1、第第4 4章章 基因的表达基因的表达第第1 1节节 基因指导蛋白质的合成基因指导蛋白质的合成4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)问题探讨：问题探讨：4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)基因控制生物性状指导合成蛋白质体现者基因指导蛋白质合成的过程，叫基因的表达。1.DNA主要存在哪里？2.蛋白质在哪里合成？两者之间如何联系呢？4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张P
2、PT)DNA蛋白质合成蛋白质合成（细胞核细胞核）（细胞质细胞质）核孔核孔mRNA为什么为什么RNARNA适于作适于作DNADNA的信使？的信使？4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)一、遗传信息的转录1.比较RNA与DNA的基本单位 4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)AGTCCGAU4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)2、RNA的化学组成、空间结构及种类：基本单位：4种核糖核苷酸分子组成：核糖磷酸基团空间结构：单链结构种类：mRNA、tRN
3、A、rRNA碱基（AUCG）4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)三种三种RNA示意图示意图信使信使RNARNA核糖体核糖体RNARNA转运转运RNARNA4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)为什么RNA适于做DNA的信使呢？1.基本结构与DNA很相似，也是由基本单位核苷酸组成的。2.RNA一般为单链，而且比DNA短，因此能通过核孔进入细胞质中。3.RNA与DNA的关系中，也遵循“碱基互补配对原则”。因此以
4、RNA为媒介可将遗传信息传递到细胞质中。4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)构成人体的核酸有两种，构成人体核酸的基本单位核苷酸有（）A.2种 B.4种 C.5种 D.8种D4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)一、遗传信息的转录一、遗传信息的转录 4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)TCATG T TT AAG T AC A A A T 转录的过程转录的过程 解旋解旋4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(7
5、7张PPT)AG T AC A A A T AGCUGACGGUUU转录的基本条件：转录的基本条件：模板模板、原料原料、能量能量、酶酶4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)AG T AC A A A T AGCUGACGGUUURNA 聚合酶聚合酶4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)AG T AC A A A T AGCGACGGUUU U遵循遵循碱基互补配对碱基互补配对原则原则4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)AG T AC A A A
6、T GCGACGGUUU UA4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)AG T AC A A A T GCGACGUUGU UA4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)AG T AC A A A T GCGACGUGU UAU4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)AG T AC A A A T GCGACGGU UAU U4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)AG T AC A A A T GCGAC
7、GGU UAU UA4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)AG T AC A A A T GCGCGGU UAU UA U4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)AG T AC A A A T GGCGGU UAU UA U C4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)AG T AC A A A T GGCGGU UAU UA U CmRNA4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)细胞质细胞质 细胞核细胞
8、核 核核 孔孔mRNAmRNA在细胞核中合成在细胞核中合成AG T AC A A A T GU UAU UA U CDNADNAmRNAmRNA4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)AG T AC A A A T UCAUG A UUAmRNA 细胞质细胞质 细胞核细胞核mRNAmRNA通过核孔进入细胞质通过核孔进入细胞质：UCAUG A UUAmRNA4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)TCATG T TT AAG T AC A A A T AG T AC A A A T GU UAU UA
9、 U CmRNA模板链模板链非模板链非模板链模板链模板链4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)（）定义：（）场所：（）模板：（）原料：（）条件：（）遵循的原则:（7）结果：在细胞核中以DNA的一条链为模板,按碱基互补配对原则，合成mRNA的过程细胞核DNA的一条链四种核糖核苷酸模板、原料、ATP、RNA聚合酶碱基互补配对原则形成mRNA 遗传信息的转录：4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋
