1、第4章 基因的表达 第1节 基因指导蛋白质的合成,人教版必修2,一.基因的概念（三个要点）,基因是决定生物性状的基本单位。,基因是有遗传效应的片段。,基因在染色体上呈线性排列。染色体是基因的主要载体.,1条染色体上,二.基因、DNA和染色体三者之间 的关系,. 通过一定的方式表达遗传信息.,基因的表达：基因可以使遗传信息以一定的方式反映到蛋白质的分子结构上，从而使后代表现出与亲代相似的性状。,三.基因的功能,.通过复制传递遗传信息.（亲DNA 子 DNA）,遗传信息是如何传递给蛋白质的？,细胞核（DNA）,细胞质（蛋白质）,信使,？,mRNA,DNA与RNA的比较,规则的双螺旋,通常为单链,脱
2、氧核苷酸,核糖核苷酸,U (尿嘧啶),脱氧核糖,核糖,细胞核,细胞质,RNA是由四种核糖核苷酸连接而成，跟DNA一样能储存遗传信息。 RNA一般为单链，比DNA短，能通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。 RNA与DNA之间也遵循“碱基互补配对原则”。,四、为什么mRNA适于作DNA的信使,因此以RNA为媒介可将遗传信息传递到细胞质中。,五.RNA种类及功能 信使RNA（mRNA) 功能：将DNA的遗传信息转录下来，传递至细胞质中的核糖体上，在蛋白质的合成起模板作用。 转运RNA（tRNA) 功能：具专一性.每种tRNA只能识别并运转1种 氨基酸.(一种氨基酸可由一种或几种转运RNA来运输) 核糖
3、体rRNA 功能:组成核糖体(RNA和蛋白质),三叶草形,一端可携带氨基酸,另一端有三个碱基,RNA,1)解旋,2)互补配对,3)RNA合成,4)释放,一、遗传信息的转录,mRNA,在细胞核中，以DNA的一条链为模板， 合成RNA的过程，称转录。,DNA 解旋后的一条链（模板链）,碱基互补配对,产物：,转录小结,定义：,场所：,主要在细胞核内,模板：,原料：,四种核糖核苷酸；,酶：,解旋酶、RNA聚合酶,能量：,ATP；,mRNA,遗传信息传递方向：,时期：,在细胞分裂的间期G1和G2,原则：,二、遗传信息的翻译,游离在细胞质中各种氨基酸，就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质，这一
4、过程叫做,翻译,翻译实质上是将mRNA中的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列。,实验验证：1961年英国的克里克用实验证明一个 氨基酸是由mRNA的3个碱基决定，即三联体密码子。,信使RNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基。,密码子:,决定氨基酸的密码子共有多少种？,氨基酸有多少种?,密码子,密码子,密码子,20种氨基酸的密码子表,1.共64种密码子，其中3种是终止密码子，其它61种密码子决定20种氨基酸。,2.一种密码子只决定一种氨基酸，一种氨基酸可以由一种或几种密码子决定,细胞质,细胞质中的mRNA,核糖体,1 、mRNA与核糖体结合,2 、tRNA上的反密码子与 mRNA上的密码子互补配对
5、,3 、tRNA将氨基酸转运到mRNA上的相应位置,4 、两个氨基酸分子缩合,缩合,亮氨酸,核糖体随着 mRNA滑动. 另一个 tRNA 上的碱基与mRNA上的密码子配对.,一个个氨基酸分子缩合成链状结构,亮氨酸,天门冬酰氨,tRNA离开，再去转运新的氨基酸,亮氨酸,天门冬酰氨,异亮氨酸,以mRNA为模板形成了有一定氨基酸顺序的蛋白质,翻译小结,定义：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。,原料：_,多种氨基酸,场所：_,过程：_,细胞质中的核糖体,起始、延伸、中止,模板：_,产物：_,遗传信息传递方向：_,mRNA,蛋白质,mRNA,蛋白质,密码
6、子,定义：,信使RNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基。,种类：,64种，决定氨基酸的密码子61种,特点：,一种密码子只决定一种氨基酸，一种氨基酸可以由一种或几种密码子决定,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,tRNA有61种,1、复制、转录、翻译的比较,分裂间期,整个生长、发育过程,细胞核,细胞核,核糖体,脱氧核苷酸,核糖核苷酸,氨基酸,DNA,RNA,蛋白质,DNA的两条链,DNA的一条链,mRNA,A-T、T-A G-C、C-G,A-U、T-A G-C、C-G,A-U、U-A G-C、C-G,遗传信息,传递,
