1、第4章 基因的表達第1節 基因指導蛋白質的合成人教版必修2精選課件精選課件一一.基因的概念（三個要點）基因的概念（三個要點）基因是決定生物性狀的基本單位。基因是決定生物性狀的基本單位。基因是有遺傳效應的片段。基因是有遺傳效應的片段。基因在染色體上呈線性排列。染色體基因在染色體上呈線性排列。染色體是基因的主要載體是基因的主要載體.精選課件精選課件1條染色體上條染色體上每個基因是由成百上千每個基因是由成百上千個脫氧核苷酸個脫氧核苷酸很多個基因很多個基因1個或個或2個個DNA分子分子二二.基因、基因、DNA和染色體三者之間和染色體三者之間 的關系的關系精選課件精選課件. 通過一定的方式表達遺傳信息通

2、過一定的方式表達遺傳信息.基因的表達：基因的表達：基因可以使遺傳信息以一定的基因可以使遺傳信息以一定的方式反映到方式反映到蛋白質蛋白質的分子結構上，從而使的分子結構上，從而使后代表現出與親代相似的后代表現出與親代相似的性狀性狀。三三.基因的功能基因的功能.通過復制傳遞遺傳信息通過復制傳遞遺傳信息.（親（親DNA 子子 DNA）精選課件精選課件遺傳信息是如何傳遞給蛋白質的？遺傳信息是如何傳遞給蛋白質的？細胞核（細胞核（DNA）細胞質（蛋白細胞質（蛋白質）質）信使信使？mRNA精選課件精選課件 DNADNARNARNA結構結構組成單位組成單位堿基堿基 嘌呤嘌呤A、GA、G 嘧啶嘧啶C、T C、五碳

3、糖五碳糖無機酸無機酸磷酸磷酸磷酸磷酸主要存在部位主要存在部位規則的雙螺旋規則的雙螺旋通常為單鏈通常為單鏈脫氧核苷酸脫氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸U (尿嘧啶尿嘧啶)脫氧核糖脫氧核糖核糖核糖細胞核細胞核細胞質細胞質精選課件精選課件vRNARNA是由四種核糖核苷酸連接而成，跟是由四種核糖核苷酸連接而成，跟DNADNA一一樣能儲存遺傳信息。樣能儲存遺傳信息。vRNARNA一般為單鏈，比一般為單鏈，比DNADNA短，能通過核孔，從短，能通過核孔，從細胞核轉移到細胞質中。細胞核轉移到細胞質中。vRNARNA與與DNADNA之間也遵循之間也遵循“堿基互補配對原則堿基互補配對原則”。因此以因此以RNARNA

4、為媒介可將遺傳信息傳遞到細胞質中。為媒介可將遺傳信息傳遞到細胞質中。精選課件精選課件功能：將功能：將DNADNA的遺傳信息轉錄下來，傳遞至細胞的遺傳信息轉錄下來，傳遞至細胞質中的核糖體上，在蛋白質的合成起模板作用。質中的核糖體上，在蛋白質的合成起模板作用。功能：具專一性功能：具專一性. .每種每種tRNAtRNA只能識別并運轉只能識別并運轉1 1種種氨基酸氨基酸.( .(一種氨基酸可由一種或幾種轉運一種氨基酸可由一種或幾種轉運RNARNA來來運輸運輸) )功能功能: :組成核糖體組成核糖體(RNA(RNA和蛋白質和蛋白質) )精選課件精選課件三葉草形三葉草形一端可攜帶氨基酸一端可攜帶氨基酸另一

5、端有三個堿基另一端有三個堿基精選課件精選課件解旋酶解旋酶RNA1)解旋解旋2)互補配對互補配對3)RNA合成合成4)釋放釋放 一、遺傳信息的轉錄一、遺傳信息的轉錄精選課件精選課件AG T AC T A A T DNADNA的的一條鏈一條鏈U U AGAUAU C思考：與思考：與DNA復制的異同點？復制的異同點？mRNA精選課件精選課件在細胞核中，以在細胞核中，以DNADNA的一條鏈為模板，的一條鏈為模板，合成合成RNARNA的過程，稱轉的過程，稱轉錄錄。 DNA DNA 解旋后的一條鏈（模板解旋后的一條鏈（模板鏈鏈） 堿基互補配對堿基互補配對產物：產物：A-U、T-A、G-C、C-G。 轉轉錄

