第3.2节：遗传信息的表达

第3.2节遗传信息的表达思考几个问题1、遗传物质主要存在于细胞的什么部位？2、生物的性状或生命的主要功能由什么物质承担？3、蛋白质的合成在细胞的什么部位？4、DNA能不能到细胞质中去直接指导蛋白质的合成？DNA与蛋白质之间有无中间物质充当信使呢？DNA主要位于细胞核蛋白质细胞质（核糖体）RNA遗传信息的表达：指基因指导蛋白质合成的过程，也叫基因的表达。问题一：什么是基因？基因是具有遗传效应的DNA片段问题二：基因、DNA和染色体之间是什么关系？一、基因控制蛋白质的合成基因的表达：基因（DNA）mRNA蛋白质转录翻译（一）遗传信息的转录1.转录的定义：2.转录的场所：3.转录的模板：4.转录的原料：5.转录的条件：6.转录的产物：7.配对的原则：在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程。细胞核DNA分子的一条链四种核糖核苷酸ATP、解旋酶，RNA聚合酶mRNAA-U，G-C，C-G，T-A非编码链：作为模板的DNA链。编码链：与模板链互补的DNA链。前体mRNA成熟mRNA外显子：能编码氨基酸内含子：不能编码氨基酸内含子被切除掉转录终止序列的两种类型：1、依赖于蛋白质的序列。2、不依赖于蛋白质序列。利用蛋白质水解释放的能量把新生的RNA链释放出来。由合成的RNA链的结构决定，新生的RNA末端有一连串的U，A-U之间的氢键最不稳定，容易断裂，因此RNA链被释放出来思考与讨论1、转录与DNA复制有什么共同之处？这对保证遗传信息的准确转录有什么意义？转录和DNA复制都是以DNA为模板并严格按碱基互补配对原则进行的。碱基互补配对原则能够保证遗传信息准确无误地传递下去，从而保证了遗传的稳定性。2、转录成的RNA的碱基序列，与作为模板的DNA单链的碱基序列有哪些异同？与该DNA的另一条链的碱基序列有哪些异同？转录成的RNA碱基序列与模板DNA单链的碱基序列互补配对。与DNA的另一条链的碱基序列相同（但DNA单链上的T换成U）。一、基因控制蛋白质的合成基因的表达：基因（DNA）mRNA蛋白质转录翻译（二）遗传信息的翻译1.翻译的定义：2.翻译的场所：3.翻译的模板：4.翻译的原料：5.翻译的工具：6.翻译的产物：7.配对的原则：游离在细胞质中的各种氨基酸，就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。在细胞质（核糖体）mRNA（信使RNA）约20种氨基酸多肽或蛋白质tRNA（转运RNA）A-U，G-C，C-G，U-A概念：mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基起始密码子：终止密码子：蛋白质合成的起始点，密码子从此处开始被识别（开始搬运氨基酸）科.网蛋白质合成的终止点，到次时识别结束，多肽链不再增长，进入蛋白质后期修饰。1种=AUG学3种=UAA、UAG、UGA种类：43=64种能决定氨基酸的密码子：64-3=61种特点：连续性、专一性、简并性、通用性（1）密码子亮氨酸天冬氨酸异亮氨酸8.密码子与反密码子8.密码子与反密码子（2）反密码子

与mRNA分子中密码子互补配对的tRNA上的3个碱基一个tRNA只能携带一个氨基酸！

tRNA的种类：

61种(反密码子与61种决定氨基酸的密码子对应

)三种RNA示意图信使RNA：

遗传信息传递的媒介。核糖体RNA：与蛋白质构成核糖体。转运RNA：转运氨基酸的工具。拓展：蛋白质合成过程中涉及到的细胞结构（以分泌蛋白的合成为例）DNA

mRNA转录翻译多肽初加工较成熟的蛋白质再加工成熟的蛋白质细胞核核糖体内质网高尔基体细胞质线粒体供能供能供能供能A—C—U—G—G—A—U—C—UmRNA反密码子U–G–AC–C–UA–G–A苏氨酸——甘氨酸——丝氨酸转录翻译蛋白质密码子A-C-U

G-G-AU-C-UDNAA—C—T—G—G—A—T—C—TT—G—A—C—C—T—A—G—A肽键肽键基因中碱基数：mRNA中碱基数：蛋白质中氨基酸数＝6：3：1一段原核生物的mRNA通过翻译可合成一条含有11个肽键的多肽，则此mRNA分子至少含有的碱基个数，及合成这段多肽需要的tRNA个数，依次为（）

