第一节基因指导蛋白质的合成 Microsoft PowerPoint 幻灯片

第四章基因的表达（1）概念：基因通过指导蛋白质的合成来控制性状，这一过程称为基因的表达。（2）步骤：包括遗传信息的转录和遗传信息的翻译两个步骤。第一节基因指导蛋白质的合成一、RNA的组成与种类1.RNA由四种核糖核苷酸连接而成，一般是单链。2.RNA有三种：（1）mRNA：信使RNA，充当DNA与蛋白质之间的信使，将DNA的遗传信息传递给蛋白质。（2）tRNA：转运RNA，搬运氨基酸的搬运工。（3）rRNA：核糖体RNA，核糖体的组成成分。二、遗传信息的转录1.概念：在细胞核中，以DNA的一条链为模板，合成mRNA的过程。2.场所：主要在细胞核内。3.条件①模板：DNA分子的一条链②原料：四种核糖核苷酸③能量：ATP④酶：包括解旋酶、RNA聚合酶⑤碱基配对：DNA分子中的A与RNA中的U配对，即A—U、T—A、G—C、C—G4.过程第一步：DNA双链解开，碱基得以暴露；第二步：游离的核糖核苷酸随机地与DNA链上的

碱基碰撞，当核糖核苷酸与DNA链上的碱基

互补时，两者以氢键结合；

第三步：新结合的核糖核苷酸在RNA聚合酶的作用下连接到正在合成的mRNA分子上；第四步：合成的mRNA从DNA链上释放，然后，DNA双链恢复。5.产物：mRNA。D说明:①转录的过程是边解旋边转录的过程，DNA双链解开一点，就转录一点。（DNA的复制是：边解螺旋边复制）②解旋酶作用于碱基之间的氢键，而RNA聚合酶的作用是连接核糖和磷酸，形成核糖核苷酸链。（DNA聚合酶的作用是连接脱氧核糖和磷酸，形成脱氧核糖核苷酸链）

1.密码子（1）概念：信使RNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基（三联体密码）。（2）分类①起始密码子：2种，AUG、GUG，同时分别

编码甲硫氨酸、缬氨酸；②普通密码子：59种，只编码氨基酸；③终止密码子：3种，UAA、UGA、UAG，不编码氨基酸，只是终止信号。61种编码氨基酸的密码子

2.反密码子（1）概念：在tRNA上，与密码子发生碱基互补配对的三个碱基。（2）tRNA（如图所示）

tRNA即转运RNA，其作用是在蛋白质合成中识别氨基酸，并作为各个氨基酸的载体将其转运给mRNA。tRNA分子比mRNA小得多；tRNA含有许多碱基，折叠成三叶草的叶形，一端是携带氨基酸的部位，另一端的3个碱基叫反密码子（与mRNA上的密码子互补配对）。tRNA共有61种，对应编码氨基酸的61种密码子。密码子和反密码子mRNAtRNA64613个相邻的碱基（终止密码子除外）密码子

说明:（1）所有生物共用一套密码子。（2）一种密码子决定一种氨基酸，一种氨基酸可由一种或多种密码子决定。密码子的改变不一定导致氨基酸的改变。（3）一种tRNA只能运载一种氨基酸，一种氨基酸可由一种或多种tRNA运载。（4）密码子（或遗传密码）在mRNA上，而遗传信息在DNA上，两者不能混淆。三、遗传信息的翻译

1.概念：在细胞质的核糖体上，以信使RNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。

2.场所：细胞质的核糖体。3.条件①模板：mRNA②原料：20种氨基酸③能量：ATP④酶、tRNA等⑤碱基配对：mRNA与tRNA的碱基互补配对，即A—U、U—A、G—C、C—G4.过程：（如图所示）