6、錄小結小結定義：定義：場所：場所：主要在細胞核內主要在細胞核內模板：模板：原料：原料： 四種核糖核苷酸；四種核糖核苷酸；酶：酶：解旋酶、解旋酶、RNA聚合酶聚合酶能量：能量： ATP；mRNA遺傳信息傳遞方向：遺傳信息傳遞方向： 的遺傳信息就傳遞到的遺傳信息就傳遞到mRNAmRNA上上DNA RNA時期：時期： 在細胞分裂的間期在細胞分裂的間期G1和和G2原則：原則：精選課件精選課件 二、遺傳信息的翻譯二、遺傳信息的翻譯 游離在細胞質中各種氨基酸，就以游離在細胞質中各種氨基酸，就以mRNAmRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質，為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質，這一過程叫做這一過程叫

7、做翻譯翻譯 翻譯實質上是將翻譯實質上是將mRNA中的堿基序列翻中的堿基序列翻譯為蛋白質的氨基酸序列。譯為蛋白質的氨基酸序列。精選課件精選課件實驗驗證：實驗驗證：19611961年英國的克里克用實驗證明一個年英國的克里克用實驗證明一個氨基酸是由氨基酸是由m mRNARNA的的3 3個堿基決定，即個堿基決定，即三聯體密碼子三聯體密碼子。信使信使RNARNA上決定一個氨基酸的上決定一個氨基酸的3 3個個相鄰的堿基。相鄰的堿基。密碼子密碼子: :決定氨基酸的密碼子共有多少種？決定氨基酸的密碼子共有多少種？氨基酸有多少種氨基酸有多少種? ?UCAUG A UUAmRNAmRNA密碼子密碼子密碼子密碼子密

8、碼子密碼子精選課件精選課件2020種氨基酸的密碼子表種氨基酸的密碼子表1.共共64種密碼子，其中種密碼子，其中3種是終止密碼子，其它種是終止密碼子，其它61種密碼子決定種密碼子決定20種氨基酸。種氨基酸。2.一種一種密碼子密碼子只決定只決定一種一種氨氨基酸，基酸，一種一種氨氨基酸可基酸可以由以由一一種或幾種或幾種種密碼密碼子決定子決定精選課件精選課件UCAUG A UUAmRNA 細胞質細胞質細胞質中的細胞質中的mRNAmRNA精選課件精選課件UCAUG A UUA 核糖體核糖體1 1 、mRNAmRNA與核糖體結合與核糖體結合2 2 、tRNAtRNA上的反密碼子與上的反密碼子與 mRNAm

9、RNA上的密碼子互補配對上的密碼子互補配對 A A U 亮氨酸亮氨酸AC U 天門冬酰天門冬酰氨氨精選課件精選課件UCAUG A UUAA A U 亮氨酸亮氨酸AC U 天門冬酰天門冬酰氨氨AUG 異亮氨酸異亮氨酸3 3 、tRNAtRNA將氨基酸轉運到將氨基酸轉運到mRNAmRNA上的相應位置上的相應位置 4 4 、兩個氨基酸分子縮合、兩個氨基酸分子縮合縮合縮合精選課件精選課件UCAUG A UUAA A U 亮氨酸亮氨酸AC U 天門冬酰天門冬酰氨氨AUG 異亮氨酸異亮氨酸核糖體隨著核糖體隨著 mRNAmRNA滑動滑動. . 另一個另一個 tRNA tRNA 上的堿基上的堿基與與mRNAm

10、RNA上的密碼子配對上的密碼子配對. .一個個氨基酸分子縮合成鏈狀結構一個個氨基酸分子縮合成鏈狀結構精選課件精選課件UCAUG A UUAA A U 亮氨酸亮氨酸AC U 天門冬酰天門冬酰氨氨AUG 異亮氨酸異亮氨酸t tRNARNA離開，再去轉運新的氨基酸離開，再去轉運新的氨基酸精選課件精選課件A A UAC UAUG 亮氨酸亮氨酸 天門冬酰天門冬酰氨氨 異亮氨酸異亮氨酸以以mRNAmRNA為模板形成了有一定氨基酸順序為模板形成了有一定氨基酸順序的蛋白質的蛋白質精選課件精選課件翻譯小結翻譯小結定義：游離在細胞質中的各種氨基酸，以定義：游離在細胞質中的各種氨基酸，以mRNAmRNA為為 模板合

