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1、第第4 4章章 基因的表达基因的表达1问题一：问题一：在现实生活中，我们能不能像电影侏罗纪公园在现实生活中，我们能不能像电影侏罗纪公园中描述的那样，利用恐龙的中描述的那样，利用恐龙的DNA，使恐龙复活呢？，使恐龙复活呢？ 问题二：问题二：如果能利用恐龙的如果能利用恐龙的DNA使恐龙复活，你认为主要使恐龙复活，你认为主要要解决什么问题？要解决什么问题？ 电电影影侏侏罗罗纪纪公公园园中中恐恐龙龙复复活活的的场场景景 如何解读如何解读DNA的信息呢？的信息呢？遗传信息的转录遗传信息的转录1、RNA与与DNA的区别的区别核糖核糖脱氧核糖脱氧核糖RNA的种类的种类信使信使 RNA mRNA核糖体核糖体
2、RNA rRNA 转运转运 RNA tRNA 2、RNA的类型的类型AG T AC A A A T AGCUGACGGUUU转录的过程转录的过程游离的核糖核苷酸游离的核糖核苷酸AG T AC A A A T AGCUGACGGUUURNA 聚合酶聚合酶AG T AC A A A T AGCGACGGUUU UAG T AC A A A T AGCGACGGUUU UAG T AC A A A T GCGACGGUUU UAAG T AC A A A T GCGACGUUGU UAAG T AC A A A T GCGACGUGU UAUAG T AC A A A T GCGACGGU UAU
3、UAG T AC A A A T GCGACGGU UAU UAAG T AC A A A T GCGCGGU UAU UA UAG T AC A A A T GGCGGU UAU UA U CAG T AC A A A T GGCGGU UAU UA U CmRNA转录的定义：转录的定义： 转录的场所：转录的场所： 转录的模板：转录的模板：转录的原料：转录的原料：转录的条件：转录的条件：转录时的碱基配对：转录时的碱基配对：转录的产物：转录的产物：(8)遗传信息传递的方向遗传信息传递的方向: : 4、转录、转录 在细胞核中，以在细胞核中，以DNA的一条的一条链为模板，合成链为模板，合成mRNA
4、的过程的过程。细胞核细胞核。DNA分子的一条链分子的一条链。4种核糖核苷酸种核糖核苷酸。模板、原料、能量、酶模板、原料、能量、酶。GC、CG、TA、AUmRNA。DNA mRNA。1、DNARNA如何转录，特点是什么？如何转录，特点是什么？ 问题：问题： 2、转录的单位是什么？、转录的单位是什么？3、DNA的两条链都能转录吗？的两条链都能转录吗？ 4、DNA链完全解开吗？链完全解开吗？5、在转录过程中碱基互补配对原则有什在转录过程中碱基互补配对原则有什么特殊情况？么特殊情况？ 复复 制制转转 录录时间时间场场 所所解解 旋旋模模 板板原原 料料酶酶能能 量量碱基配对碱基配对产产 物物小结：小结
5、：细胞核（主要）细胞核（主要）细胞核（主要）细胞核（主要）完全解旋完全解旋只解有遗传效应的片段只解有遗传效应的片段DNADNA的两条链的两条链只有只有DNADNA的一条链的一条链四种脱氧核苷酸四种脱氧核苷酸四种核糖核苷酸四种核糖核苷酸DNADNA解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合酶聚合酶DNADNA解旋酶、解旋酶、RNARNA聚合酶聚合酶ATPATPATPATPAT TA CG GCAT TA CG GCAU AU TA CG GC TA CG GC 子代子代DNADNAmRNAmRNA、tRNAtRNA、rRNArRNA细胞分裂间期细胞分裂间期生物生长发育进程中，可多次发生生物生长发育进程中，
