第4章第1节：基因指导蛋白质的合成

1、 第四章第四章 基因的表达基因的表达第第1节基因指导蛋白质的合成节基因指导蛋白质的合成知识目标：知识目标：1.1.说明基因与遗传信息的关系。说明基因与遗传信息的关系。2.2.概述遗传信息的转录和翻译的过程。概述遗传信息的转录和翻译的过程。能力目标：能力目标：1.1.通过通过DNADNA和和RNARNA的对照，掌握类比方法，提高读图能的对照，掌握类比方法，提高读图能力。力。2.2.通过通过“RNARNA的碱基决定氨基酸的碱基决定氨基酸”的学习，掌握先逻辑的学习，掌握先逻辑推理再验证的方法。推理再验证的方法。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_(_

2、(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基因基因蛋白质的合成蛋白质的合成指导指导_指导蛋白质的合成指导蛋白质的合成基因是有基因是有_的的_片段；片段； DNA DNA 主要存在于主要存在于_中，而蛋白质的合成是在中，而蛋白质的合成是在_中进行的。中进行的。细胞核中的细胞核中的DNADNA如何指导细胞质中的蛋白质的合成如何指导细胞质中的蛋白质的合成基因基因遗传效应遗传效应DNADNA细胞核细胞核细胞质细胞质以以_为媒介为媒介RNARNADNADNAmRN

3、AmRNA细胞质细胞质mRNAmRNA蛋白质蛋白质细胞核细胞核核糖体核糖体媒介？媒介？基因基因: :在在DNADNA上，含有遗上，含有遗传信息传信息蛋白质蛋白质: :体体现具体生现具体生命现象命现象核孔核孔1. RNA1. RNA的结构的结构A核糖核糖PC核糖核糖PU核糖核糖PPG核糖核糖A AA AG GG GC CU UU U一一. .遗传信息的转录遗传信息的转录一般一般DNADNA由由 条核苷酸链组成，而条核苷酸链组成，而RNARNA由由 条核苷酸链组成。条核苷酸链组成。2 21 1DNA,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

4、糖核糖核糖A T C GA T C GA 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为什么为什么RNARNA适合做适合做DNADNA的信使呢？的信使呢？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(tRNA)三叶草形三叶草形有臂有臂一端可携带氨基酸一端可携带氨基酸有环有

5、环另一端有三个碱基另一端有三个碱基A AG G T T A AC C T TA A A A T T A AG GC CU UG GA AC CG GG GU UU UU U2.2.转录转录: :在细胞核中，以在细胞核中，以DNADNA的一条链为模板，合成的一条链为模板，合成RNARNA的过程。的过程。产物：产物：mRNA tRNA rRNAmRNA tRNA rRNA解解旋旋A AG G T T A AC C T TA A A A T T A AG GC CU UG GA AC CG GG GU UU UU URNARNA聚合酶聚合酶A AG G T T A AC C T TA A A A T

6、 T A AG GC CG GA AC CG GG GU UU UU UU UA AG G T T A AC C T TA A A A T T A AG GC CG GA AC CG GG GU UU UU UU UA AG G T T A AC C T TA A A A T T G GC CG GA AC CG GG GU UU UU UU UA AA AG G T T A AC C T TA A A A T T G GC CG GA AC CG GU UU UG GU UU UA AA AG G T T A AC C T TA A A A T T G GC CG GA AC CG GU U

7、G GU UU UA AA AA AG G T T A AC C T TA A A A T T G GC CG GA AC CG GG GU UU UA AA AU UA AG G T T A AC C T TA A A A T T G GC CG GA AC CG GG GU UU UA AA AU UA AA AG G T T A AC C T TA A A A T T G GC CG GC CG GG GU UU UA AA AU UA AU UA AG G T T A AC C T TA A A A T T G GG GC CG GG GU UU UA AA AU UA AU UC C

8、A AG G T T A AC C T TA A A A T T G GG GC CG GG GU UU UA AA AU UA AU UC CmRNAmRNA转录过程总结转录过程总结 场所：场所： 主要在细胞核主要在细胞核 模板：模板： DNA DNA的一条链（模板链）的一条链（模板链） 原料：原料： 4 4种核糖核苷酸种核糖核苷酸 原则：原则： 碱基互补配对原则碱基互补配对原则（A-UA-U） 产物：产物： mRNA mRNA转录与转录与DNADNA复制的比较复制的比较游离的脱游离的脱氧核苷酸氧核苷酸游离的核游离的核糖核苷酸糖核苷酸DNADNAmRNAmRNADNADNADNADNADNA

9、mRNADNAmRNA亲代亲代DNADNA的的 每一条链每一条链DNADNA的一条链的一条链（模板链）（模板链）小结小结RNARNA基因基因转录转录细胞核细胞核细胞核细胞核细胞核细胞核RNARNA是怎样把是怎样把DNADNA的遗传信息翻译成蛋白质的？的遗传信息翻译成蛋白质的？电报机电报机电报密码电报密码0130 0117 你你 好好 U UC CA AU UG GA AU UU UA AmRNAmRNA细胞质细胞质A AG G T T A AC C T TA A A A T T 细胞核细胞核核孔核孔1.1.翻译翻译: :在细胞质中的各种氨基酸，以在细胞质中的各种氨基酸，以mRNAmRNA为模板