10、白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)比较DNA的复制、转录过程的差异？RNARNADNADNA产物产物DNADNA的一条链的一条链DNADNA的两条链的两条链模板模板边解旋边转录边解旋边转录半保留复制，半保留复制，边解旋边复制边解旋边复制特点特点DNA mRNADNA mRNADNA DNADNA DNA信息传信息传递方向递方向 RNARNA聚合酶聚合酶DNADNA解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合酶聚合酶酶酶4 4种核糖核苷酸种核糖核苷酸4 4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸原料原料只解有遗传效应的片段只解有遗传效应的片段完全解旋完全解旋解旋解旋细胞核细胞核细胞核细胞
11、核场所场所 转录转录DNADNA复制复制 4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)UCAUG A UUA二、遗传信息的翻译二、遗传信息的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。4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)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。mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基。密码子:密码子共有多少种？氨基酸有多少
12、种?UCAUG A UUAmRNA密码子密码子密码子4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)第一个第一个字母字母第二个字母第二个字母第三个第三个字母字母U UC CA AG GU U苯苯 丙丙 氨氨 酸酸丝丝 氨氨 酸酸酪酪 氨氨 酸酸半半 胱胱 氨氨 酸酸U U苯苯 丙丙 氨氨 酸酸丝丝 氨氨 酸酸酪酪 氨氨 酸酸半半 胱胱 氨氨 酸酸C C亮亮 氨氨 酸酸丝丝 氨氨 酸酸终终 止止终终 止止A A亮亮 氨氨 酸酸丝丝 氨氨 酸酸终终 止止色色 氨氨 酸酸G GC C亮亮 氨氨 酸酸脯脯 氨氨 酸酸组组 氨氨 酸酸精精 氨氨 酸酸U U亮亮 氨
13、氨 酸酸脯脯 氨氨 酸酸组组 氨氨 酸酸精精 氨氨 酸酸C C亮亮 氨氨 酸酸脯脯 氨氨 酸酸谷谷 氨氨 酰酰 胺胺精精 氨氨 酸酸A A亮亮 氨氨 酸酸脯脯 氨氨 酸酸谷谷 氨氨 酰酰 胺胺精精 氨氨 酸酸G GA A异异 亮亮 氨氨 酸酸苏苏 氨氨 酸酸天天 冬冬 酰酰 胺胺丝丝 氨氨 酸酸U U异异 亮亮 氨氨 酸酸苏苏 氨氨 酸酸天天 冬冬 酰酰 胺胺丝丝 氨氨 酸酸C C异异 亮亮 氨酸氨酸苏苏 氨氨 酸酸赖赖 氨氨 酸酸精精 氨氨 酸酸A A甲甲 硫硫 氨氨 酸酸（起（起 始）始）苏苏 氨氨 酸酸赖赖 氨氨 酸酸精精 氨氨 酸酸G GG G缬缬 氨氨 酸酸丙丙 氨氨 酸酸天天 冬冬
14、 氨氨 酸酸甘甘 氨氨 酸酸U U缬缬 氨氨 酸酸丙丙 氨氨 酸酸天天 冬冬 氨氨 酸酸甘甘 氨氨 酸酸C C缬缬 氨氨 酸酸丙丙 氨氨 酸酸谷谷 氨氨 酸酸甘甘 氨氨 酸酸缬缬 氨氨 酸酸（起（起 始）始）丙丙 氨氨 酸酸谷谷 氨氨 酸酸甘甘 氨氨 酸酸G G4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)遗传密码的特性：遗传密码的特性：1 1、简并性、简并性：一种氨：一种氨基酸有多种密码子基酸有多种密码子的情况的情况。2 2、通用性、通用性：地球上：地球上几乎所有的生物共几乎所有的生物共用一套密码子表。用一套密码子表。4.1 基因指导蛋白质的合成(7
15、7张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)mRNAC CA AC CG GU UG G A A U UU UA A U U A A A AU UA AC CU UA AAUG GUGUAA UAG UGA甲硫氨酸甲硫氨酸终止密码子终止密码子缬氨酸缬氨酸起始密码子起始密码子编码氨基酸的密码子有编码氨基酸的密码子有6161种种氨基酸氨基酸氨基酸 氨基酸4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)mRNA进入细胞质后与核糖体结合，合成生产蛋白质的“生产线”，那么游离在细胞之中的氨基酸是如何运到合成蛋白质的“生产线”上的呢？ACGUG A UU
16、A异亮氨酸甲硫氨酸谷氨酸亮氨酸4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)tRNA“搬运工搬运工”1、细胞中的、细胞中的tRNA有多少种？有多少种？61种种2、tRNA和氨基酸转运有何对应关系？和氨基酸转运有何对应关系？每种每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。只能识别并转运一种氨基酸。每种氨基酸可由每种氨基酸可由一种一种或或几种几种tRNA转运。转运。反密码子与mRNA上的密码子碱基互补配对专一性：4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)UCAUG A UUAmRNA 细胞质细胞质细胞质中的细胞质中的
17、mRNAmRNA4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)UCAUG A UUA 核糖体核糖体1 1、mRNAmRNA与核糖体结合与核糖体结合2 2、tRNAtRNA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 A A U亮氨酸亮氨酸4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)UCAUG A UUAA A U亮氨酸亮氨酸AC U天门冬酰天门冬酰氨氨3 3、tRNAtRNA将氨基酸转运到将氨基酸转运到mRNAmRNA上的相应位置上的相应位置 4 4、两个氨基酸分子缩合、
18、两个氨基酸分子缩合缩合缩合4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)UCAUG A UUAA A U亮氨酸亮氨酸AC U天门冬酰天门冬酰氨氨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 tRNAtRNA 上的碱基上的碱基与与mRNAmRNA上的密码子配对上的密码子配对.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4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)UCAUG A UUAA A U亮氨酸亮氨酸AC U天门冬酰天门冬酰氨氨AUG异亮氨酸异亮氨酸t