6、可多次发生课堂练习：课堂练习： 1构成人体的核酸有两种，构成核酸的基本单位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？核苷酸有多少种？碱基有多少种？ A2种种 4种种 B4种种 4种种 C5种种 5种种 D8种种 5种种D 2细胞内与遗传有关的物质，从复杂到简单的结构细胞内与遗传有关的物质，从复杂到简单的结构 层次是层次是 ADNA染色体染色体脱氧核苷酸脱氧核苷酸基因基因 B染色体染色体脱氧核苷酸脱氧核苷酸DNA基因基因 CDNA染色体染色体基因基因脱氧核苷酸脱氧核苷酸 D染色体染色体DNA基因基因脱氧核苷酸脱氧核苷酸D3DNA分子的解旋发生在分子的解旋发生在 过程
7、中过程中 A复制复制 B转录转录 C翻译翻译 D复制和转录复制和转录D4果蝇的遗传物质由果蝇的遗传物质由 种核苷酸组成种核苷酸组成 A2 B4 C5 D8B5一个一个DNA分子可以转录出多少种多少个分子可以转录出多少种多少个 mRNA A一种一个一种一个 B一种多个一种多个 C多种多个多种多个 D无数种无数个无数种无数个C6烟草、烟草花叶病毒、烟草、烟草花叶病毒、T2噬菌体中含有噬菌体中含有 的物质，下列叙述正确的是的物质，下列叙述正确的是 A.核酸的种类依次是核酸的种类依次是2、1、2 B.核苷酸的种类依次是核苷酸的种类依次是8、5、4 C.五碳糖的种类依次是五碳糖的种类依次是2、2、1 D
8、.含含N碱基的种类依次是碱基的种类依次是5、4、4D7.甲、乙图示真核细胞内两种物质的合成过程甲、乙图示真核细胞内两种物质的合成过程 遗传信息的翻译遗传信息的翻译1、概念：、概念： 游离在细胞质中的各种氨基酸，就以游离在细胞质中的各种氨基酸，就以mRNA为模板为模板合成具有一定氨基酸顺序的合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质蛋白质的过程。的过程。mRNA： 碱基的数量碱基的数量排列顺序排列顺序种类种类种类种类蛋白质：蛋白质：氨基酸的数量氨基酸的数量排列顺序排列顺序种类种类决定决定决定决定决定决定?种种?种种4种种20种种讨论：讨论：至少要多少个碱基的不同排列顺序才能够至少要多少个碱基的不同排列顺序才
9、能够 决定决定20种不同的氨基酸？种不同的氨基酸？一个碱基决定一个氨基酸，一个碱基决定一个氨基酸，41 = 4二个碱基决定一个氨基酸，二个碱基决定一个氨基酸，42 = 16三个碱基决定一个氨基酸，三个碱基决定一个氨基酸，43 = 642、碱基与氨基酸的对应关系、碱基与氨基酸的对应关系UCAUG A UUAmRNA 密码子密码子 密码子密码子 密码子密码子3 3、密码子、密码子 密码子：密码子：mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的上决定一个氨基酸的三个相邻的 碱基碱基基因控制蛋白质合成的过程基因控制蛋白质合成的过程基因中的碱基数基因中的碱基数mRNA的碱基数的碱基数蛋白质的氨基酸数蛋白质的氨基酸