10、合成具有为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。二二. .遗传信息的翻译遗传信息的翻译翻译过程翻译过程场场 所：所：原原 料：料：模模 板：板：转运工具：转运工具：原原 则：则：产产 物：物：核糖体核糖体2020种氨基酸种氨基酸mRNAmRNAtRNAtRNA碱基互补配对原则碱基互补配对原则多肽链多肽链A AG G T T A AC C T TA A A A T T U UC CA AU UG GA AU UU UA AmRNAmRNA细胞质细胞质细胞核细胞核思考：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

11、基如何决定蛋白质的种碱基如何决定蛋白质的2020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，种， 即即 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实验验证：实验验证：19611961年英国的克里克和同事用实验证明一年英国的克里克和同事用实验证明一个氨基酸是由个氨基酸是由m mRNARNA的的3 3个碱基决定，即个碱基决定，即三联体密码子三联体密码子信使信使

12、RNARNA上决定一个氨基酸的上决定一个氨基酸的3 3个相邻的碱基个相邻的碱基密码子密码子: :决定氨基酸的密码子共有多少种？决定氨基酸的密码子共有多少种？氨基酸有多少种氨基酸有多少种? ?UCAUG A UUAmRNAmRNA密码子密码子密码子密码子密码子密码子密码子与反密码子密码子与反密码子A A U亮氨酸亮氨酸AC U天冬氨酸天冬氨酸一种一种tRNAtRNA只能携带一种氨基酸只能携带一种氨基酸? ?一种氨基酸只能由一种一种氨基酸只能由一种tRNAtRNA携带携带? ?AUG异亮氨酸异亮氨酸 第第1个字母个字母 第第2个字母个字母 第第3个字母个字母 密码子密码子苯丙氨酸 U U U UU

13、U？ 精氨酸 A G G AGG 终止密码子：终止密码子： 、 、_ 种类种类 起始密码子：起始密码子： （甲硫氨酸）（甲硫氨酸）（ 种）种） _（缬氨酸）（缬氨酸） 编码氨基酸的密码子编码氨基酸的密码子_种种所有生物的密码子是所有生物的密码子是 的。的。61616464一种密码子决定一种氨基酸，但一种氨基一种密码子决定一种氨基酸，但一种氨基酸可以由酸可以由 不同的密码子决定。不同的密码子决定。 1 1种或几种种或几种相同相同AUGAUGGUGGUGUAAUAAUAGUAGUGAUGA译员（搬运工具）：译员（搬运工具）：tRNAtRNA A A U亮氨酸亮氨酸AC U天冬氨酸天冬氨酸U U A

14、 G A UmRNA UCAUG A UUAmRNA细胞质细胞质5 5、过程、过程U A C甲硫氨甲硫氨酸酸GG U组氨酸组氨酸核糖体核糖体肽键肽键ACGUC A CUAC A CH H2 2O O-H-H2 2O OAGGUC A CGUC A C甲硫氨酸甲硫氨酸U A CGG U 组氨酸组氨酸CAC色氨酸色氨酸AGGUC A CGUC G U甲硫氨酸甲硫氨酸GG U 组氨酸组氨酸CAC色氨酸色氨酸AG C精氨酸精氨酸mRNA 和肽链被释放到细胞质中。和肽链被释放到细胞质中。AU AU A C甲硫氨甲硫氨酸酸GG U组氨酸组氨酸核糖体核糖体肽键肽键ACGUC A CUAC A CH H2 2

15、O O-H-H2 2O OAGGUC A CGUC A C甲硫氨酸甲硫氨酸U A CGG U 组氨酸组氨酸CAC色氨酸色氨酸AGGUC A CGUC G U甲硫氨酸甲硫氨酸GG U 组氨酸组氨酸CAC色氨酸色氨酸AG C精氨酸精氨酸mRNA 和肽链被释放到细胞质中。和肽链被释放到细胞质中。AU A探究：翻译遗传信息探究：翻译遗传信息 1)1)、请找出起始密码子与终止密码子。、请找出起始密码子与终止密码子。 2)2)、（见预习内容的实践、（见预习内容的实践2 2部分）部分） 3)3)、地球上几乎所有的生物体都共有上述、地球上几乎所有的生物体都共有上述密码子表。根据这一事实你能想到什么？密码子表。

16、根据这一事实你能想到什么？AUG、GUG（编码）（编码）UAA、UAG、UGA（不编码）不编码）地球上所有的生物具有共同的遗传语言，地球上所有的生物具有共同的遗传语言，共用一套遗共用一套遗传密码传密码，具有或远或近的亲缘关系。，具有或远或近的亲缘关系。翻翻 译译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的碱基数目至少为的碱基数目至少为 ，控制该蛋白质合成的控制该蛋白质合成的DNADNA（基因）中的

17、碱基（基因）中的碱基数目至少为数目至少为 。3n3n6n6n 比例是比例是_136136遗传信息表达的相关计算遗传信息表达的相关计算DNARNA多肽链6n 个碱基3n 个碱基 n 个氨基酸转录翻译由某DNA片段转录的mRNA中，尿嘧啶占28%，腺嘌呤占18%，则这个DNA片段中胸腺嘧啶和鸟嘌呤分别占多少？、23% 27%2 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

18、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GCAGACAAA GCAGACAAA 若以此链为模板，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

19、 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、DNA

20、DNA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 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

21、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 D20201010、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

22、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.

23、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

24、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

25、 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

26、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

27、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

28、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 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 C C A A C C G G T T C C C C A A G G 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