基因表达上课

1、 4.1 4.1 基因指导蛋白质的合成基因指导蛋白质的合成第四章第四章 基因的表达基因的表达蛋白质是生命活动的蛋白质是生命活动的_者和者和_者者性状的形成离不开性状的形成离不开_(_(特别是酶特别是酶) )的作用的作用_控制生物体的性状控制生物体的性状基因基因_蛋白质蛋白质_来来_性状！性状！体现体现承担承担蛋白质蛋白质基因基因通过指导通过指导的合成的合成控制控制回忆几个问题： 蛋白质合成的场所是什么？ 基因主要存在于细胞的哪个部分？ 遗传信息是如何从细胞核传到核糖体，从而控制蛋白质合成的？ 科学研究一： 1955年有人曾用洋葱根尖和变形虫进行实验，如果加入RNA酶分解细胞中的RNA，蛋白质合

2、成就停止，而如果再加进了从酵母中提取出来的RNA，则又可重新合成一定数量的蛋白质。 该实验我们能得到什么样的结论？科学研究二： 1955年拉斯特（LasterGold）等人做变形虫的换核实验。实验过程如下： A组变形虫用同位素标记的尿嘧啶核苷酸培养液来培养，发现标记的RNA分子首先在细胞核中合成； B组变形虫培养在未标记的尿嘧啶核苷酸培养液中，变形虫的细胞核和细胞质中均未发现有标记的RNA。 在适当的时候，用这两组变形虫进行核移植实验。将A组变形虫的细胞核移植到B组变形虫的细胞质中，将B组变形虫的细胞核移植到A组变形虫的细胞质中，分别进行培养观察。发现大部分标记的RNA相继从细胞核中移入细胞质

3、中。 此实验能说明什么？科学研究三： Marmur和Duty利用DNARNA杂合技术、采用侵染枯草杆菌的噬菌体SP8为材料进行实验。噬菌体SP8的DNA分子由两条碱基组成很不平均的链构成，其中一条链富含嘌呤，另一条互补链则富含嘧啶。因为嘌呤比嘧啶重，因此富含嘌呤的“重”链与富含嘧啶的“轻”链在加热变性后可用密度梯度离心分开。实验者在SP8侵染后，从枯草杆菌中分离出RNA，分别与DNA的重链和轻链混合并缓慢冷却。他们发现SP8侵染后形成的RNA只跟重链形成DNARNA的杂合分子。 此实验说明DNA和RNA是怎样的一种关系？小 结 RNA与蛋白质合成有关 RNA是在细胞核内合成的，可能与DNA有关

4、；并可以从细胞核内向细胞核外移动。 RNA只能与DNA两条链中的一条链的碱基互补配对。 那么我们是否可以想象出基因控制蛋白质合成的大致过程 ？基因控制蛋白质合成的过程，可分为两个步骤 第一步是基因的遗传信息传递给RNA，此步可称为“转录”； RNA基因转录蛋白质翻译v第二步RNA移入细胞质通过指导蛋白质合成来表达信息，此步可称为“翻译”。比较项目比较项目DNADNARNARNA基本单位基本单位五碳糖五碳糖含氮碱基含氮碱基结构结构主要存在部位主要存在部位DNA,RNA DNA,RNA 的主要区别的主要区别脱氧核苷酸脱氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸脱氧核糖脱氧核糖核糖核糖A T C GA T C G

5、A U C GA U C G多为双链结构多为双链结构多为单链结构多为单链结构细胞核细胞核细胞质细胞质 RNARNA一般是一般是_链，而且比链，而且比 DNA DNA 短，因此能够通过短，因此能够通过_，从，从_转移到转移到_中。中。单单核孔核孔细胞核细胞核细胞质细胞质RNARNA是由核苷酸连接而成，跟是由核苷酸连接而成，跟DNADNA一样能储存遗传信一样能储存遗传信息。息。为什么为什么RNARNA适合做适合做DNADNA的信使呢？的信使呢？RNARNA的种类的种类信使信使 RNA(mRNA)RNA(mRNA)核糖体核糖体 RNA(rRNA)RNA(rRNA)转运转运 RNA(tRNA)RNA(

