基因指导蛋白质合成

1、你看过电影你看过电影侏罗纪公园侏罗纪公园吗？吗？ 影片说复活的恐龙是科学家利用提取影片说复活的恐龙是科学家利用提取出的恐龙出的恐龙DNADNA分子培育繁殖而来的。分子培育繁殖而来的。？利用已灭绝的生物的利用已灭绝的生物的DNADNA分子，真的能够分子，真的能够使灭绝的生物复活吗？使灭绝的生物复活吗？ 哪些细胞组分参与了蛋白质的合成？哪些细胞组分参与了蛋白质的合成？ 什么是遗传密码？什么是遗传密码？ 基因如何指导蛋白质的合成？基因如何指导蛋白质的合成？生物呈现多样性生物呈现多样性DNADNA分子是怎样控制遗传性状的？分子是怎样控制遗传性状的？现代遗传学认为：现代遗传学认为：生物的性状是由生物的性

2、状是由 控制的控制的性状是由性状是由 物质体现的物质体现的基因基因蛋白质蛋白质DNA（基因）（基因）蛋白质（性状）蛋白质（性状）？科学研究： 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？RNA与蛋白质合成有关与蛋白质合成有关 为什么为什么RNA适于作适于作DNA的信使呢的信使呢?_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

3、的。中进行的。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DNADNA主要在细主要在细胞核中胞核中蛋白质的合成蛋白质的合成在细胞质在细胞质里进行里进行控制控制通过通过RNARNAGU UAU U A U C ( (一一) )RNARNA的结构、分类和作用的结构、分类和作用l当细胞中只有当细胞中只有RNA时，它是遗传物质；当细胞时，它是遗传物质；当细胞中含有中含有DNA时，时，RNA主要是负责主要是负责DNA遗传信息遗传信息的翻译和转录。的翻译和转录。DNARNA脱氧核糖脱氧核糖核糖核糖RNARNA的种类是怎么区分的？的种类是怎么区分的？ 根据根据RNARNA功能，可以分为功能，

4、可以分为mRNAmRNA（信使（信使RNA)RNA)、tRNA(tRNA(转运转运RNA)RNA)和和rRNA(rRNA(核糖体核糖体RNA)RNA)三种。三种。RNARNA的结构和作用是什么？的结构和作用是什么？l RNA RNA由一分子磷酸，一分子核糖和一分子含氮的由一分子磷酸，一分子核糖和一分子含氮的碱基组成核糖核苷酸连接而成的单链分子。碱基组成核糖核苷酸连接而成的单链分子。l 当细胞中只有当细胞中只有RNARNA时，它是遗传物质；当细胞中时，它是遗传物质；当细胞中含有含有DNADNA时，时，RNARNA主要是负责主要是负责DNADNA遗传信息的翻译遗传信息的翻译和转录。和转录。mRNA

5、mRNA信使信使tRNAtRNA转运转运rRNArRNA核糖体核糖体蛋白质蛋白质rRNArRNA核糖体核糖体tRNAtRNAmRNAmRNARNA种类mRNAmRNA为什么叫做信使为什么叫做信使RNARNA？它是谁的信使？它是谁的信使？ RNARNA是由基本单位是由基本单位核苷酸连接而成，跟核苷酸连接而成，跟DNADNA一一样能储存遗传信息；样能储存遗传信息； RNARNA一般为单链，比一般为单链，比DNADNA短，能通过核孔，从细胞短，能通过核孔，从细胞核转移到细胞质中核转移到细胞质中； RNARNA与与DNADNA的关系中，也遵循的关系中，也遵循“碱基互补配对原碱基互补配对原则则”； 因此

6、以因此以mRNAmRNA为媒介可将遗传信息传递到细胞质中。为媒介可将遗传信息传递到细胞质中。为什么为什么mRNAmRNA适于作适于作DNADNA的信使？的信使？因为它是遗传信息的传递者，所以叫做信使因为它是遗传信息的传递者，所以叫做信使RNARNA。它是。它是DNADNA的信使。的信使。规则的双螺旋结构规则的双螺旋结构通常呈单链结构通常呈单链结构脱氧核苷酸脱氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸腺嘌呤（腺嘌呤（A）鸟嘌呤（鸟嘌呤（G）腺嘌呤（腺嘌呤（A）鸟嘌呤（鸟嘌呤（G）胞嘧啶（胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（胸腺嘧啶（T）胞嘧啶（胞嘧啶（C）尿嘧啶（尿嘧啶（U）脱氧核糖脱氧核糖核糖核糖磷酸磷酸磷酸磷酸DNA与

