第一節(jié)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成第四章基因的表達蛋白質(zhì)是生命活動的______者和_____者性狀的形成離不開________(特別是酶)的作用______控制生物體的性狀基因_________蛋白質(zhì)_______來_____性狀！體現(xiàn)承擔(dān)蛋白質(zhì)基因通過指導(dǎo)的合成控制第一節(jié)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成第四章基因的表達蛋白質(zhì)是生命活動1（一）基因、染色體、DNA的關(guān)系染色體DNA基因脫氧核苷酸功能數(shù)量關(guān)系存在位置是遺傳物質(zhì)DNA的主要載體（原因）是主要的遺傳物質(zhì)是有遺傳效應(yīng)的DNA片段基因的脫氧核苷酸排列順序就代表遺傳信息每個基因有成百上千個脫氧核苷酸1多個1（復(fù)制后2）細胞核細胞核、細胞質(zhì)細胞核、細胞質(zhì)細胞核、細胞質(zhì)（一）基因、染色體、DNA的關(guān)系染色體DNA基因脫氧核苷酸功2

基因2DNA基因1蛋白質(zhì)染色質(zhì)絲1染色體＝1DNA＝n個基因＝成百上千脫氧核苷酸基因2DNA基因1蛋白質(zhì)染色質(zhì)絲1染色體＝1DNA＝3(二)基因的功能通過復(fù)制把遺傳信息傳遞給下一代，即傳遞遺傳信息使遺傳信息以一定的方式反映到蛋白質(zhì)分子上，從而使后代表現(xiàn)出與親代相似的性狀，即表達遺傳信息（基因的表達）親代信息復(fù)制子代信息表達子代性狀有性生殖個體發(fā)育(二)基因的功能通過復(fù)制把遺傳信息傳遞給下一代，即傳遞遺傳信4場所：

（主要）模板：DNA片段（基因）的一條鏈原料：

酶：

產(chǎn)物：RNA能量：ATP

轉(zhuǎn)錄細胞核四種游離的核糖核苷酸DNA解旋酶、RNA聚合酶等問：還可以在哪里呢？問:RNA有哪幾種呢？RNA和DNA有什么區(qū)別？是整條DNA或者某片段解旋？堿基是如何配對的？A—U;T—A；C—G；G—C線粒體、葉綠體、擬核等轉(zhuǎn)錄這樣：DNA上的遺傳信息就傳遞到mRNA上場所：（主要）轉(zhuǎn)錄細胞核四種游離的核5圖4-4以DNA為模板轉(zhuǎn)錄RNA的圖解、轉(zhuǎn)錄圖4-4以DNA為模板轉(zhuǎn)錄RNA的圖解、轉(zhuǎn)錄61．如圖甲、乙表示真核生物遺傳信息傳遞過程中的某兩個階段的示意圖，圖丙為圖乙中部分片段的放大示意圖。對此分析合理的是A．圖甲所示過程主要發(fā)生于細胞核內(nèi)，圖乙所示過程主要發(fā)生于細胞質(zhì)內(nèi)B．圖中催化圖甲、乙所示兩過程的酶1、酶2和酶3是相同的C．圖丙中a鏈為模板鏈，b鏈為轉(zhuǎn)錄出的子鏈D．圖丙中含有兩種單糖、五種堿基、五種核苷酸C1．如圖甲、乙表示真核生物遺傳信息傳遞過程中的某兩個階段的示72．(2011·海南卷)關(guān)于核酸生物合成的敘述，錯誤的是()A．DNA的復(fù)制需要消耗能量B．RNA分子可作為DNA合成的模板C．真核生物的大部分核酸在細胞核中合成D．真核細胞染色體DNA的復(fù)制發(fā)生在有絲分裂前期

D3．(2011·江蘇卷)下列物質(zhì)合成時，需要模板的是()A．磷脂和蛋白質(zhì) B．DNA和酶C．性激素和胰島素 D．神經(jīng)遞質(zhì)和受體B4．(2011·海南卷)關(guān)于RNA的敘述，錯誤的是()A．少數(shù)RNA具有生物催化作用B．真核細胞內(nèi)mRNA和tRNA都是在細胞質(zhì)中合成的C．mRNA上決定1個氨基酸的3個相鄰堿基稱為密碼子D．細胞中有多種tRNA，一種tRNA只能轉(zhuǎn)運一種氨基酸B2．(2011·海南卷)關(guān)于核酸生物合成的敘述，錯誤的是(8