7、表达,产物,思考与讨论,1.转录与DNA复制有什么共同之处？这对保证遗 传信息的准确转录有什么意义？,从场所来看，转录与复制都主要发生在细胞核中。从过程来看，转录与复制都存在有解旋和合成，在合成的过程中都需要模板、都遵循碱基互补配对规律，等等。 碱基互补配对规律能够保证遗传信息传递的准确性。,2.想一想，转录与复制有什么区别？,提示：模板 原料 产物,ACUGGAUCU,mRNA,苏氨酸甘氨酸丝氨酸,转录,翻译,蛋白质,密码子,ACU GGA UCU,DNA,ACTGGATCT TGACCTAGA,肽键 肽键,DNA、RNA中碱基数和蛋白质中氨基酸数关系,遗传信息：在DNA（基因）上。是脱氧核
8、 苷酸的排列顺序。决定性状 密 码 子 ：在mRNA上，是三个核糖核苷酸 的排序。决定氨基酸位置 反密码子：在tRNA上，与密码子配对。翻译 作用,2.遗传信息、密码子、反密码子比较,总结,一、转录： 二、翻译： 三、遗传信息 密码子 反密码子 四、在原核生物中转录和翻译同时进行。 五、一条mRNA可以相继结合多个核糖体，形成相同的多肽链,DNA上的遗传信息就传递到mRNA上,mRNA中的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列,1、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 2、DNA复制，转录和翻译后所形成的产物分别是 A.DNA，RNA和蛋白质 B.DNA，
9、RNA和氨基酸 C.RNA，DNA和核苷酸 D.RNA，DNA和蛋白质,课堂练习,3、人体中具有胰岛素基因和血红蛋白 基因，两者 A.均在细胞核内转录和翻译 B.均在细胞分裂前期按照碱基互补配对原则复制 C.分别存在于不同组织的细胞中 D.转录的信使RNA上相同的密码子翻译成相同的氨基酸,4、某DNA片段中共2400个碱基对，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 D20,5、已知某蛋白质由2条肽链组成，共有肽键198个，翻译该蛋白质的mRNA中有A和G共200个，则转录该mRNA的基因中C和T的数目为（ ） A.200个 B.400个 C.60
10、0个 D.800个,6、DNA分子模板链上的碱基序列携带的遗传信息 最终翻译的氨基酸如下表,则右图所示的tRNA所携带的氨基酸是,A赖氨酸 B丙氨酸 C半胱氨酸 D苏氨酸,7、下列对转运RNA的描述，正确的是 A.每种转运RNA能识别并转运多种氨基酸 B.每种氨基酸只有一种转运RNA能转运它 C.转运RNA能识别信使RNA上的密码子 D.转运RNA转运氨基酸到细胞核内,8、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 9、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,10、一条多肽链上有
11、氨基酸300个，则作为合成该多肽链 模板的信使RNA分子和转录信使RNA的DNA分子至少要 有碱基多少个？ A.300；600 B.900；1800 C.900；900 D.600；900,11、某生物基因单链的一段是GCAGACAAA 若以此链为模板，经转录翻译形成的多肽链上所对应的氨基酸顺序是 苯丙氨酸UUU； 天冬氨酸GAC； 亮氨酸CUG； 赖氨酸AAA； 精氨酸CGU； 丙氨酸GCA A. B. C. D.,12、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 13、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 14、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 15、DNA复制，转录和翻译后所形成的产物分别是 ADNA，RNA，蛋白质 BDNA，RNA和氨基酸 CRNA，DNA和核糖 DRNA，DNA和蛋白质,
