨基酸,信使RNA,有一定氨基酸排列顺序的多肽，进一步加工为蛋白质,是遗传信息的转录,是遗传信息的表达,3.真核细胞中复制、转录、翻译的比较,细胞分裂间期,细胞核,DNA的两条链均为模板,四种脱氧核苷酸,DNA聚合酶等,ATP,A-T、G-C,半保留复制 边解旋边复制,2个子代DNA分子,生长发育过
12、程,细胞核,基因的一条链为模板,四种核糖核苷酸,RNA聚合酶等,ATP,A-U、T-A G-C ，C-G,边解旋边转录,1个信使RNA,生长发育过程,细胞质,mRNA为模板,二十种氨基酸,特定的酶等,ATP,mRNA与tRNA配对 A-U, G-C,多个特定氨基酸顺序 的蛋白质,转录、翻译与DNA复制的比较,游离的脱 氧核苷酸,游离的核 糖核苷酸,游离的氨基酸,DNA,mRNA,蛋白质,DNADNA,DNAmRNA,亲代DNA的 两条链,DNA的一条链（模板链）,mRNA,转录,翻译,细胞核,细胞质,细胞核,细胞核,细胞质,mRNA蛋白质,原核生物的转录和翻译,同时进行,1、遗传密码的组成是（
13、 ）,A、由A、T、G、C四种碱基中任何三个做排列组合。 B、由A、U、G、C四种碱基中任何三个做排列组合。 C、由A、T、G、C、U五种碱基中任何三个做排列组合。 D、由A、U、G、T四种碱基中任何三个做排列组合。,答案：B,2、DNA决定RNA的性质是通过（ ）,A、信使RNA的密码 B、DNA特有的自我复制 C、碱基互补配对原则 D、转运RNA的媒介,答案：C,3、已知某转运RNA的一端的三个碱基顺序是GAU，它所转运的氨基酸是亮氨酸，那么决定此氨基酸的密码是由下列哪个转录来的（ ）,A、GAT B、GAA C、GUA D、CTA,答案：A,4、信使RNA中核苷酸的顺序是由下列哪项决定的
14、（ ）,A、转运RNA中核苷酸的排列顺序 B、蛋白质分子中氨基酸的排列顺序 C、核糖体上的RNA核苷酸的排列顺序 D、DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序,答案：D,5、在遗传信息的转录和翻译过程中，起翻译者作用的是（ ） 转运RNA 核糖体RNA 信使RNA 氨基酸,答案：B,4、在人体中，由A、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、某信
15、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 D40,8、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2400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