6、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DNA 中的遗传信息是怎样传给mRNA的呢？（一、）转录：在细胞核内，以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对的原则合成RNA的过程。(动画)转录小结场所:模板:原料:条件:产物:特点:细胞核DNA上基因的一条链四种核糖核苷酸(A、G、C、U）需要酶（DNA解旋酶，RNA聚合酶）和ATP单链的mRNA碱基互补配对原则 边解旋边转录（A=U,T=A; G=C,C=G）DNA 片段转录mRNA(密码子)B B1 1、组成、组

7、成DNADNA和和RNARNA的核苷酸、五碳糖和碱基的核苷酸、五碳糖和碱基共有共有A.A. 8 8、8 8、8 8种种B.B. 8 8、2 2、5 5种种C.C. 2 2、2 2、种、种D.D. 2 2、2 2、8 8种种B B2 2、小麦的遗传物质由几种核苷酸组成、小麦的遗传物质由几种核苷酸组成A. 2A. 2种种B. 4B. 4种种C. 5C. 5种种D. 8D. 8种种D D3 3、以下哪项对、以下哪项对RNARNA来说是正确的来说是正确的A. CA. CG GA AU UB. CB. CG GA AU UC. GC. GA AC CU UD. D. 前三项都不对前三项都不对6 6、已知

8、一段双链、已知一段双链DNADNA分子中，鸟嘌呤所占比分子中，鸟嘌呤所占比例为例为20%20%，由该，由该DNADNA转录出来的转录出来的RNARNA中，其胞中，其胞嘧啶的比例是嘧啶的比例是A. 10%A. 10%B. 20%B. 20%C. 40%C. 40%D. D. 无法确定无法确定D D5 5、某信使、某信使RNARNA的碱基中，的碱基中，U U占占19%19%，A A占占21%21%，则作为它的模板的则作为它的模板的DNADNA中，胞嘧啶占全部碱中，胞嘧啶占全部碱基的基的A. 21%A. 21%B. 19%B. 19%C. 60%C. 60%D. 30%D. 30%D D4 4、某信

9、使、某信使RNARNA上，上，A A的含量是的含量是24%24%，U U的含量的含量是是26%26%， C C的含量是的含量是27%27%，则控制其合成的模，则控制其合成的模板链中板链中G G的含量为的含量为A.A. 23%23%D.D. 24% 24%B.B. 25%25%C.C. 27%27%C C（二、）遗传信息的翻译 1、 定义： 在细胞质的核糖体上,以游离在细胞质中的各种氨基酸原料，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。 思考：思考： 组成蛋白质的氨基酸：组成蛋白质的氨基酸： 信使信使RNARNA的碱基：的碱基：4 4种碱基如何决定蛋白质的种碱基如何决定蛋白质的202

10、0种氨基酸呢？种氨基酸呢？2020种种4 4种种如果如果1 1个碱基决定个碱基决定1 1个氨基酸就只能决定个氨基酸就只能决定_种，即种，即 如果如果3 3个碱基决定个碱基决定1 1个氨基酸就可决定个氨基酸就可决定_种，即种，即 如果如果2 2个碱基决定个碱基决定1 1个氨基酸就只能决定个氨基酸就只能决定_种，即种，即4 416166464 密码子ACGUG A UUAmRNA 密码子 密码子 2、遗传密码： 遗传学上把mRNA中决定氨基酸的不同碱基排列顺序，叫做“遗传密码”。把其中决定一个氨基酸的相邻的三个碱基成为密码子。 c、一般一个密码子只和一种氨基酸相对应 b、一种氨基酸可以和多个密码子

11、相对应 a、氨基酸的种类；20种密码子的种类：64种d、三个终止密码：UAA、UAG、UGAAC U 天冬天冬酰氨酰氨反密码子AUG异亮异亮氨酸氨酸反密码子转运转运RNA(tRNA)RNA(tRNA)：分子结构呈三叶草形，其分子结构呈三叶草形，其“叶叶柄柄”端能与一个特定的氨基酸结合，端能与一个特定的氨基酸结合，“叶片叶片”端有三端有三个特殊的碱基称为个特殊的碱基称为“反密码子反密码子”，能与，能与mRNAmRNA上的上的“密码子密码子”相识别。反密码子的种类：相识别。反密码子的种类：6161种。种。翻译小结场所:模板:原料:条件:产物:原则:细胞质的核糖体上以信使RNA为模板二十种氨基酸需要