7、与RNA分子的比较分子的比较DNADNA蛋白质蛋白质mRNAmRNA转录转录翻译翻译基因的表达基因的表达请同学们阅读课本请同学们阅读课本P63的第四自然段和图的第四自然段和图4-4，然，然后完成下列填空。后完成下列填空。（）转录的定义：（）转录的定义： （）转录的场所：（）转录的场所： （）转录的模板：（）转录的模板：（）转录的原料：（）转录的原料：（）转录的条件：（）转录的条件：（）转录时的碱基配对（）转录时的碱基配对:（ 7 7）转录的结果：）转录的结果：一、遗传信息的转录一、遗传信息的转录（1 1）概念：）概念：（2 2）实质：）实质： 从从DNADNA转移到了转移到了mRNAmRNA（

8、3 3）场所：）场所： 指以指以DNADNA的一条链为模板，按照的一条链为模板，按照 碱基互补配对原则，合成碱基互补配对原则，合成mRNAmRNA的过程的过程遗传信息遗传信息在细胞核中在细胞核中ACGTG T TT ADNA的平面结构图TG C AC A A A T A AG GC CA AG GA AC CG GG GU UU UU UDNADNA游游离离的的核核糖糖核核苷苷酸酸以以DNADNA的一条链为模板合成的一条链为模板合成mRNAmRNARNA RNA 聚合酶聚合酶T TG G C C A AC C A AA A A A T T 思考：与思考：与DNADNA复制的异同点？复制的异同点

9、？T TG G C C A AC C A A A A A A T T A AG GC CG GA AC CG GG GU UU UA A 组成组成 m mRNA RNA 的核糖核苷酸一个个连接起来的核糖核苷酸一个个连接起来注意碱基配对规律注意碱基配对规律T TG G C C A AC C A A A A A A T T A AG GC CG GA AC CG GG GU UU UA A U UTG C AC A A A T GCGACGGUUA UGTG C AC A A A T GCGACGUUGA UGTG C AC A A A T GCGACGUGA UGUTG C AC A A A T

10、 GCGACGUGA UGUTG C AC A A A T GCGACGGA UGU UTG C AC A A A T GCGACGGA UGU UATG C AC A A A T GCGCGGA UGU UA UTG C AC A A A T GGCGGA UGU UA U CTG C AC A A A T GGCGGA UGU UA U C形成的形成的 mRNA mRNA 链，链，DNADNA上的遗传信息就传递到上的遗传信息就传递到mRNAmRNA上上mRNAmRNADNADNATG C AC A A A T ACGUG U UUAmRNA 细胞质细胞质 细胞核 核孔DNAmRNA在细胞核

11、中合成AG T AC A A A T UCAUG U UUAmRNA 细胞质细胞质 细胞核 核孔DNAmRNA通过核孔进入细胞质ACGUG U UUAmRNA RNA聚合酶聚合酶GACUGACUATGCATGCDNAACGTTGCADNAUCAG解旋解旋UCAGUACUGmRNA方向方向UACUGmRNADNARNA 转转 录录 图图 解解复旋复旋ATGCATGCACGTTGCATCAGAGTCATGCATCGATGCATCG半半保保留留复复制制解旋解旋复旋复旋复旋复旋DNA 复复 制制 图图 解解DNA复制复制转录转录时间时间场所场所解旋解旋模板模板原料原料酶酶能量能量原则原则特点特点产物产

12、物细胞分裂间期细胞分裂间期生长发育过程生长发育过程细胞核细胞核细胞核细胞核完全解旋完全解旋只解有遗传效应片段只解有遗传效应片段DNA的两条链均为模板的两条链均为模板DNA的一条链为模板的一条链为模板四种脱氧核苷酸四种脱氧核苷酸四种核糖核苷酸四种核糖核苷酸DNA聚合酶等聚合酶等RNA聚合酶等聚合酶等ATPATPA-T、G-CA-U、G-C半保留复制，边解旋边复制半保留复制，边解旋边复制边解旋边转录边解旋边转录2个子代个子代DNA分子分子1个信使个信使RNA RNA聚合酶聚合酶GACUGACUATGCATGCDNAACGTTGCADNAUCAG解旋解旋UCAGUACUGmRNA方向方向UACUGm

