3.4遗传信息的表达

遗传信息的表达——

RNA和蛋白质的合成第四节

基因（细胞核）

蛋白质（细胞质核糖体）？DNA的功能遗传信息传递：遗传信息（基因）表达：半保留复制根据DNA所贮存的遗传信息指导蛋白质的合成，以控制性状转录DNARNA翻译蛋白质DNARNA基本单位五碳糖含N碱基单双链分子大小脱氧核苷酸脱氧核糖A、T、G、C双链核糖核苷酸核糖A、U、G、C单链很大比较小DNA和RNA的比较

指以DNA的一条链为模板，合成RNA的过程。一.转录阅读课本P67第一段文字，简述RNA合成过程的主要环节，及所需的模板、原料、酶解旋——合成——复旋

指以DNA的一条链为模板，合成RNA的过程。一.转录解旋合成

复旋RNA聚合酶（氢键、启动部位）一个或几个基因的DNA片段DNA一条链为模板RNA聚合酶（磷酸二酯键）4种核糖核苷酸配对方式？A-UG-CC-GT-A转录后加工：初转录mRNA加工成成熟mRNA

核孔指导翻译UCAUGAUUAmRNA

细胞质

细胞核转录产物：RNA信使RNA——mRNA转运RNA——tRNA核糖体RNA——

rRNA运载氨基酸参与核糖体构成指导蛋白质合成转录小结场所：产物：模板：原料：条件：碱基互补配对：主要细胞核四种核糖核苷酸DNA的一条链mRNAATP、RNA聚合酶等G－C、C－G、T－A、A－U遗传信息流动：DNA

mRNA（细胞质中DNA也能进行转录）转录DNA复制DNA的复制转录模板原料酶产物DNA复制与转录的比较以DNA的两条母链为模板游离的脱氧核苷酸DNA解旋酶、DNA聚合酶2个双链DNA分子以DNA的一条链为模板游离的核苷酸DNA解旋酶RNA聚合酶1条RNA单链

思考：RNA上的碱基序列如何变成蛋白质中氨基酸的序列？翻译：以mRNA为模板合成蛋白质（多肽）的过程。场所：核糖体（rRNA与蛋白质）UCAUGAUUAmRNA

细胞质翻译的过程（片段）5‘端3’端问题：氨基酸是怎样运送到核糖体上的呢？转运RNA（tRNA）：氨基酸的搬运工AAU亮氨酸UCAUGAUUAAAU亮氨酸ACU

天门冬酰氨

核糖体密码子反密码子5’端3’端阅读方向

遗传密码（密码子）：mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻的碱基思考：编码一个氨基酸为何需要3个碱基组成密码子？组成蛋白质的氨基酸种类：20种三个碱基组成的密码子种类：43=64思考：一种氨基酸可由几种tRNA运载，对应几种密码子？（阅读课本P69，遗传密码表）氨基酸与密码子的关系氨基酸与密码子、反密码子的数量关系一种氨基酸——多种反密码子——多种密码子（简并性）一种反密码子——一种密码子——一种氨基酸思考：一种tRNA可转运几种氨基酸，对应几种密码子？特殊密码子：遗传密码的特性：简并性通用性：地球上几乎所有的生物共用一套密码子。不重叠性：阅读时不重复没有对应氨基酸的密码子：3个终止密码子UAA,UAG,UGA1对1的密码子：如起始密码子AUG对应甲硫氨酸UCAUGAUUA密码子密码子密码子5’端3’端UCAUGAUUAAAU

亮氨酸ACU

天门冬酰氨互补配对UCAUGAUUAAAU

亮氨酸ACU

天门冬酰氨AUG

异亮氨酸UCAUGAUUAAAU

亮氨酸ACU

天门冬酰氨AUG

异亮氨酸脱水缩合UCAUGAUUAAAU

亮氨酸ACU

天门冬酰氨AUG

异亮氨酸核糖体随着mRNA滑动，另一个tRNA上的碱基与mRNA上的密码子配对

UCAUGAUUA

亮氨酸ACU

天门冬酰氨AUG

异亮氨酸多肽脱水缩合UCAUGAUUA

亮氨酸ACU

天门冬酰氨AUG

异亮氨酸UCAUGAUUA

亮氨酸

天门冬酰氨

异亮氨酸mRNA的碱基序列蛋白质中氨基酸的排序例：已知一段mRNA的碱基序列,对应的氨基酸序列是GCCAAUGAAUGGAAGCUGUUGAAGC

甲硫氨酸－天冬－甘－丝－半胱思考：翻译的起点与终点和转录的起点终点对应吗？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，因此少量的mRNA分子就可迅速合成大量的蛋白质，翻译的效率非常高。多肽的合成方式问题：这些核糖体合成的多肽氨基酸序列相同吗？场所：产物：模板：原料：条件：主要核糖体（线粒体和叶绿体）mRNA蛋白质（多肽）氨基酸ATP、酶、转运RNA（tRNA）碱基互补配对：G－C、C－G、U－A、A－U遗传信息流动：mRNA蛋白质（多肽）翻译小结