10、数转录转录翻译翻译数量数量1n3n6n密码子表U U A G AUA U CmRNA 遗传密码共遗传密码共64个，其中决定氨基酸的遗传密码个，其中决定氨基酸的遗传密码只有只有61个。个。有有3 3个个终止密码终止密码子，没有对应的氨基酸子，没有对应的氨基酸。专一性：专一性：一个密码子决定一个特定的氨基酸。一个密码子决定一个特定的氨基酸。（4）简并性）简并性：一种氨基酸对应一种或多种：一种氨基酸对应一种或多种密码子。密码子。意义：基因突变不一定会导致生物性状改变。意义：基因突变不一定会导致生物性状改变。 4、遗传密码的特性、遗传密码的特性（3 3）通用性）通用性：几乎所有的生物共用一套密码子表。
11、：几乎所有的生物共用一套密码子表。问题：问题：mRNA如何将信息翻译成蛋白质？如何将信息翻译成蛋白质？ 5、翻译的过程、翻译的过程转运转运RNA(tRNA)A U G G AUA U CmRNAmRNA？甲硫氨酸CUA反密码子核糖体tRNA作用作用UCAUG A UUAA A U 亮氨酸亮氨酸AC U 天门冬天门冬酰氨酰氨 核糖体核糖体mRNA mRNA 与核糖体结合与核糖体结合UCAUG A UUAA A U 亮氨酸亮氨酸AC U 天门冬天门冬酰氨酰氨 tRNA tRNA 上的反密码子与上的反密码子与 mRNAmRNA上的密码子互补配对上的密码子互补配对 .UCAUG A UUAA A U
12、亮氨酸亮氨酸AC U 天门冬天门冬酰氨酰氨AUG 异亮氨酸异亮氨酸 tRNA tRNA 将氨基酸转运到将氨基酸转运到 mRNAmRNA上的上的 相应位置相应位置 UCAUG A UUAA A U 亮氨酸亮氨酸AC U 天门冬天门冬酰氨酰氨AUG 异亮氨酸异亮氨酸 两个氨基酸分子缩合两个氨基酸分子缩合缩合缩合UCAUG A UUAA A U 亮氨酸亮氨酸AC U 天门冬天门冬酰氨酰氨AUG 异亮氨酸异亮氨酸 核糖体随着核糖体随着 mRNAmRNA滑动滑动. . 另一个另一个 tRNA tRNA 上的碱基与上的碱基与mRNAmRNA上的上的 密码子配对密码子配对. . UCAUG A UUA 亮氨
13、酸亮氨酸AC U 天门冬天门冬酰氨酰氨AUG 异亮氨酸异亮氨酸 一个个氨基酸分子缩合成链状结构一个个氨基酸分子缩合成链状结构UCAUG A UUA 亮氨酸亮氨酸AC U 天门冬天门冬酰氨酰氨AUG 异亮氨酸异亮氨酸 t tRNARNA离开，再去转运新的氨基酸离开，再去转运新的氨基酸UCAUG A UUA 亮氨酸亮氨酸 天门冬天门冬酰氨酰氨 异亮氨酸异亮氨酸以以mRNAmRNA为模板形成了有一定氨基酸顺序的蛋白质为模板形成了有一定氨基酸顺序的蛋白质小结：小结：场所：场所：产物：产物：模板：模板：原料：原料：条件：条件：核糖体核糖体mRNA蛋白质蛋白质氨基酸氨基酸ATP、酶、酶 、转运转运RNA（
14、tRNA）碱基互补配对：碱基互补配对： GC、CG、UA、AU遗传信息流动：遗传信息流动： mRNA蛋白质蛋白质课堂练习：课堂练习： 1DNA复制、转录、翻译分别形成复制、转录、翻译分别形成 ADNA、RNA、蛋白质、蛋白质 BRNA、DNA、多肽、多肽 CRNA、DNA、核糖体、核糖体 DRNA、DNA、蛋白质、蛋白质A 2遗传密码位于遗传密码位于 A蛋白质分子上蛋白质分子上 BDNA分子上分子上 CRNA分子上分子上 D信使信使RNA分子上分子上D3若某肽链的第一个氨基酸的密码子为若某肽链的第一个氨基酸的密码子为AUG， 那么控制这个氨基酸的那么控制这个氨基酸的DNA模板链上相应的模板链上
15、相应的 三个碱基的顺序应为三个碱基的顺序应为 AUAC BAUG CATG DTACDD4一个转运一个转运RNA的的3个碱基为个碱基为CGA，此，此RNA 运载的氨基酸是运载的氨基酸是 A酪氨酸（酪氨酸（UAC） B谷氨酸（谷氨酸（GAG） C精氨酸（精氨酸（CGA） D丙氨酸（丙氨酸（GCU）5. 某基因中含有某基因中含有1200个碱基，则由它控制合个碱基，则由它控制合成的一条肽链的最多含有肽键的个数是成的一条肽链的最多含有肽键的个数是 ( ) A198个个 B199个个 C200个个 D201个个B基因中碱基数：基因中碱基数：mRNA中碱基数：蛋白质中氨基酸数中碱基数：蛋白质中氨基酸数6