(1)起始阶段：利用ATP供能，携带甲硫氨酸的tRNA识别位于核糖体位点1上的mRNA上的起始密码子AUG，mRNA、tRNA与核糖体三者相结合，翻译开始。(2)延伸阶段①进位：携带着特定氨基酸的tRNA按碱基互补配对原则识别并进入位点2。②转肽：下一个氨基酸通过与前一个氨基酸（甲硫氨酸）形成肽键而转移到占据位点2的tRNA上。③移位：核糖体读取下一个密码子，原占据位点1的tRNA离开核糖体，去转运下一个甲硫氨酸，占据位点2的tRNA进入位点1，一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点2，继续肽链的合成。④以后依次在多肽链上每增加一个氨基酸都需要经过进位、转肽和移位三个步骤，并不断重复这三个步骤，直到读取到mRNA上的终止密码。

(3)终止阶段：当读至UGA、UAA、UAG中任一密码子时，多肽链合成终止并脱离核糖体。

(4)多肽链从核糖体上脱离后，盘曲折叠成一定的空间结构，形成具有特定功能的蛋白质分子。

5.产物：具有一定氨基酸序列的蛋白质。说明:

一个mRNA分子可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成。因此，少量mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质。例2．在蛋白质合成的翻译过程中，碱基互补配对发生于哪两者之间(

)A．氨基酸与tRNAB．mRNA与tRNAC．DNA与mRNAD．核糖体与mRNAB例3.下列说法不正确的是(

)A．一种转运RNA只能转运一种氨基酸B．一种氨基酸可以含有多种密码子C．一种氨基酸可以由几种转运RNA来转运D．一种氨基酸只能由一种转运RNA来转运D例4．下列关于遗传密码子的叙述中，错误的是(

)A．一种氨基酸可能有多种与之对应的遗传密码子B．GTA肯定不是遗传密码子C．每种密码子都有与之对应的氨基酸D．信使RNA上的GCA在人细胞中和小麦细胞中决定的是同一种氨基酸C例5.根据下表中的已知条件，判断苏氨酸的密码子是(

)DNA双链TGmRNAtRNA反密码子A氨基酸苏氨酸A.TGUB．UGAC．ACUD．UCUC例6.下图为人体内蛋白质合成的一个过程，据图分析并回答问题(1)图中所合成肽链的原料是____________。(2)图中所示属于基因控制蛋白质合成过程中的步骤，是_____________，该步骤发生在细胞的________________部分。氨基酸翻译核糖体(3)图中Ⅰ是________。按从左到右次序写出II内mRNA区段所对应的DNA碱基的排列顺序：_________________________。(4)该过程不可能发生在(

)A．神经细胞

B．肝细胞C．成熟的红细胞

D．脂肪细胞tRNATGATTCGAAC四、遗传信息、密码子（遗传密码）、反密码子的关系（如图）五、基因控制蛋白质合成过程中的数量关系说明:mRNA上的终止密码子不决定氨基酸，题目中若写明终止密码子要考虑在内，则：（1）氨基酸数为m，mRNA的碱基数为(3m+3)；（2）氨基酸数为m，DNA的碱基数为(6m+6)。例7．已知AUG、GUG为起始密码，UAA、UGA、UAG为终止密码。某原核生物的一个信使RNA碱基排列顺序如下：A—U—U—C—G—A—U—G—A—C……(40个碱基)……C—U—C—U—A—G—A—U—C—U，此信使RNA控制合成的蛋白质含氨基酸的个数为(

)A．20个

B．15个C．16个

D．18个C例8．某个基因含有6000个碱基，由它控制合成的一条肽链所含的肽键应是(

)A．999个

B．1000个C．1999个

D．2000个A例9.某条多肽的相对分子质量为2778，若氨基酸的平均相对分子质量为110，如考虑终止密码子，则编码该多肽的基因长度至少是(

)A．75对碱基

B．78对碱基C．90对碱基

D．93对碱基D转录、翻译与DNA复制的比较比较项目DNA复制转录翻译场所主要在细胞核主要在细胞核细胞质的核糖体模板DNA的两条链DNA的一条链mRNA原料四种脱氧核苷酸四种核糖核苷酸20种氨基酸其他条件解旋酶，DNA聚合酶，ATP解旋酶，RNA聚合酶，ATP