翻譯場所：模板：原料：搬運工：產(chǎn)物：細胞質(zhì)中的核糖體20種氨基酸mRNAtRNA遺傳信息，密碼子，反密碼子，氨基酸之間關(guān)系如何？mRNA上堿基如何決定氨基酸？（有密碼子）（有反密碼子）一個mRNA分子上有若干個核糖體同時進行工作在翻譯過程中，少量的mRNA分子就可以合成大量的蛋白質(zhì)，原因是什么？翻譯堿基互補配對：G－C、C－G、U－A、A－U遺傳信息流動：mRNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)（肽鏈）場所：細胞質(zhì)中的核糖體20種氨基酸mRNAtRNA遺傳信9翻譯翻譯10根據(jù)在蛋白質(zhì)生物合成中遺傳信息傳遞的規(guī)律，在下面表格數(shù)碼中填入相應(yīng)的字母：DNA雙鏈GG信使RNAG轉(zhuǎn)運RNA氨基酸密碼子ACCTACAGCU精氨酸CG練習(xí)根據(jù)在蛋白質(zhì)生物合成中遺傳信息傳遞的規(guī)律，在下面表格數(shù)碼中填11(1)mRNA與核糖體的數(shù)量關(guān)系：(2)存在上述關(guān)系的意義：(3)蛋白質(zhì)合成的方向：判斷依據(jù)是根據(jù):(4)蛋白質(zhì)合成的結(jié)果：合成的僅是多肽鏈，如果形成分泌蛋白還需要運送至

等結(jié)構(gòu)中進一步加工。(5)討論：圖示中合成了幾條肽鏈？是否相同？一個mRNA可同時結(jié)合多個核糖體少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白質(zhì)從左向右多肽鏈的長短，長的翻譯在前內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體4個核糖體合成的4條多肽鏈，因為模板mRNA相同，所以合成了4條相同的肽鏈考點(1)mRNA與核糖體的數(shù)量關(guān)系：(3)蛋白質(zhì)合成的方向：一121：（08·江蘇生物）下圖為原核細胞中轉(zhuǎn)錄、翻譯的示意圖。據(jù)圖判斷，下列描述中正確的是（多選）A.圖中表示4條多肽鏈正在合成B.轉(zhuǎn)錄尚未結(jié)束，翻譯即已開始C.多個核糖體共同完成一條多肽鏈的翻譯D.一個基因在短時間內(nèi)可表達出多條多肽鏈圖中附有核糖體的四條鏈是轉(zhuǎn)錄后的mRNA，而不是4條肽鏈原核細胞由于沒有核膜的阻斷，所以可以邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯。合成若干條蛋白質(zhì)多肽鏈BD1：（08·江蘇生物）下圖為原核細胞中轉(zhuǎn)錄、翻譯的示意圖。據(jù)132．下圖為某種真菌線粒體中蛋白質(zhì)的生物合成示意圖，下列描述與實際不相符的是()A．完成圖中過程①需要先把原料、酶、能量等物質(zhì)由細胞質(zhì)基質(zhì)運進細胞核B．線粒體中蛋白質(zhì)的合成不受核DNA控制C．線粒體能合成蛋白質(zhì)，則線粒體內(nèi)存在核糖體D．線粒體中的mRNA上決定氨基酸的密碼子的種類最多有61種B2．下圖為某種真菌線粒體中蛋白質(zhì)的生物合成示意圖，下列描述與14根據(jù)細胞中遺傳物質(zhì)的復(fù)制和表的過程，結(jié)合所給圖示一至五，回答下列問題。⑴圖一所示全過程叫

。⑵看圖回答：

圖二圖三圖四生理過程模板中心法則DNA復(fù)制P鏈、T鏈轉(zhuǎn)錄A鏈翻譯D鏈根據(jù)細胞中遺傳物質(zhì)的復(fù)制和表的過程，結(jié)合所給圖示一至五，回答15⑶DNA和RNA在化學(xué)組成上的區(qū)別是