13、RNADNARNA 转转 录录 图图 解解复旋复旋转录小结转录小结场所场所: :模板模板: :原料原料: :条件条件: :产物产物: :特点特点: :原则原则: :细胞核细胞核DNADNA的一条链的一条链四种核糖核苷酸四种核糖核苷酸(A(A、G G、C C、U U）需要酶和需要酶和ATPATP单链的单链的RNARNA边解旋边转录边解旋边转录碱基互补配对原则（碱基互补配对原则（A=UA=U，G=CG=C）DNADNA蛋白质蛋白质mRNAmRNA转录转录翻译翻译基因的表达基因的表达 mRNA通过核孔进入细胞质中，开始它新的历程翻译。 转录得到的转录得到的RNARNA仍是碱基序列，而不是蛋白质。仍是

14、碱基序列，而不是蛋白质。那么，那么，RNARNA上的碱基序列如何能决定蛋白质中氨基上的碱基序列如何能决定蛋白质中氨基酸的种类、数量和排列顺序呢？酸的种类、数量和排列顺序呢？mRNAmRNA如何将信息如何将信息翻译成蛋白质？翻译成蛋白质？二、遗传信息的翻译二、遗传信息的翻译 遗传学上把以遗传学上把以信使信使RNARNA为模板，合成具有为模板，合成具有一定氨基一定氨基酸顺序酸顺序的蛋白质的过程叫做的蛋白质的过程叫做翻译翻译。 l DNA DNA和和RNARNA都只含有都只含有4 4种种碱基，而组成碱基，而组成生物体蛋白质的氨基酸有生物体蛋白质的氨基酸有2020种种。这。这4 4种碱基种碱基是怎样决

15、定蛋白质的是怎样决定蛋白质的2020种氨基酸的？种氨基酸的？碱基与氨基酸之间的对应关系？碱基与氨基酸之间的对应关系？ 如果如果1 1个碱基决定个碱基决定1 1个氨基酸，个氨基酸，4 4种碱基能决定多少种碱基能决定多少种氨基酸？种氨基酸？ 如果如果2 2个碱基编码一个氨基酸，最多能编码多少种个碱基编码一个氨基酸，最多能编码多少种氨基酸？氨基酸？ 一个氨基酸的编码至少需要多少个碱基，才足以组一个氨基酸的编码至少需要多少个碱基，才足以组合出构成蛋白质的合出构成蛋白质的2020种氨基酸？种氨基酸？4 4种碱基只能决定种碱基只能决定4 4种氨基酸，种氨基酸，4 41 1=4=4。二个碱基编码一个氨基酸最

16、多只能编码二个碱基编码一个氨基酸最多只能编码1616种，种，4 42 2=16=16。三个碱基决定一个氨基酸只能决定三个碱基决定一个氨基酸只能决定6464种，种，4 43 3=64=64，足够有余。，足够有余。碱基与氨基酸之间的对应关系碱基与氨基酸之间的对应关系 密码子密码子 密码子密码子 密码子密码子UCAUG A UUAmRNA 密码子：密码子：mRNAmRNA上决定氨基酸的上决定氨基酸的三个相邻三个相邻的的碱基。碱基。 密码子密码子 密码子由哪几种碱基组成？密码子由哪几种碱基组成？运载工具运载工具：转运转运 RNARNA（tRNA)tRNA)ACU天冬氨天冬氨酸酸AUG 异亮异亮氨酸氨酸

17、 反密码子反密码子注意：一种注意：一种tRNAtRNA只能识别并转运一种氨基酸只能识别并转运一种氨基酸ACGUG A UUAmRNA细胞质中的mRNAAG T AC AA A T UCAUGUUUAACGUG A UUAU A C甲硫氨酸AC U天冬氨酸 核糖体核糖体mRNA 与核糖体结合AG T AC AA A T UCAUGUUUAAUG异亮氨酸ACGUG A UUA 两个氨基酸分子缩合缩合AUG异亮氨酸AG T AC AA A T UCAUGUUUAU A C甲硫氨酸AC U天冬氨酸 一个个氨基酸分子缩合成链状结构UCAUG A UUAAG T AC AA A T UCAUGUUUA甲硫

18、氨酸AC U天冬氨酸AUG异亮氨酸UCAUG A UUA tRNA离开，再去转运下一个氨基酸AG T AC AA A T UCAUGUUUA甲硫氨酸天冬氨酸AUG异亮氨酸AG T AC AA A T UCAUGUUUAUCAUG A UUA以mRNA为模板形成了有一定氨基酸顺序的蛋白质 甲硫氨酸天冬氨酸异亮氨酸 多肽链合成之后，从核糖体中脱离，多肽链合成之后，从核糖体中脱离，再经过盘曲折叠形成一定空间结构，最再经过盘曲折叠形成一定空间结构，最终形成具有一定功能的蛋白质分子。终形成具有一定功能的蛋白质分子。信息传递信息传递DNADNA上的遗传信上的遗传信息（脱氧核苷酸息（脱氧核苷酸的排列顺序）的