12、酶和ATP多个多肽或蛋白质密码子与反密码子配对,既碱基互补配对原则（A=U，G=C）mRNA(密码子)翻译 蛋白质2 基因控制蛋白质的合成过程场所模板原则条件 细胞核DNA的一条链碱基互补配对，U代T酶、ATP、模板、原料mRNA步骤 转录 翻译 结果mRNA同前多肽链质中的核糖体ATP、酶、模板、原料、tRNA课堂巩固课堂巩固蛋白质种氨基酸数目与蛋白质种氨基酸数目与mRNAmRNA、DNADNA中碱基数目的关系中碱基数目的关系1 1、如果某蛋白质中有、如果某蛋白质中有n n个氨基酸，则指导该个氨基酸，则指导该蛋白质合成的蛋白质合成的mRNAmRNA的碱基数目为的碱基数目为 ，控制该蛋白质合成

13、的控制该蛋白质合成的DNADNA（基因）中的碱基（基因）中的碱基数目为数目为 。3n3n6n6n 比例是比例是_1361362 2、一条多肽链上有氨基酸、一条多肽链上有氨基酸300300个，则作为合成该多肽链个，则作为合成该多肽链 模板的信使模板的信使RNARNA分子和转录信使分子和转录信使RNARNA的的DNADNA分子至少要分子至少要 有碱基多少个？有碱基多少个？ A.300A.300；600 B.900600 B.900；18001800 C.900 C.900；900 D.600900 D.600；9009003 3、某生物基因单链的一段是、某生物基因单链的一段是G GC CA AG

14、GA AC CA AA AA A 若以此链为模板，经转录翻译形成的多肽链上所对应若以此链为模板，经转录翻译形成的多肽链上所对应的氨基酸顺序是的氨基酸顺序是 苯丙氨酸苯丙氨酸UUUUUU； 天冬氨酸天冬氨酸GACGAC； 亮氨酸亮氨酸CUGCUG； 赖氨酸赖氨酸AAAAAA； 精氨酸精氨酸CGUCGU； 丙氨酸丙氨酸GCAGCA A.A. B. B. C. C. D. D.4 4、在人体中，由、在人体中，由A A、T T、C C三种碱基参与构成的核苷酸共三种碱基参与构成的核苷酸共 A A2 2种种 B B4 4种种 C C5 5种种 D D6 6种种5 5、DNADNA分子的基本功能是遗传信息的

15、分子的基本功能是遗传信息的 A A贮存和表达贮存和表达 B B传递和表达传递和表达 C C贮存和传递贮存和传递 D D转录和翻译转录和翻译6 6、某种蛋白质中含、某种蛋白质中含200200个氨基酸，在控制此蛋白质合成个氨基酸，在控制此蛋白质合成 的的DNADNA中，最少应有（中，最少应有（ ）个脱氧核苷酸）个脱氧核苷酸 A A12001200 B B600600 C C400400 D D2002007 7、DNADNA复制，转录和翻译后所形成的产物分别是复制，转录和翻译后所形成的产物分别是 A ADNADNA，RNARNA，蛋白质，蛋白质 B BDNADNA，RNARNA和氨基酸和氨基酸 C

16、 CRNARNA，DNADNA和核糖和核糖 D DRNARNA，DNADNA和蛋白质和蛋白质8 8、某信使、某信使RNARNA中有碱基中有碱基4040个，其中个，其中C+UC+U为为1515个，那么转录个，那么转录 此此RNARNA的的DNADNA中中G+AG+A为为 A A1515 B B2525 C C3030 D D40409 9、某、某DNADNA分子片段中碱基为分子片段中碱基为24002400对，则由此片段所控制对，则由此片段所控制 合成的多肽链中，最多有氨基酸（合成的多肽链中，最多有氨基酸（ ）种）种 A A800800 B B400400 C C200200 D D2020101

17、0、已知、已知tRNAtRNA一端的三个碱基是一端的三个碱基是CUACUA，则此，则此tRNAtRNA运载的氨运载的氨 基酸是基酸是 A A亮氨酸亮氨酸 B B天冬氨酸天冬氨酸C C丙氨酸丙氨酸 D D缬氨酸缬氨酸1111、在胰蛋白质酶合成过程中，决定它性质的根本因素是、在胰蛋白质酶合成过程中，决定它性质的根本因素是 A AmRNAmRNA B BtRNAtRNA C CDNADNA D D核糖体核糖体1212、设控制某含、设控制某含a a条肽链的蛋白质合成的基因含条肽链的蛋白质合成的基因含X X个碱基个碱基 对，氨基酸的平均分子量为对，氨基酸的平均分子量为Y Y，则该蛋白质的分子量，则该蛋白