遗传信息、遗传密码与蛋白质合成的关系DNARNA蛋白质/多肽1366n3nn遗传信息：基因中脱氧核苷酸的排列顺序遗传密码：mRNA中核糖核苷酸的排列顺序碱基数/核糖核苷酸数碱基数/脱氧核苷酸数氨基酸数肽键数n-1（一条链）n-m（m条链）0

某基因中含有1200个碱基，则由它控制合成的一条肽链的最多含有肽键的个数是(

)A．198个B．199个C．200个D．201个B[特别提醒]

由于基因中有的片段不转录以及转录出的mRNA中有终止密码子等原因，所以基因中碱基数比蛋白质中氨基酸数目的6倍多。1、转录核糖体2、翻译密码子反密码子多肽链RNA聚合酶DNA的复制转录翻译发生细胞模板原料酶产物原则遗传信息传递结果复制、转录、翻译的比较DNA的两条链脱氧核苷酸解旋酶、DNA聚合酶2个子代DNADNA的一条链核糖核苷酸RNA聚合酶1条单链mRNAmRNA氨基酸酶蛋白质（多肽链）能分裂的细胞细胞核（主要）核糖体主要细胞核A－TG－CT－AC－GA－UT－AC－GG－CA－UU－A

C－GG－CDNADNADNARNARNA蛋白质

转录场所：表达过程：真核细胞和原核细胞遗传信息表达示意图（局部）细胞核、线粒体、叶绿体拟核细胞核内转录成的mRNA经加工后从核孔出来，与核糖体结合边转录边翻译中心法则克里克提出的中心法则发现RNA病毒及逆转录修改后的中心法则翻译体现基因的两大功能：表达与传递遗传信息①②③⑤④DNARNA蛋白质真核生物原核生物DNA病毒RNA病毒讨论并回答下列生物能进行的遗传信息的传递与表达过程（用序号表示）①②③或④③⑤①②③①②③①②③

基因与性状的关系A例．人类白化病和苯丙酮尿症是由于代谢异常引起的疾病，如图表示在人体代谢中产生这两类疾病的过程。由图中不能得出的结论是(

)A．基因可以通过控制蛋白质的结构来控制生物的性状B．基因可以通过控制酶的合成来控制生物的性状C．一个基因可以控制多种性状D．一个性状可以由多个基因控制A．基因可以通过控制蛋白质的结构来控制生物的性状B．基因可以通过控制酶的合成来控制生物的性状C．一个基因可以控制多种性状D．一个性状可以由多个基因控制1、骨骼肌细胞中合成mRNA及多肽链的场所分别是

A.细胞质与细胞核B.细胞核与线粒体

C.内质网与核糖体D.细胞核与核糖体2、mRNA上的64种密码子能编码几种氨基酸

A.64种B.61种C.59种D.20种3、参与分泌蛋白合成的细胞结构有（多选）

A细胞核B线粒体C高尔基体D核糖体

E中心体F内质网A密码子精氨酸氨基酸转运RNAG信使RNAGGDNA双链4、根据在蛋白质生物合成中遗传信息传递的规律，在下面表格数码中填入相应的字母：CCCAAT

C

GU

C

GB1、某DNA片段所转录的mRNA中U%＝28%，A%＝18%，这个DNA片段中T%和G%分别占（）。A.46%,54%B.23%,27%C.27%,23%D.46%,27%BA1T2T1A2G1C1C2G212(A1＋T1)%=(A2+T2)%=(A总+T总)%(G1＋C1)%=(G2+C2)%=(G总+C总)%AmUmGmCmmRNA=(Am+Um)%=(Gm+Cm)%下图为细胞中的转录翻译过程示意图，下列说法正确的是

图甲图乙A.最终形成的②③④⑤都一样B.图甲过程的模板是核糖核苷酸，原料是20种游离的氨基酸C.图甲中核糖体移动的方向从左向右D.图乙表示4条多肽链正在合成，转录尚未结束，翻译即已开始一个mRNA分子可以相继结合多个核糖体，同时进行多条相同肽链的合成，因此少量的mRNA分子就可迅速合成大量的蛋白质，翻译的效率非常高。A脱氧核苷酸→基因→DNA→染色体对染色体，DNA，基因三者关系的叙述中，错误的是（）

A．每条染色体上含有一个或两个DNA，DNA分子上含有多个基因B.都能复制、分离和传递，且三者行为一致C.三者都是生物细胞的遗传物质D.生物的传种接代中，染色体的行为决定着DNA和基因的行为CATP、酶、原料甲乙9.下图表示模拟中心法则的一些过程，下列有关叙述中，不正确的是（）A．该过程发生的基本条件是模板、原料、能量、适宜的温度和PHB．该图模拟的过程可以在任何生物体内发生C.判断该过程的类型可以从模板、原料以及产物三方面考虑D．如果甲是RNA，乙是蛋白质，则此过程为翻译，发生的场所是核糖体B10.

下图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图，有关叙述错误的是（）A．图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的B．图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的C．真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶D．真核生物的这种复制方式提高了复制速率AmRNA上的遗传密码以DNA的一条链为模板合成RNADNA游离的核糖核苷酸AG

T

AC

AA

A

T

UUGGACUGCUGAU模板链AG

T

AC

AA

A

T

AGCUGACGGUUURNA聚合酶UAGCGACGGUUAG

T

AC

AA

A

T

UUUAG

T

AC

AA

A

T