11、成具有一定氨基酸順序的蛋白質的過模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質的過程。程。原料：原料：_多種氨基酸多種氨基酸場所：場所：_過程：過程：_細胞質中的核糖體細胞質中的核糖體起始、延伸、中止起始、延伸、中止模板：模板：_產物：產物：_遺傳信息傳遞方向：遺傳信息傳遞方向：_mRNAmRNA蛋白質蛋白質mRNAmRNA蛋白質蛋白質精選課件精選課件密碼子密碼子定義：定義：信使信使RNA上決定一個氨基酸的上決定一個氨基酸的3個相個相鄰的堿基。鄰的堿基。種類：種類：64種，決定氨基酸的密碼子種，決定氨基酸的密碼子61種種特點：特點：一種密碼子只決定一種氨基酸，一種一種密碼子只決定一種氨基酸，一種氨基酸可以

12、由一種或幾種密碼子決定氨基酸可以由一種或幾種密碼子決定精選課件精選課件密碼子與反密碼子密碼子與反密碼子A A U亮氨酸亮氨酸AC U天冬氨酸天冬氨酸一種一種tRNAtRNA只能攜帶一種氨基酸只能攜帶一種氨基酸? ?一種氨基酸只能由一種一種氨基酸只能由一種tRNAtRNA攜帶攜帶? ?AUG異亮氨酸異亮氨酸tRNA有有61種種精選課件精選課件1、復制、轉錄、翻譯的比較項目項目 復復 制制 轉轉 錄錄 翻翻 譯譯時間時間場所場所模板模板原料原料堿基堿基配對配對分裂間期分裂間期整個生長、發育過程整個生長、發育過程細胞核細胞核細胞核細胞核核糖體核糖體脫氧核苷酸脫氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸氨基酸氨基酸

13、DNADNARNARNA蛋白質蛋白質DNADNA的兩條鏈的兩條鏈DNADNA的一條鏈的一條鏈mRNAmRNAA-T、T-AG-C、C-GA-U、T-AG-C、C-GA-U、U-AG-C、C-G遺傳遺傳信息信息傳遞傳遞表達表達小結小結產物產物精選課件精選課件思考與討論1. 1.轉錄與轉錄與DNADNA復制有什么共同之處？這對保證遺復制有什么共同之處？這對保證遺 傳信息的準確轉錄有什么意義？傳信息的準確轉錄有什么意義？ 從場所來看，轉錄與復制都主要發生在細胞核從場所來看，轉錄與復制都主要發生在細胞核中。從過程來看，轉錄與復制都存在有解旋和合成，中。從過程來看，轉錄與復制都存在有解旋和合成，在合成的

14、過程中都需要模板、都遵循堿基互補配對在合成的過程中都需要模板、都遵循堿基互補配對規律，等等。規律，等等。 堿基互補配對規律能夠保證遺傳信息傳遞的準堿基互補配對規律能夠保證遺傳信息傳遞的準確性。確性。2. 2.想一想，轉錄與復制有什么區別？想一想，轉錄與復制有什么區別？提示：模板提示：模板 原料原料 產物產物精選課件精選課件ACUGGAUCUACUGGAUCUmRNAmRNA蘇氨酸蘇氨酸甘氨酸甘氨酸絲氨酸絲氨酸 轉錄轉錄翻譯翻譯蛋白質蛋白質密碼子密碼子ACU GGA UCUACU GGA UCUDNAACTGGATCTACTGGATCTTGACCTAGATGACCTAGA肽鍵肽鍵 肽鍵肽鍵DNA

15、、RNA中堿基數和蛋白質中氨基酸數關系中堿基數和蛋白質中氨基酸數關系精選課件精選課件遺傳信息：在遺傳信息：在DNA（基因）上。（基因）上。是脫氧核是脫氧核 苷酸的排列順序苷酸的排列順序。決定性狀。決定性狀密密 碼碼 子子 ：在：在mRNA上，是三個上，是三個核糖核苷酸核糖核苷酸 的的排序。決定氨基酸位置排序。決定氨基酸位置反密碼子：在反密碼子：在tRNA上，與密碼子配對。翻譯上，與密碼子配對。翻譯 作用作用2.遺傳信息、密碼子、反密碼子比較精選課件精選課件總結l一、轉錄：一、轉錄：l二、翻譯：二、翻譯：l三、遺傳信息三、遺傳信息 密碼子密碼子 反密碼子反密碼子l四、在原核生物中轉錄和翻譯同時進