18、质的分子量 约为约为 A. B.A. B. C. D. C. D.aXXY181632XXY631183 ax1833 aXYX1313、一种人工合成的信使、一种人工合成的信使RNARNA只含有两种核苷酸只含有两种核苷酸U U和和A A，其，其 中中U U的含量是的含量是A A的的5 5倍，这种人工合成的信使倍，这种人工合成的信使RNARNA理论上最理论上最 多有多少种可能的密码子多有多少种可能的密码子 A.4A.4种种 B.6B.6种种 C.8C.8种种 D.D.无法确定无法确定1414、某基因有、某基因有192192个脱氧核苷酸其控制合成的多肽应脱个脱氧核苷酸其控制合成的多肽应脱 掉的水分

19、子为掉的水分子为 A.191 B.95 C.32 D.31A.191 B.95 C.32 D.311515、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，氨基酸的平均分子量为的蛋白质，氨基酸的平均分子量为a a，则该蛋白质的，则该蛋白质的 分子量最大为分子量最大为 A Ana/6na/6 B Bna/3-18na/3-18（n/3-1n/3-1） C Cna-18(n-1)na-18(n-1) D Dna/6-18(n/6-1)na/6-18(n/6-1)1616、已知一个蛋白质由、已知一个蛋白质由2 2条肽链组成，连接氨基酸的肽

20、条肽链组成，连接氨基酸的肽 键共有键共有198198个，翻译该蛋白质的个，翻译该蛋白质的mRNAmRNA中有中有A A和和G G共共200200 个，则该个，则该mRNAmRNA中的中的C C和和U U不能少于：不能少于： A A200200个个 B B400400个个C C600600个个 D D800800个个1717、DNADNA分子模板链上的碱基序列携带的遗传信息最终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翻译的氨基酸如下表则右图所示的则右图所示的tRNAtRNA所携带的氨基酸是所携带的氨基酸是A A赖氨酸赖氨酸 B B丙氨酸丙氨酸 C C半胱氨酸半胱氨酸 D D苏

21、氨酸苏氨酸1818、(04(04高考江苏高考江苏) )下列对转运下列对转运RNARNA的描述，正确的是的描述，正确的是 A.A.每种转运每种转运RNARNA能识别并转运多种氨基酸能识别并转运多种氨基酸 B.B.每种氨基酸只有一种转运每种氨基酸只有一种转运RNARNA能转运它能转运它 C.C.转运转运RNARNA能识别信使能识别信使RNARNA上的密码子上的密码子 D.D.转运转运RNARNA转运氨基酸到细胞核内转运氨基酸到细胞核内2020、蚕的丝腺细胞能产生大量蛋白质，这种蛋白质叫、蚕的丝腺细胞能产生大量蛋白质，这种蛋白质叫 丝蛋白丝蛋白. .这些细胞不产生血液中的蛋白质，因此推这些细胞不产生

22、血液中的蛋白质，因此推 测丝腺细胞测丝腺细胞 A.A.只有丝蛋白基因只有丝蛋白基因 B.B.丝蛋白基因表达而血液基因不表达丝蛋白基因表达而血液基因不表达 C.C.比合子的基因少比合子的基因少 D.D.有丝蛋白基因和其他基因有丝蛋白基因和其他基因, ,但没有血液蛋白基因但没有血液蛋白基因1919、（、（0404高考广东）人体中具有生长激素基因和血红高考广东）人体中具有生长激素基因和血红 蛋白基因，两者蛋白基因，两者 A. A. 分别存在于不同组织的细胞中分别存在于不同组织的细胞中 B B均在细胞分裂前期按照碱基互补配对原则复制均在细胞分裂前期按照碱基互补配对原则复制 C. C. 均在细胞核内转录

