1、第四章第四章 基因的表达基因的表达第第1、2节基因指导蛋白质的合成节基因指导蛋白质的合成 基因对性状的控制基因对性状的控制考点一考点一 1.DNA与与RNA的比较的比较 DNA RNA结结 构（构（常为常为基本单位基本单位成分（碱基）成分（碱基）成分（五碳糖）成分（五碳糖）成分（无机酸）成分（无机酸）分分 布布主要功能主要功能（三种（三种RNA的功的功能）能）产生途径产生途径储存、传递和表达储存、传递和表达“遗传信息遗传信息”DNA复制、逆转录复制、逆转录转录、转录、RNA复制复制mRNA(mRNA(信使信使RNA)RNA)tRNAtRNA（转运（转运RNA)RNA)rRNArRNA（核糖体（
2、核糖体RNARNA）基因的表达基因的表达 =转录转录 +翻译翻译l模板、模板、l原料、原料、l酶、酶、l能量、能量、l产物、产物、场所、场所、l碱基互补配对类碱基互补配对类型型基因的表达基因的表达=转录转录+翻译翻译（见课本P63）l(1)模板、原料、酶、能量、模板、原料、酶、能量、l 产物、时期、场所、碱基互补配对类型产物、时期、场所、碱基互补配对类型l(2)合成的合成的RNA通过通过_进入细胞质中进入细胞质中核孔核孔l2.翻译（见课本翻译（见课本P64-67）l(1)模板、原料、酶、能量、模板、原料、酶、能量、l 产物、时期、场所、碱基互补配对类型产物、时期、场所、碱基互补配对类型l(2)
3、碱基与氨基酸的对应关系碱基与氨基酸的对应关系密码子与密码子表密码子与密码子表l(3)游离在细胞质中的氨基酸是怎样运送到核糖体上的？游离在细胞质中的氨基酸是怎样运送到核糖体上的？l(4)核糖体与核糖体与mRNA的结合部位会形成的结合部位会形成_ _ 个个tRNA的的结合位点。结合位点。l(5)_沿着沿着_移动，读取下一个密码子移动，读取下一个密码子l(6)一个一个mRNA可以相继结合多个核糖体，同时合成多可以相继结合多个核糖体，同时合成多条条_的肽链的肽链2核糖体核糖体mRNA相同相同UCAUG A UUAmRNA 密码子密码子 密码子密码子 密码子密码子 要点提醒要点提醒a a、一个一个密码子
4、只和密码子只和一种一种氨氨基酸相对应基酸相对应 b b、一种一种氨基酸可以和氨基酸可以和一一种或种或多种多种密码子相对应。密码子相对应。c c、编码氨基酸的密码子编码氨基酸的密码子共共6161个，其中含有两个起个，其中含有两个起始密码子。分别是始密码子。分别是AUGAUG、GUGGUG。d d、另外还有三个终止密码另外还有三个终止密码子子UAAUAA、UAGUAG、UGAUGA特点：通用性特点：通用性 简并性简并性课本课本P65密码子的密码子的通用性通用性与与简并性简并性1.1.地球上几乎所有的生物体都共用上述密码地球上几乎所有的生物体都共用上述密码子表。根据这一事实，你能想到什么？子表。根据
5、这一事实，你能想到什么？生物都具有相同的遗传语言；生物都具有相同的遗传语言；所有生物可能有共同的起源或生命在本质上是统所有生物可能有共同的起源或生命在本质上是统一的一的 密码子的密码子的通用性通用性与与简并性简并性2.一种氨基酸可能有几个密码子，这一现象称做密码的简并，你认为密码的简并对生物体的生存与发展有什么意义？增强密码容错性：当密码子中有一个碱基改变时，增强密码容错性：当密码子中有一个碱基改变时，由于密码的简并性，可能并不会改变其对应的氨基由于密码的简并性，可能并不会改变其对应的氨基酸；酸；密码子使用频率：当某种氨基酸使用频率高时，密码子使用频率：当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码
6、子都编码一种氨基酸可以保证翻译几种不同的密码子都编码一种氨基酸可以保证翻译的速度。的速度。U A U U A U 比较项目比较项目 遗传信息遗传信息 密码子密码子 反密码子反密码子 位位 置置 定定 义义 种种 类类 作作 用用 特点或特点或数量对应数量对应关系关系DNAmRNAtRNADNA上特定的脱上特定的脱氧核苷酸排列顺序氧核苷酸排列顺序mRNA上决定一种氨基上决定一种氨基酸的三个相邻的碱基酸的三个相邻的碱基tRNA上与上与mRNA上的密码子互补配上的密码子互补配对的对的3个碱基个碱基4n64种（决定氨种（决定氨基酸的有基酸的有61种）种）61种种(理论上）理论上）间接决定蛋白质中间接决