16、行。四、在原核生物中轉錄和翻譯同時進行。l五、一條五、一條mRNA可以相繼結合多個核糖體，形可以相繼結合多個核糖體，形成相同的多肽鏈成相同的多肽鏈DNADNA上上的遺傳信息就傳遞到的遺傳信息就傳遞到mRNAmRNA上上mRNA中的堿基序列翻譯為蛋白質的中的堿基序列翻譯為蛋白質的氨基酸序列氨基酸序列精選課件精選課件1 1、在人體中，由、在人體中，由A A、T T、C C三種堿基參與構成三種堿基參與構成的核苷酸共的核苷酸共 A A2 2種種 B B4 4種種 C C5 5種種 D D6 6種種2 2、DNADNA復制，轉錄和翻譯后所形成的產物分復制，轉錄和翻譯后所形成的產物分別是別是 A.DNAA

17、.DNA，RNARNA和蛋白質和蛋白質 B.DNAB.DNA，RNARNA和氨基酸和氨基酸 C.RNAC.RNA，DNADNA和核苷酸和核苷酸 D.RNAD.RNA，DNADNA和蛋白質和蛋白質精選課件精選課件3 3、人體中具有胰島素基因和血紅蛋白、人體中具有胰島素基因和血紅蛋白基因，兩者基因，兩者 A.A.均在細胞核內轉錄和翻譯均在細胞核內轉錄和翻譯 B.B.均在細胞分裂前期按照堿基互補配對原均在細胞分裂前期按照堿基互補配對原則復制則復制 C.C.分別存在于不同組織的細胞中分別存在于不同組織的細胞中 D.D.轉錄的信使轉錄的信使RNARNA上相同的密碼子翻譯成相上相同的密碼子翻譯成相同的氨基

18、酸同的氨基酸 精選課件精選課件4 4、某、某DNADNA片段中共片段中共24002400個堿基對，則個堿基對，則由此片段所控制合成的多肽鏈中，最由此片段所控制合成的多肽鏈中，最多有氨基酸（多有氨基酸（ ）種）種 A A800800 B B400400 C C200200 D D20205 5、已知某蛋白質由、已知某蛋白質由2 2條肽鏈組成，共有肽鍵條肽鏈組成，共有肽鍵198198個，翻譯該蛋白質的個，翻譯該蛋白質的mRNAmRNA中有中有A A和和G G共共200200個，則轉錄該個，則轉錄該mRNAmRNA的基因中的基因中C C和和T T的數目為的數目為（ ） A.200A.200個個B.4

19、00B.400個個C.600C.600個個D.800D.800個個精選課件精選課件6 6、DNADNA分子模板鏈上的堿基序列攜帶的遺傳信息分子模板鏈上的堿基序列攜帶的遺傳信息最終翻譯的氨基酸如下表最終翻譯的氨基酸如下表則右圖所示的則右圖所示的tRNAtRNA所攜帶的氨基酸是所攜帶的氨基酸是A A賴氨酸賴氨酸 B B丙氨酸丙氨酸 C C半胱氨酸半胱氨酸 D D蘇氨酸蘇氨酸7 7、下列對轉運、下列對轉運RNARNA的描述，正確的是的描述，正確的是 A.A.每種轉運每種轉運RNARNA能識別并轉運多種氨基酸能識別并轉運多種氨基酸 B.B.每種氨基酸只有一種轉運每種氨基酸只有一種轉運RNARNA能轉運

20、它能轉運它 C.C.轉運轉運RNARNA能識別信使能識別信使RNARNA上的密碼子上的密碼子 D.D.轉運轉運RNARNA轉運氨基酸到細胞核內轉運氨基酸到細胞核內精選課件精選課件8 8、已知、已知tRNAtRNA一端的三個堿基是一端的三個堿基是CUACUA，則此，則此tRNAtRNA運載的氨運載的氨 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纈氨酸纈氨酸9 9、在胰蛋白質酶合成過程中，決定它性質的根本因素是、在胰蛋白質酶合成過程中，決定它性質的根本因素是 A AmRNAmRNA B BtRNAtRNA C CDNADNA D D核糖體核糖體精選課件精選課件1010、一條多肽鏈上有氨基酸、一條多肽鏈上有氨基酸300300個，則作為合成該多肽鏈個，則作為合成該多肽鏈 模板的信使模板的信使RNARNA分子和轉錄信使分子和轉錄信使RNARNA的的DNADNA分子至少要分子至少要 有堿基多少個？有堿基多少個？ A.300A.300；600 B.900600 B.900；18001800 C.900 C.900；900 D.600900 D.600；9009001 11 1、某生物基因單鏈的一段是、某生物基因單鏈的一段是GGC CA AG GA AC CA AA AA A 若若以此鏈為模板，經轉錄翻譯形成的多肽鏈上所對