19、排列顺序）转录转录细胞核细胞核mRNA(mRNA(核糖核苷核糖核苷酸的排列顺序酸的排列顺序) )翻译翻译细胞质细胞质蛋白质（特定蛋白质（特定的氨基酸顺序）的氨基酸顺序）生物呈现多样性生物呈现多样性1. 1.翻译的场所：翻译的场所： 2. 2.翻译时的模板：翻译时的模板：3. 3.翻译的原料：翻译的原料：4. 4.翻译的起始密码有翻译的起始密码有: : 个，终止密码有个，终止密码有: : 个个5. 5.决定氨基酸的密码子决定氨基酸的密码子 种。种。6. 6.翻译时的碱基配对：翻译时的碱基配对：7. 7.肽链由各相邻的氨基酸通过肽链由各相邻的氨基酸通过 连接形成。连接形成。8. 8.翻译的条件：翻

20、译的条件： 3 3 6161肽键肽键2 2mRNA mRNA t RNA t RNA U UA AG GC C细胞质的核糖体细胞质的核糖体mRNAmRNA合成蛋白质的合成蛋白质的2020种氨基酸种氨基酸酶，酶，ATPATP模板、原料模板、原料翻译小结翻译小结阶段阶段项目项目转录（有解旋转录（有解旋）翻译（无解旋）翻译（无解旋）定义定义场所场所模板模板遗传信息传遗传信息传递的方向递的方向原料原料产物产物实质实质在细胞核中，以在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成的一条链为模板合成mRNA的过程。的过程。以信使以信使RNA为模板，合为模板，合成具有一定氨基酸顺序成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程的

21、蛋白质的过程细胞核细胞核细胞质的核糖体细胞质的核糖体DNA的一条链的一条链信使信使RNADNAmRNAmRNA蛋白质蛋白质含含A、U、C、G的的4种核糖核苷酸种核糖核苷酸合成蛋白质的合成蛋白质的20种氨基酸种氨基酸信使信使RNA有一定氨基酸排列顺序的多有一定氨基酸排列顺序的多肽，进一步加工为蛋白质肽，进一步加工为蛋白质是遗传信息的转录是遗传信息的转录是遗传信息的表达是遗传信息的表达DNADNARNARNA蛋白质蛋白质1 13 36 66n6n3n3nn n碱基数碱基数碱基数碱基数氨基酸数氨基酸数肽键数肽键数（n-mn-m）0 0重点：弄清基因中的碱基、重点：弄清基因中的碱基、RNARNA中的碱

22、基和蛋白质中的碱基和蛋白质中氨基酸的数量关系中氨基酸的数量关系基因中的碱基、基因中的碱基、RNARNA中的碱基和蛋白质中氨基中的碱基和蛋白质中氨基酸的数量比为：酸的数量比为：6 6：3 3：1 1A A1 1、DNADNA的基本功能是使遗传信息得到的基本功能是使遗传信息得到A. A. 传递和表达传递和表达B. B. 储存和复制储存和复制C. C. 转录和翻译转录和翻译D. D. 复制和翻译复制和翻译A A2 2、对比、对比RNARNA和和DNADNA化学成分，化学成分，RNARNA特有的是特有的是A. A. 核糖和尿嘧啶核糖和尿嘧啶B. B. 脱氧核糖和尿嘧啶脱氧核糖和尿嘧啶C. C. 核糖和

23、胸腺嘧啶核糖和胸腺嘧啶D. D. 脱氧核糖和胸腺嘧啶脱氧核糖和胸腺嘧啶D D3 3、DNADNA分子的解旋发生在哪一过程中分子的解旋发生在哪一过程中A. A. 复制复制B. B. 转录转录C. C. 翻译翻译D. D. 复制和转录复制和转录B B4 4、组成、组成DNADNA和和RNARNA的核苷酸、五碳糖和碱基共的核苷酸、五碳糖和碱基共有有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、4 4种种D.D. 2 2、2 2、8 8种种B B5 5、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

24、种种C. 5C. 5种种D. 8D. 8种种D D6 6、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9 9、已知一段双链、已知一段双链DNADNA分子中，鸟嘌呤所占比例为分子中，鸟嘌呤所占比例为20%20%，由该，由该DNADNA转录出来的转录出来的RNARNA中，其胞嘧啶的中，其胞嘧啶的比例是比例是A. 10%A. 10%B. 20%B. 20%C. 40%C. 40%D. D. 无法确定无法确定D D8 8、某信使、某信使RNARNA的碱

25、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 D7 7、某信使、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 CA A1111、有、有3 3个