7、定蛋白质中氨基酸的排列顺序氨基酸的排列顺序直接决定蛋白质中直接决定蛋白质中氨基酸的排列顺序氨基酸的排列顺序识别密码子识别密码子多样性、多样性、特异性特异性1、所有生物共用一套遗、所有生物共用一套遗传密码传密码 2、一种密码子只、一种密码子只能决定一种氨基酸，但一能决定一种氨基酸，但一种氨基酸可能由一种或几种氨基酸可能由一种或几种密码子决定种密码子决定一种一种tRNA只能识别和只能识别和转运一种氨基酸，但转运一种氨基酸，但一种氨基酸可以由一一种氨基酸可以由一种或几种种或几种tRNA转运转运（是种类不是数量）（是种类不是数量）n对碱基对对碱基对考点考点1.3 遗传信息、密码子和反密码子的比较遗传信
8、息、密码子和反密码子的比较有关真核细胞DNA复制和转录这两种过程的叙述，错误的是（）A.两种过程都可以在细胞核内发生B.两种过程都有酶参与C.两种过程都以脱氧核苷酸为原料D.两种过程都以DNA为模板答案：C蛋白质蛋白质RNA子代子代DNA产物产物分裂（间期）分裂（间期）时时 间间RNA 蛋白质蛋白质DNA RNADNA DNA遗传信息传递遗传信息传递G-C C-GA-U U-AT-A G-C C-G A-UC-G T-A G-C A-T碱基配对方式碱基配对方式氨基酸氨基酸核糖核苷酸核糖核苷酸脱氧核苷酸脱氧核苷酸原原 料料mRNADNADNA一条链一条链DNA两条链两条链模模 板板细胞质的核糖体
9、细胞质的核糖体细胞核（主）细胞核（主）细胞核细胞核(主）主）场场 所所翻翻 译译转转 录录复复 制制生长发育的全过程生长发育的全过程（分裂、分化）（分裂、分化）考点考点1.4 复制、转录和翻译的比较（真核生物）复制、转录和翻译的比较（真核生物）UC U谷氨酸谷氨酸 核糖体核糖体AG T AC AA A T UCAUGUUUAUCU谷氨酸谷氨酸AAGUG A AAGmRNAU A C甲硫氨酸甲硫氨酸AAGUG A AAGmRNA脱水缩合脱水缩合UCU谷氨酸谷氨酸U A C甲硫氨酸甲硫氨酸UC U谷氨酸谷氨酸AG T AC AA A T UCAUGUUUA 考点考点2 2 基因表达中相关数量计算基
10、因表达中相关数量计算基因基因 mRNA mRNA 蛋白质蛋白质6 3 1蛋白质中的蛋白质中的氨基酸数氨基酸数控制该蛋白质控制该蛋白质合成的基因中合成的基因中的碱基的最小的碱基的最小值值翻译出该蛋白翻译出该蛋白质的质的mRNA中中的碱基的最小的碱基的最小值值由由n n个碱基组成的基因，控制合成由个碱基组成的基因，控制合成由1 1条多肽链组成条多肽链组成的蛋白质的，氨基酸的平均分子量为的蛋白质的，氨基酸的平均分子量为a.a.则该蛋白质则该蛋白质的分子量最大为的分子量最大为()()A.na/6A.na/6B.na/3-18(n/3-1)B.na/3-18(n/3-1)C.na-18(n-1)C.na
11、-18(n-1)D.na/6-18(n/6-1)D.na/6-18(n/6-1)答案：答案：D D和代表过程AD代表物质名称关于转录和翻译的叙述，错误的是关于转录和翻译的叙述，错误的是A转录时以核糖核苷酸为原料转录时以核糖核苷酸为原料B转录时转录时RNA聚合酶能识别聚合酶能识别DNA中特定碱基序列中特定碱基序列CmRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质在核糖体上移动翻译出蛋白质D不同密码子编码同种氨基酸可增强密码的容错性不同密码子编码同种氨基酸可增强密码的容错性答案：答案：Cl考点考点3 中心法则的提出和发展中心法则的提出和发展中心法则的应用：中心法则的应用：1.哪些过程会发生碱基互补配对？哪些过程