。⑷能完成圖一中③④的生物是__________________。⑸圖五是_________________，在生物細胞中共有________種。⑹基因中

代表遺傳信息，基因可通過控制

進而控制生物體的性狀，還能通過控制

直接控制生物體

蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)組成DNA的五碳糖為脫氧核糖，堿基有T無U，而組成RNA五碳糖為核糖，堿基有U無T。RNA病毒（某些病毒也得分）轉(zhuǎn)運RNA(tRNA)61脫氧核苷酸（堿基）的排列順序酶的合成來控制代謝過程⑶DNA和RNA在化學(xué)組成上的區(qū)別蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)組成DNA的五16【訓(xùn)練】如圖為在實驗室中進行的相關(guān)模擬實驗，請據(jù)圖回答問題：(1)圖中甲、乙模擬實驗?zāi)M的過程分別是_________、___________。(2)圖中乙過程要順利進行，還需向試管中加入的物質(zhì)或細胞結(jié)構(gòu)有_____________、____________。(3)人們通過研究發(fā)現(xiàn)，有些抗生素通過阻斷細菌細胞內(nèi)蛋白質(zhì)的合成，從而抑制細菌的繁殖。現(xiàn)發(fā)現(xiàn)一種新型抗生素，請你根據(jù)上述模擬實驗的方法探究這種抗生素能否阻斷細菌DNA和人體DNA的轉(zhuǎn)錄過程。第一步：取A、B、C、D4支試管，各加入足量的ATP、核糖核苷酸、相關(guān)酶的混合溶液。第二步：_____________________________________。第三步：_____________________________________。②預(yù)期實驗結(jié)果并得出實驗結(jié)論：該實驗有可能會出現(xiàn)_______種實驗結(jié)果，如果出現(xiàn)______________，則說明該抗生素只阻斷細菌DNA的轉(zhuǎn)錄，不阻斷人體DNA的轉(zhuǎn)錄。A試管中無RNA生成，B試管中有RNA生成，C、D試管中均有RNA生成轉(zhuǎn)錄翻譯tRNA核糖體向A試管滴加適量一定濃度的抗生素水溶液，B試管中滴加等量的蒸餾水，同時A、B試管中加入等量相同的細菌DNA；向C試管滴加適量一定濃度的抗生素水溶液，D試管滴加等量的蒸餾水，同時C、D試管中加入等量相同的人體DNA①實驗步驟：把A、B、C、D4支試管放在相同且適宜的條件下培養(yǎng)一段時間后，檢測4支試管中有無RNA的生成4【訓(xùn)練】如圖為在實驗室中進行的相關(guān)模擬實驗，請據(jù)圖回答問題：17基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系是

基因結(jié)構(gòu)蛋白細胞結(jié)構(gòu)生物性狀酶或激素細胞代謝生物性狀蛋白質(zhì)總之：a.生物性狀主要是由蛋白質(zhì)體現(xiàn)b.蛋白質(zhì)的合成又受基因的控制所以：生物的性狀是由基因控制的基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系是基因結(jié)構(gòu)蛋白細胞結(jié)構(gòu)生物性狀酶18從基因的角度來解釋孟德爾的圓粒與皺粒豌豆DNA中插入了一段外來的DNA序列，打亂了編碼淀粉分支酶的基因淀粉分支酶不能________蔗糖不能合成為淀粉，蔗糖含量升高淀粉含量低的豌豆由于失水而顯得皺縮編碼淀粉分支酶的基因正常淀粉分支酶正常合成蔗糖合成為淀粉，淀粉含量升高淀粉含量高，有效保持水分，豌豆顯得圓鼓鼓正常合成從基因的角度來解釋孟德爾的圓粒與皺粒豌豆DNA中插入了一段外19控制酪氨酸酶的基因異常酪氨酸酶不能正常合成酪氨酸不能正常轉(zhuǎn)化為黑色素缺乏黑色素表現(xiàn)為白化病①基因通過控制______合成來控制代謝過程，進而控制生物體的_____酶的性狀例1控制酪氨酸酶的基因異常酪氨酸酶不能正常合成酪氨酸不能正常轉(zhuǎn)化20②基因還能通過控制蛋白質(zhì)的______而_____控制生物體的_______性狀結(jié)構(gòu)直接CFTR基因缺失3個堿基CFTR蛋白結(jié)構(gòu)異常，導(dǎo)致功能異常患者支氣管內(nèi)黏液增多黏液清除困難，細菌繁殖，肺部感染例2編碼血紅蛋白的基因中一個堿基變化血紅蛋白的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化紅細胞成鐮刀型容易破裂，患溶血性貧血例3②基因還能通過控制蛋白質(zhì)的______而_____性狀結(jié)構(gòu)211.基因和性狀的關(guān)系都是簡單的線性關(guān)系嗎？不是！2.有哪些性狀是有多個基因共同控制的？人的身高、血壓、智力、長相、記憶力等。問題探討植物的花色等。1.基因和性狀的關(guān)系都是簡單的線性關(guān)系嗎？不是！2.有22例:野生植物雜醬草有紫花、紅花、白花三種表現(xiàn)型（如圖）

，已知紫花形成的生物化學(xué)途徑是：

基因A

基因b↓

↓

酶Ⅰ

酶Ⅱ

↓

↓

前體物質(zhì)（白色）→花紅素(紅色)→紫色素(紫色)

從圖中可以看出，紫花的出現(xiàn)是兩對基因共同作用的結(jié)果。思考：從圖中可以得出什么結(jié)論？例:野生植物雜醬草有紫花、紅花、白花三種表現(xiàn)型（如圖），已23