26、核酸分子，经分析共有个核酸分子，经分析共有5 5种碱基，种碱基，8 8种核苷酸，种核苷酸，4 4条多核苷酸链，它的组成是条多核苷酸链，它的组成是A.A. 一个一个DNADNA分子，两个分子，两个RNARNA分子分子B.B. 两个两个DNADNA分子，一个分子，一个RNARNA分子分子C.C. 三个三个DNADNA分子分子D.D. 三个三个RNARNA分子分子B B1010、某一核酸分子，碱基、某一核酸分子，碱基A A数量为数量为52%52%，该核，该核酸分子是酸分子是A. A. 只是只是DNADNA分子分子B. B. 单链单链DNADNA分子或分子或RNARNA分子分子C. C. 只有只有RN

27、ARNA分子分子D. D. 双链双链DNADNA分子或分子或RNARNA分子分子1 1、在遗传信息的转录和翻译过程中，翻译者是、在遗传信息的转录和翻译过程中，翻译者是 A. A. 基因基因 B. B. 信使信使RNA RNA C. C. 转运转运RNA D. RNA D. 遗传密码遗传密码3 3、下列关于遗传密码的叙述中，错误的是、下列关于遗传密码的叙述中，错误的是 A. A. 一种氨基酸可能有多种与之对应的遗传一种氨基酸可能有多种与之对应的遗传 密码密码 B. GTAB. GTA肯定不是遗传密码肯定不是遗传密码 C. C. 每种密码都有与之对应的氨基酸每种密码都有与之对应的氨基酸 D. D.

28、 信使信使RNARNA上的上的GCAGCA在人细胞中和小麦细在人细胞中和小麦细 胞中决定的是同一种氨基酸胞中决定的是同一种氨基酸C C2 2、复制、转录、翻译的场所依次是、复制、转录、翻译的场所依次是 A. A. 细胞核、细胞核、核糖体细胞核、细胞核、核糖体 B. B. 细胞核、细胞质、核糖体细胞核、细胞质、核糖体 C. C. 细胞核、细胞核、高尔基体细胞核、细胞核、高尔基体 D. D. 细胞核、细胞质、线粒体细胞核、细胞质、线粒体A AC CB B4 4、由密码子表可知、由密码子表可知A. A. 密码子是密码子是DNADNA的成分的成分B. B. 一个密码子只能代表一种氨基酸一个密码子只能代

29、表一种氨基酸C. C. 密码子可以代表遗传物质密码子可以代表遗传物质D. D. 密码子存在于细胞核中密码子存在于细胞核中A A5 5、如果细胞甲比细胞乙、如果细胞甲比细胞乙RNARNA含量多，可能的原因是含量多，可能的原因是A. A. 甲合成的蛋白质比乙多甲合成的蛋白质比乙多B. B. 乙合成的蛋白质比甲多乙合成的蛋白质比甲多C. C. 甲含的染色体比乙多甲含的染色体比乙多D. D. 甲含的甲含的DNADNA比乙多比乙多D D6 6、构成蛋白质的氨基酸有、构成蛋白质的氨基酸有2020种，则决定氨基酸的密种，则决定氨基酸的密码子和组成密码子的碱基种类分别有码子和组成密码子的碱基种类分别有A.A.

30、 2020种和种和2020种种B.B. 6464种和种和2020种种C.C. 6464种和种和4 4种种D.D. 6161种和种和4 4种种B B7 7、控制合成胰岛素（含、控制合成胰岛素（含5151个氨基酸）的基因中，含个氨基酸）的基因中，含有嘧啶碱基至少有有嘧啶碱基至少有A. 306A. 306个个B. 153B. 153个个C. 102C. 102个个D. 51D. 51个个C C8 8、某、某DNADNA片段中有片段中有12001200个碱基对，控制合成某蛋白个碱基对，控制合成某蛋白质，从理论上计算，在翻译过程中，最多需要多少种质，从理论上计算，在翻译过程中，最多需要多少种转移转移RNARNA参与运输氨基酸参与运输氨基酸A. 400A. 400B. 200B. 200C. 61C. 61D. 20D. 201111、一条多肽链含有氨基酸、一条多肽链含有氨基酸20002000个，则作为合成该多个，则作为合成该多肽链模板的信使肽链模板的信使RNARNA分子和用来转录信使分子和用来转录信使RNARNA的的DNADNA分子分别至少要有碱基（含终止密码子）分子分别至少要有碱基（含终止密码子） A. 6003A. 6003和和60066006个个 B. 6003B. 6003和和1200612006个个 C. 3003C. 3003和和60066006个个 D. 5003