12、会发生碱基互补配对？2.哪些场所会发生碱基互补配对？哪些场所会发生碱基互补配对？（洋葱根尖细胞？蓝藻？哺乳动物成熟的红细胞？）（洋葱根尖细胞？蓝藻？哺乳动物成熟的红细胞？）可能，可能，一般不写一般不写DNADNARNARNA蛋白质蛋白质转录转录翻译翻译复复制制DNADNA转录转录复复制制逆转录逆转录RNARNA蛋白质蛋白质翻译翻译RNARNA蛋白质蛋白质翻译翻译RNARNA复制复制以以DNA为遗传物质的生物为遗传物质的生物(细胞、噬菌体等）细胞、噬菌体等）以以RNA为遗传物质（逆转录）的病毒，为遗传物质（逆转录）的病毒，如：如：HIV和和ROSE肉瘤病毒肉瘤病毒以以RNA为遗传物质（非逆转录）
13、病毒生物为遗传物质（非逆转录）病毒生物 如：烟草花叶病毒如：烟草花叶病毒如图所示，在如图所示，在a a、b b试管内加入的试管内加入的DNADNA都含有都含有3030对碱对碱基。四个试管内都有产物生成，请回答：基。四个试管内都有产物生成，请回答：(1)a(1)a、d d两管内的产物是相同的，但两管内的产物是相同的，但a a试管内模拟的试管内模拟的是是 过程；过程；d d试管内模拟的是试管内模拟的是 过过程，其中的酶有程，其中的酶有DNADNA聚合酶及聚合酶及 。RNARNARNARNADNA复制复制逆转录逆转录逆转录酶逆转录酶切取动物控制合成生长激素的基因，注入鲇鱼受精切取动物控制合成生长激素
14、的基因，注入鲇鱼受精卵中，与其卵中，与其DNADNA整合后能产生生长激素，从而使鲇整合后能产生生长激素，从而使鲇鱼比同种正常鱼增大鱼比同种正常鱼增大3 34 4倍，此项研究遵循的原则倍，此项研究遵循的原则是是（）A DNA RNA 蛋白质蛋白质 B DNA RNA 蛋白质蛋白质 C DNA RNA 蛋白质蛋白质 D RNA RNA 蛋白质蛋白质 A如图所示，在如图所示，在a a、b b试管内加入的试管内加入的DNADNA都含有都含有3030对碱对碱基。四个试管内都有产物生成，请回答：基。四个试管内都有产物生成，请回答：(2)b(2)b、c c两试管内的产物都是两试管内的产物都是 ，但，但b b
15、试管内试管内模拟的是模拟的是 _过程：过程：c c试管内模拟的是试管内模拟的是 _过程；过程；b b试管的产物中最多含有试管的产物中最多含有 个个碱基，最多有碱基，最多有 个密码于。个密码于。RNARNARNARNARNA转录转录DNA复制复制3010.基因基因通过控制通过控制酶的合成酶的合成来控制来控制代谢代谢的过程，的过程，进而控制生物体的进而控制生物体的性状性状。（如：白化病人的酷氨酸酶不能合成、（如：白化病人的酷氨酸酶不能合成、皱粒豌豆的淀粉分支酶不能合成）皱粒豌豆的淀粉分支酶不能合成）.基因基因通过控制通过控制蛋白质的结构蛋白质的结构直接控制生物体的直接控制生物体的性状性状。（如：囊
16、性纤维病人的（如：囊性纤维病人的CFTR蛋白结构异常蛋白结构异常 镰刀型细胞贫血症的血红蛋白分子结构异常镰刀型细胞贫血症的血红蛋白分子结构异常）规范表述：规范表述：“控制控制”DNADNA中插入了一段外来的中插入了一段外来的DNADNA序序列，打乱了编码淀粉分支酶的基因列，打乱了编码淀粉分支酶的基因淀粉分支酶淀粉分支酶不能正常合成不能正常合成蔗糖不合成为淀粉，蔗糖含量升高蔗糖不合成为淀粉，蔗糖含量升高淀粉含量低的豌豆由于失水而显得淀粉含量低的豌豆由于失水而显得皱缩（性状：皱缩（性状：皱粒皱粒）编码淀粉分支酶的基因正常编码淀粉分支酶的基因正常淀粉分支酶淀粉分支酶正常合成正常合成蔗糖合成为淀粉，淀
17、粉含量升高蔗糖合成为淀粉，淀粉含量升高淀粉含量高，有效保留水分，豌豆淀粉含量高，有效保留水分，豌豆显得圆鼓鼓（性状：显得圆鼓鼓（性状：圆粒圆粒）控制酶形成的基因异常控制酶形成的基因异常酪氨酸酶酪氨酸酶不能正常合成不能正常合成酪氨酸不能正常转化为黑色素酪氨酸不能正常转化为黑色素缺乏黑色素而表现为缺乏黑色素而表现为白化病白化病控制酶形成的基因正常控制酶形成的基因正常酪氨酸酶酪氨酸酶正常合成正常合成酪氨酸能正常转化为黑色素酪氨酸能正常转化为黑色素表现正常表现正常CFTRCFTR基因缺失了基因缺失了3 3个碱基个碱基CFTRCFTR蛋白结构蛋白结构异常，导致功能异常异常，导致功能异常患者支气管内黏液增