A.3311B.3612C.1236D.1136B返回DNA（基因）上的碱基数：mRNA上的碱基数：肽链上的氨基酸数6：3

：1氨基酸数-肽链数=肽键数=脱水数氨基酸数=11+1=121236一个tRNA只能携带一个氨基酸！

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500某生物的一个体细胞中有50个DNA分子，其中某个DNA分子含有3000个碱基。由该DNA分子控制合成的蛋白质分子中最多有______个氨基酸。（1）原核生物基因表达的调控操纵子：是原核生物基因表达调控的功能单位。调节基因启动子结构基因操纵基因操纵子（2）真核生物基因表达的调控真核生物基因表达的调控与原核生物有相似之处，但比原核生物的调控机制复杂得多，在调节因素的作用下，随着生物体的生长发育。遗传信息有序的表达。三、中心法则表示生物遗传信息的主要流动方向。转录DNARNA翻译蛋白质复制逆转录需：逆转录酶中心法则内容中心法则图解复制逆转录转录RNA的复制基因、蛋白质与性状的关系蛋白质是生命活动的______者和______者体现承担※：蛋白质与生命性状特征有何关系?※：蛋白质如何承担生命活动？（蛋白质的功能）ａ、催化功能（各种酶）ｂ、运输功能(如血红蛋白、协助扩散和主动运输时的载体蛋白)ｃ、运动功能(如肌纤维中的肌球蛋白和肌动蛋白，助肌肉收缩)，结构功能（丝蛋白）ｄ、调节功能(如生长激素、胰岛素)ｅ、免疫防御功能(如抗体)基因、蛋白质与性状的关系基因控制性状的方式：方式一：通过控制酶的合成，影响代谢过程，进而间接控制性状的表现。方式二：直接控制蛋白质的分子结构，直接控制性状。基因的表达：基因（DNA）mRNA蛋白质转录翻译附：DNA分子的复制、转录、翻译的比较密码子mRNADNArRNARNAtRNA遗传信息脱氧核苷酸双链螺旋细胞核绝大多数生物的遗传物质遗传密码生命活动的体现者和承担者启动子和终止子蛋白质表现性状转录复制翻译RNA复制基因的表达分类基本单位：结构：分布：功能：核糖核苷酸多为单链细胞质基因表达的中介反密码子特殊序列：场所：模板：原料：产物：原则：细胞核DNA的一条链4种核糖核苷酸mRNA碱基互补配对A-U、T-A、C-G、G-C细胞质核糖体mRNA20种氨基酸蛋白质（多肽链）碱基互补配对A-U、U-A、C-G、G-C逆转录课堂练习1、信使RNA中核苷酸的顺序是由下列哪项决定的（）A、转运RNA中核苷酸的排列顺序B、蛋白质分子中氨基酸的排列顺序C、核糖体上的RNA核苷酸的排列顺序D、DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序2、在一个DNA分子中，腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基数目的54%，其中一条链中鸟嘌呤与胸腺嘧啶分别占该链碱基总数的22%和28%，则由该链转录的信使RNA中鸟嘌呤与胞嘧啶分别占碱基总数的（）

A．24%，22%B.22%,28%

C.26%,24%D.23%,27%课堂练习3、人体神经细胞与肝细胞的形态结构和功能不同，其根本原因是这两种细胞的（）

A.DNA碱基排列顺序不同B.核糖体不同

C.转运RNA不同D.信使RNA不同

4、艾滋病病毒在逆转录酶的作用下，能形成DNA。下列哪项是艾滋病病毒依据碱基互补配对原则进行的逆转录过程()

模板AGCUAGCTAGCUAGCT

产物UCGATCGATCGAUCGA

ABCD5、某具有遗传效应的DNA片段有碱基960个，此片段转录、翻译合成一条肽链，则此肽链在形成时应脱去的水分子数为()

A.480个B.319个C.160个D.159个课堂练习6、对下图的说法，不正确的是()①表示DNA复制过程②一定需要逆转录酶③共有5种碱基④共有6种核苷酸⑤遵循碱基互补配对原则⑥A均代表同一种核苷酸

A.①②③B.④⑤⑥C.①②⑥D.③⑤⑥7、科学研究表明生物体内一种氨基酸可能对应多种密码子，其意义是()

A.使不同生物可以共用一套遗传密码

B.是生物体内蛋白质多样性的重要原因

C.对于保持生物性状的稳定具有重要意义

D.可以避免生物因氨基酸种类过多而引起的变异8.下图表示真核生物体内ＤＮＡ传递遗传信息的某过程，请据图回答：（1）图中两种物质的组成元素有（2）该图所示的是遗传信息传递的

过程，该过程发生的主要场所是

。若在小麦根细胞中发生该过程的场所有该过程，DNA分子首先在

催化作用下，由

提供能量将DNA分子中碱基对内的

断开，称之为

。（3）③是以①、②中的

链为模板形成的，在形成③的过程中以

为原料，按照

原则进行的，写出③的碱基序列：

。③中的C与②中的C是同种物质吗？说明理由。（4）物质③形成后在细胞质中与

结合，进行

过程，其产物是

。（5）如果③中A占26%，U占28%，那么，在相应的DNA片段中，T占

，C占

。

C、H、O、N、P转录细胞核细胞核和线粒体解旋酶ATP氢键解旋①4种游离的核糖核苷酸碱基互补配对CAUGCA不是，③中的C是胞嘧啶核糖核苷酸，②中的C是胞嘧啶脱氧核苷酸核糖体翻译蛋白质27%23%课堂练习8、已知一段信使RNA上有12个A和G，该信使RNA上共有30个碱基，那么转录成信使RNA的这一段DNA分子中应有C和T（）个A、12B、18C、24D、309、一个双链DNA分子中碱基A占30%，其转录成的信使RNA上的U为35%，则