23、和翻译均在细胞核内转录和翻译 D D转录的信使转录的信使RNARNA上相同的密码子翻译成相同的氨基酸上相同的密码子翻译成相同的氨基酸 2121、人的胰岛素基因的存在部位和表达部位分别是、人的胰岛素基因的存在部位和表达部位分别是 A.A.所有体细胞，所有体细胞所有体细胞，所有体细胞 B.B.胰腺细胞，胰腺细胞胰腺细胞，胰腺细胞 C.C.所有体细胞，胰岛所有体细胞，胰岛B B细胞细胞 D.D.胰腺细胞，胰岛胰腺细胞，胰岛A A细胞细胞 2222、(04(04高考上海高考上海) )组成人体蛋白质的组成人体蛋白质的2020种氨基酸所对应种氨基酸所对应 的密码子共有的密码子共有 A A、4 4个个 B

24、B、2020个个 C C、6161个个 D D、6464个个2323、根据转录和翻译过程填充、根据转录和翻译过程填充 DNA DNA双链双链 G G 信使信使RNARNA 转运转运RNARNA 氨基酸氨基酸 丙氨酸（密码丙氨酸（密码 GCA GCA ） C C A A C C G G T T G G C C A A C C G G U U2424、下列转录的简式中，一共有核苷酸、下列转录的简式中，一共有核苷酸_种种 DNADNA：G-C-A-C RNAG-C-A-C RNA：C-G-U-GC-G-U-G2525、一个、一个DNADNA分子中的碱基分子中的碱基A+TA+T为为70%70%，其转录

25、成的信，其转录成的信 使使RNARNA上的上的U U为为25%25%，则信使，则信使RNARNA上的碱基上的碱基A A为为_2626、已知一段信使、已知一段信使RNARNA有有1212个个A A和和G G，该信使，该信使RNARNA上上 共有共有3030个碱基。那么转录成信使个碱基。那么转录成信使RNARNA的一段的一段DNADNA分子分子 中应有中应有C C和和T_T_个个6 645%45% (A (A1 1+T+T1 1)% =(A)% =(A2 2+T+T2 2)% = )% = 总总(A+T)%(A+T)% (G (G1 1+C+C1 1)% = (G)% = (G2 2+C+C2 2

26、)% = )% = 总总(G+C)%(G+C)%=（A AR R+U+UR R）%=（G GR R+C+CR R）%30302727、要研究基因控制蛋白质的合成过程，最好选择下列哪、要研究基因控制蛋白质的合成过程，最好选择下列哪 一项作为实验材料一项作为实验材料 A.A.成熟的红细胞成熟的红细胞 B.B.成熟的白细胞成熟的白细胞 C.C.卵细胞卵细胞 D.D.受精卵受精卵2828、翻译的过程不可能发生在、翻译的过程不可能发生在 A.A.神经细胞神经细胞 B.B.肝细胞肝细胞 C.C.成熟的红细胞成熟的红细胞 D.D.脂肪细胞脂肪细胞2929、19761976年，美国年，美国H.BoyerH.B

27、oyer教授首次将人的生长抑制素释教授首次将人的生长抑制素释 放因子的基因转入大肠杆菌内并获得表达，这是人类第放因子的基因转入大肠杆菌内并获得表达，这是人类第 一次获得的转基因生物，此文中的表达的标志是指该基一次获得的转基因生物，此文中的表达的标志是指该基 因在大肠杆菌体内因在大肠杆菌体内 A.A.能进行能进行DNADNA复制复制 B.B.能进行复制转录和翻译能进行复制转录和翻译 C.C.能合成人的生长抑制素释放因子能合成人的生长抑制素释放因子 D.D.能合成人的生长激素能合成人的生长激素A AC CU UG GG GA AU UC C U UmRNAmRNAtRNAtRNAU UG GA CA CC CU AU AG GA A苏氨酸苏氨酸甘氨酸甘氨酸丝氨酸丝氨酸 转录转录翻译翻译蛋白质蛋白质密码子密码子ACU GGA UCUACU GGA UCUDNADNAA AC CT TG GG GA AT TC C T TT TG GA AC CC CT TA AG GA A肽键肽键 肽键肽键回忆几个问题： 蛋白质合成的场所是什么？ 基因主要存在于细胞的哪个部分？ 遗传信息是如何从细胞核传到核糖体，从而控制蛋白质合成的？ 科学研究二： 1955年拉斯特（LasterGold）等人做变形虫的换核实验。实验过程如下： A组变形虫用同位素标记的尿嘧啶核苷酸培养液来培养，发现标记的