18、多患者支气管内黏液增多黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染控制血红蛋白形成的基因中一个碱基变化控制血红蛋白形成的基因中一个碱基变化血红蛋白的结构血红蛋白的结构发生变化发生变化红细胞呈镰刀状红细胞呈镰刀状容易破裂，患溶血性贫血容易破裂，患溶血性贫血第第2020课时课时回扣基础回扣基础构建网络构建网络本课栏目开关本课栏目开关 1.当某当某DNA碱基发生改变，是否一定会导碱基发生改变，是否一定会导致生物性状发生改变？致生物性状发生改变？不一定。不一定。该碱基位于该碱基位于DNADNA无效片段上（内含子、非编码无效片段上（内含子、非编码区、基因间的片段区、基因间的片段)；该
19、碱基改变后形成的密码子与原来的密码子该碱基改变后形成的密码子与原来的密码子决定同一种氨基酸（密码子的简并性）决定同一种氨基酸（密码子的简并性）隐性突变（隐性突变（AAAaAAAa）“某某DNA”换成换成“某基因某基因”呢？呢？2.生物的性状只是由基因控制吗？生物的性状只是由基因控制吗？3.基因与性状之间是一一对应关系吗？基因与性状之间是一一对应关系吗？不一定不一定 有些性状是由多个基因决定的，有些性状是由多个基因决定的，有的基因可决定或影响多个性状。有的基因可决定或影响多个性状。基因与基因、基因与环境、基因与基因产物之基因与基因、基因与环境、基因与基因产物之间存在复杂的相互关系，精细的调控着生
20、物性状。间存在复杂的相互关系，精细的调控着生物性状。细胞质中的叶绿体、线粒体内含有少量的细胞质中的叶绿体、线粒体内含有少量的DNADNA，其上的基因，叫做细胞质基因。其上的基因，叫做细胞质基因。细胞质基因能进行半自主自我复制，并通过细胞质基因能进行半自主自我复制，并通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成。转录和翻译控制某些蛋白质的合成。细胞质遗传不符合孟德尔遗传定律，细胞质基细胞质遗传不符合孟德尔遗传定律，细胞质基因只能通过母亲遗传给后代（母系遗传现象）。因只能通过母亲遗传给后代（母系遗传现象）。产生母系遗传现象的原因是：产生母系遗传现象的原因是：_ 受精卵中的细胞质基因几乎全部来自卵细受精卵中的
21、细胞质基因几乎全部来自卵细胞胞考点考点5 细胞质基因细胞质基因(2010(2010杭州杭州)叶绿体的叶绿体的DNADNA能指导自身小能指导自身小部分蛋白质在叶绿体内的合成。下列叙述部分蛋白质在叶绿体内的合成。下列叙述中错误的是中错误的是()A A叶绿体叶绿体DNADNA能够转录能够转录B B叶绿体叶绿体DNADNA是遗传物质是遗传物质C C叶绿体内存在核糖体叶绿体内存在核糖体D D叶绿体功能不受细胞核调控叶绿体功能不受细胞核调控答案答案D D5 5细胞质基因与细胞核基因的比较细胞质基因与细胞核基因的比较细胞质基因细胞质基因细胞核基因细胞核基因存在部位存在部位叶绿体、线粒体叶绿体、线粒体细胞核细
22、胞核是否与蛋是否与蛋白质结合白质结合否，否，DNADNA分子裸露分子裸露与蛋白质结合为染色与蛋白质结合为染色体体结构结构双环双环DNADNA双链双链DNADNA功能功能复制、转录、翻译复制、转录、翻译复制、转录、翻译复制、转录、翻译基因数量基因数量少少多多遗传方式遗传方式母系遗传母系遗传遵循孟德尔遗传规律遵循孟德尔遗传规律联系联系线粒体和叶绿体是半自主细胞器，这些部位的基因线粒体和叶绿体是半自主细胞器，这些部位的基因的活动还要受到核基因的控制、制约的活动还要受到核基因的控制、制约核基因的复制、转录在细胞核内进行，翻译在细胞核基因的复制、转录在细胞核内进行，翻译在细胞质的核糖体上进行；质基因的复制、转录、翻译均在质的核糖体上进行；质基因的复制、转录、翻译均在细胞质的线粒体、叶绿体内完成，因为这两类细胞器细胞质的线粒体、叶绿体内完成，因为这两类细胞器中有自己的核糖体中有自己的核糖体将野生镑铍鱼受精卵中的细胞核除去，然后注入金鱼受精卵的细胞核，由这样的受精卵发育成的鱼具备金鱼和镑铍鱼两个亲本的性状。该实验说明生物的遗传是_答案：细胞核基因和细胞质基因共同作用的结果