19、tRNARNA离开，再去转运新的氨基酸离开，再去转运新的氨基酸4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)A A UAC UAUG亮氨酸亮氨酸天门冬酰天门冬酰氨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为模板形成了有一定氨基酸顺序的蛋白质的蛋白质4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)一个一个mRNA分子同时结合多个核糖体分子同时结合多个核糖体意义：短时间内能合成较多的蛋白质短时间内能合成较多的蛋白质4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张
20、PPT)翻译小结翻译小结定义：游离在细胞质中的各种氨基酸，以定义：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNAmRNA为为 模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。程。原料：原料：_多种氨基酸多种氨基酸场所：场所：_过程：过程：_细胞质中的核糖体细胞质中的核糖体起始、延伸、终止起始、延伸、终止模板：模板：_产物：产物：_遗传信息传递方向：遗传信息传递方向：_mRNAmRNA蛋白质蛋白质mRNAmRNA蛋白质蛋白质4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)GAGUC A UGCmRNA转转 录录AGAGTCTG CT
21、 C CC AG A G T DNA翻翻 译译蛋白质蛋白质缬氨酸缬氨酸组氨酸组氨酸精氨酸精氨酸总结：基因指导蛋白质的合成总结：基因指导蛋白质的合成4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)复制复制转录转
22、录翻译翻译能量能量都需要都需要酶酶解旋酶、解旋酶、DNA聚聚合酶合酶解旋酶、解旋酶、RNA聚聚合酶合酶合成酶合成酶产物产物2个双链个双链DNA1个单链个单链RNA多肽链多肽链(或蛋白质或蛋白质)产物产物去向去向传递到传递到2个子细胞个子细胞或子代或子代离开细胞核进入离开细胞核进入细胞质细胞质组成细胞结构蛋白组成细胞结构蛋白或功能蛋白或功能蛋白特点特点边解旋边复制，边解旋边复制，半保留复制半保留复制边解旋边转录，边解旋边转录，转录后转录后DNA恢复恢复原状原状翻译结束后，翻译结束后，mRNA被降解成单被降解成单体体 碱基碱基配对配对AT，TA，CG，GCAU，TA，CG，GCAU，UA，CG，G
23、C意义意义传递遗传信息传递遗传信息表达遗传信息，使生物表现出各种性状表达遗传信息，使生物表现出各种性状4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)1、在人体中，由A、T、C三种碱基参与构成的核苷酸共 A2
24、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，RNA和氨基酸 C.RNA，DNA和核苷酸 D.RNA，DNA和蛋白质4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)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 4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4、某DNA片段中共2400个碱基
25、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 D205、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.600个D.800个4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)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
26、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4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)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4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)10、一条多肽链上有氨基酸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
27、多少个？A.300；600 B.900；1800 C.900；900 D.600；90011、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.4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)12、已知某转运、已知某转运RNA的一端的三个碱基的一端的三个碱基顺序是顺序是GAU，它所转运的氨基酸是亮氨，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酸，那么决定此氨基酸的密码是由下列哪个转录来的？
28、下列哪个转录来的？A、GATB、GAAC、GUAD、CTA4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)13、在遗传信息的转录和翻译过程中，、在遗传信息的转录和翻译过程中，起翻译者作用的是？起翻译者作用的是？A.核糖体核糖体RNAB.转运转运RNAC.信使信使RNAD.氨基酸氨基酸4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)14、已知一段、已知一段mRNA含有含有30个碱基，其中个碱基，其中A和和G有有12个，转录该段个，转录该段mRNA的的DNA分子中分子中应有应有C和和T的个数是？的个数是？A.12 B.
29、24 C.18 D.304.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)4.1 基因指导蛋白质的合成(77张PPT)