同一株水毛茛裸露在空氣中的葉和浸泡在水中的葉表現(xiàn)出兩種不同的形態(tài)。2、這兩種形態(tài)的葉，其細胞的基因組成一樣嗎？3、你還能提出什么問題？水中的葉比空氣中的葉要狹小一些。基因組成應(yīng)該一樣，由一個受精卵發(fā)育而來。為什么葉片細胞的基因組成相同，而葉片卻表現(xiàn)出明顯的不同？

1、這兩種葉形有什么不同？問題探討表現(xiàn)型=基因型+環(huán)境條件同一株水毛茛裸露在空氣中的葉和浸泡在水中的葉24DNA的分布主要在染色體上細胞質(zhì)內(nèi)細胞核遺傳細胞質(zhì)遺傳生物的遺傳（所以說，染色體是DNA的主要載體）例：紫茉莉葉色的遺傳DNA的分布主要在染色體上細胞質(zhì)內(nèi)細胞核遺傳細胞質(zhì)遺傳生物的25復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯場所細胞核（主要）細胞核核糖體模板DNA的兩條鏈DNA片段中的一條鏈信使RNA原料脫氧核苷酸（4種）核苷酸（4種）氨基酸（20種）堿基配對方式A-T、T-A、G-C、C-GA-U、T-A、G-C、C-GA-U、U-A、G-C、C-G產(chǎn)物兩個相同的DNA分子一個RNA分子蛋白質(zhì)復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯場所細胞核（主要）細胞核核糖體模板DNA的兩條鏈26實驗驗證：1961年英國的克里克和同事用實驗證明一個氨基酸是由mRNA的3個堿基決定，即三聯(lián)體密碼子信使RNA上決定一個氨基酸的3個相鄰的堿基密碼子:決定氨基酸的密碼子共有多少種？氨基酸有多少種?UCAUGAUUAmRNA密碼子密碼子密碼子實驗驗證：1961年英國的克里克和同事用實驗證明一個氨基酸是27基因表達一輪復(fù)習(xí)課課件28遺傳密碼的特性：1.有3個終止密碼，沒有對應(yīng)的氨基酸，所以，在64個遺傳密碼中，能決定氨基酸的遺傳密碼子只有61個。2.通用性：地球上幾乎所有的生物共用一套密碼子表。3.簡并性：一種氨基酸有兩種以上的密碼子的情況。在一定程度上能防止由于堿基的改變而導(dǎo)致的遺傳信息的改變。問題：氨基酸是怎樣運送到核糖體上的呢？遺傳密碼的特性：問題：氨基酸是怎樣運送到核糖體上的呢？29基因表達一輪復(fù)習(xí)課課件30AG

T

AC

AA

A

T

AGCUGACGGUUURNA聚合酶AGTACAAATAGCUGACGGUUURNA31AG

T

AC

AA

A

T

AGCGACGGUUUUAGTACAAATAGCGACGGUUUU32AG

T

AC

AA

A

T

AGCGACGGUUUUAGTACAAATAGCGACGGUUUU33AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUUUAAGTACAAATGCGACGGUUUUA34AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGUUGUUAAGTACAAATGCGACGUUGUUA35AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGUGUUAUAGTACAAATGCGACGUGUUAU36AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUAUUAGTACAAATGCGACGGUUAUU37AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUAUUAAGTACAAATGCGACGGUUAUUA38AG

T

AC

AA

A

T

GCGCGGUUAUUAUAGTACAAATGCGCGGUUAUUAU39AG

T

AC

AA

A

T

GGCGGUUAUUAUCAGTACAAATGGCGGUUAUUAUC40AG

T

AC

AA

A

T

GGCGGUUAUUAUCmRNADNA上的遺傳信息就傳遞到mRNA上AGTACAAATGGCGGUUAUUAUCmR41UCAUGAUUAAAU

亮氨酸ACU

天冬氨酸

核糖體細胞質(zhì)中的mRNA與核糖體結(jié)合細胞質(zhì)中UCAUGAUUAAAU亮氨酸ACU天冬氨酸核糖體42UCAUGAUUAAAU

亮氨酸ACU

天冬氨酸

tRNA上的反密碼子與mRNA上的密碼子互補配對

細胞質(zhì)中UCAUGAUUAAAU亮氨酸ACU天冬氨酸t(yī)RN43UCAUGAUUAAAU

亮氨酸ACU

天冬氨酸AUG

異亮氨酸細胞質(zhì)中tRNA將氨基酸轉(zhuǎn)運到

mRNA上的相應(yīng)位置

UCAUGAUUAAAU亮氨酸ACU天冬氨酸AUG44UCAUGAUUAAAU

亮氨酸ACU