16、： 3 ： 16一条多肽链中有氨基酸一条多肽链中有氨基酸1000个，则作为合成个，则作为合成 该多肽的模板信使该多肽的模板信使RNA和用来转录信使和用来转录信使RNA 的的DNA分子分别至少要有碱基多少个分子分别至少要有碱基多少个 A3000个和个和3000个个 B1000个和个和2000个个 C3000个和个和6000个个 D2000个和个和4000个个C基因中碱基数：基因中碱基数：mRNA中碱基数：蛋白质中氨基酸数中碱基数：蛋白质中氨基酸数6 ： 3 ： 17某某DNA片段所转录的片段所转录的mRNA中中U%28%，A%18%，则个，则个DNA片段中片段中T%和和G%分别占分别占（ ）。）
17、。A. 46%,54% B.23%,27% C.27%,23% D.46%,27%BA1T2T1A2G1C1C2G212(A1 T1)%= (A2+ T2)%= (A总+T总)%(G1C1)%= (G2+C2)%= (G总+C总)%AmUmGmCmmRNA= (Am+Um)%= (Gm+Cm)%信息传递信息传递时间时间场所场所模板模板原料原料酶酶特点特点碱基配对碱基配对复制复制转录转录翻译翻译个体生长发育的整个过程个体生长发育的整个过程 核糖体核糖体DNADNA的一条链的一条链 mRNA mRNA4 4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸2020种氨基酸种氨基酸多肽（蛋白质）多肽（蛋白质）有丝分裂和减数第
18、一次分有丝分裂和减数第一次分裂前的间期裂前的间期主要在细胞核主要在细胞核主要在细胞核主要在细胞核DNADNA的两条链的两条链4 4种核糖核苷酸种核糖核苷酸解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合酶聚合酶解旋酶、解旋酶、RNARNA聚合酶聚合酶酶酶2 2 个双链个双链DNADNA一个单链一个单链RNARNAA-TA-T、T-AT-A、C-GC-G、G-CG-CA-UA-U、U-AU-A、C-GC-G、G-CG-CA-UA-U、T-AT-A、C-GC-G、G-CG-C DNA分子的复制、转录、翻译的比较分子的复制、转录、翻译的比较DNA-DNADNA-DNADNA-mRNADNA-mRNAmRNAmRNA
19、蛋白质蛋白质产物产物边解旋边复制边解旋边复制半保留复制半保留复制边解旋边复制边解旋边复制DNADNA仍保留仍保留一个一个mRNAmRNA上结上结合多个核糖体合多个核糖体遗传信息、密码子、反密码子的区别遗传信息、密码子、反密码子的区别遗传信息遗传信息密码子密码子反密码子反密码子概念概念种类种类作用作用基因中脱氧核苷基因中脱氧核苷酸的排列顺序酸的排列顺序mRNAmRNA中决定一个中决定一个氨基酸的三个相氨基酸的三个相邻碱基邻碱基tRNAtRNA中与中与mRNAmRNA密密码子互补配对的码子互补配对的三个碱基三个碱基具有多样性具有多样性共共6464种，其中种，其中3 3种为终止密码子种为终止密码子6161种种控制生物体控制生物体的遗传性状的遗传性状直接决定蛋直接决定蛋白质中的氨白质中的氨基酸序列基酸序列识别密码子，识别密码子，转运氨基酸转运氨基酸Thank you!51
