第4章基因的表達第一頁，共三十二頁。復制過程:第二頁，共三十二頁。時間場所條件原則過程特點結果意義DNA分子復制過程有絲分裂的間期和減數第一次分裂前的間期主要發生在細胞核中①模板：DNA的兩條鏈；②原料：游離的4種脫氧核苷酸；③能量：ATP；④酶：解旋酶、DNA聚合酶等堿基互補配對原則:A-TT-AG-CC-G解旋―→合成互補子鏈―→形成子代DNA分子①邊解旋邊復制②半保留復制1個DNA分子―→2個子代DNA分子確保了親子代之間遺傳信息的連續性第三頁，共三十二頁。基因控制生物性狀指導合成蛋白質體現者基因指導蛋白質合成的過程，叫基因的表達。問題：基因是怎樣指導蛋白質的合成呢？

誰控制遺傳性狀的？誰體現生物的性狀？引課第四頁，共三十二頁。第1節基因指導蛋白質的合成小飛守角制作第五頁，共三十二頁。主要在細胞核在細胞質的核糖體上進行媒介：RNA基因（DNA片段）蛋白質的合成指導原因：1、RNA能夠儲存遺傳信息

2、RNA一般為單鏈，而且比DNA短，因此能通過核孔。問題：1、為什么RNA適合做DNA的信使2、RNA和DNA在化學組成和結構上有哪些區別？

3、RNA有哪幾種？第六頁，共三十二頁。RNA的種類信使RNA(mRNA)核糖體RNA(rRNA)轉運RNA(tRNA)第七頁，共三十二頁。一、基因指導蛋白質的合成的過程：一）轉錄：將DNA的遺傳信息轉移到媒介---RNA中二）翻譯：RNA中的遺傳信息指導蛋白質的合成第八頁，共三十二頁。RNA聚合酶過程第9頁㈠遺傳信息的轉錄第九頁，共三十二頁。RNA聚合酶過程第10頁㈠遺傳信息的轉錄第十頁，共三十二頁。RNA聚合酶ATCGUAGC過程第11頁㈠遺傳信息的轉錄細胞核一條鏈模板堿基互補配對mRNA轉錄：在_______內，以DNA的______為______，按照____________的原則合成_____的過程。第十一頁，共三十二頁。㈠遺傳信息的轉錄第十二頁，共三十二頁。轉錄1、場所:模板:酶和能量:3、原則:4、產物:5、遺傳信息傳遞方向:主要在細胞核中DNA的一條鏈4種游離的核糖核苷酸RNA聚合酶、ATP堿基互補配對原則mRNADNA轉錄mRNA2、條件:原料:A—U、T—A、

G—C、C—G第十三頁，共三十二頁。AUCGUCCGCADNAmRNA轉錄ATCGATCCGCAATAGCTAGGCGTmRNA合成以后，就通過______進入細胞質中。游離在細胞質中的各種____________

，以__________________為模板，合成具有一定__________________的蛋白質的過程叫做______。

核孔氨基酸信使RNA氨基酸順序翻譯㈡遺傳信息的翻譯問題：mRNA上的堿基與氨基酸的對應關系是怎樣的？第十四頁，共三十二頁。mRNA：蛋白質：氨基酸一個堿基決定一個氨基酸只能決定幾種：4種20種4種不行兩個堿基決定一個氨基酸只能決定幾種：4×4=16不行三個堿基決定一個氨基酸能決定幾種：4×4×

4=64有余假設：UCAUGAUUA第十五頁，共三十二頁。

密碼子

密碼子

密碼子UCAUGAUUAmRNA

密碼子：mRNA上三個相鄰的堿基，決定1個氨基酸的。第十六頁，共三十二頁。20種氨基酸的密碼子表

第1個字母第2個字母第3個字母密碼子苯丙氨酸UUUUUU①每個密碼子是否都可以編碼氨基酸呢？②一個密碼子是否只能編碼一種氨基酸？③一種氨基酸只能由一種密碼子進行編碼嗎？精氨酸的密碼子有幾個？是什么？第十七頁，共三十二頁。(2).一個密碼子決定___種氨基酸,一種氨基酸可以和___

種密碼子相對應。(3).有___個終止密碼，(不編碼氨基酸，起終止信號的作用）:UAA、UAG、UGA(4).有____個起始密碼(可編碼氨基酸）：

AUG(甲硫氨酸）、GUG（纈氨酸）6461132一或多(1).圖中有___個遺傳密碼子，能決定氨基酸的只有____個。第十八頁，共三十二頁。①已知一段mRNA的堿基序列是AUGGAAGCAUGUCCGAGCAAGCCG，你能寫出對應的氨基酸序列嗎？甲硫氨酸谷氨酸丙氨酸半胱氨酸脯氨酸絲氨酸賴氨酸脯氨酸請結合密碼子表，討論下列問題：②地球上幾乎所有的生物體都是共用上述的密碼子表。根據這一事實，你能想到什么？地球上幾乎所有的生物共用一套密碼子指的是遺傳密碼的通用性。這說明生物有共同的起源或生命在本質上是統一的，地球上的所有生物都有或近或遠的親緣關系。③從密碼子表上可以看到，一種氨基酸可能有幾個密碼子，這一現象稱做密碼的簡并。你認為密碼的簡并對生物體的生存發展有什么意義？從密碼的簡并性我們能認識到：如果密碼子中的一個堿基發生變化，可能影響到蛋白質氨基酸的種類，也有可能翻譯出的蛋白質氨基酸的種類不發生變化（如GAU→GAC都決定天冬氨酸），這就保證了生物遺傳的相對穩定性，又使生物出現變異有可能，從而促進生物的發展進化。第十九頁，共三十二頁。ACU氨基酸反密碼子1、每種tRNA只能識別并轉運一種氨基酸。2、一種氨基酸可由一種或幾種tRNA來運輸。問題：游離的氨基酸是如何搬運到合成蛋白質的“生產線”上的？

翻譯的搬運工---轉運RNA(tRNA)3、反密碼子有61種核糖體GAGUCAUGCmRNA合成蛋白質的“生產線”第二十頁，共三十二頁。AUGGAUAUCmRNA？甲硫氨酸CUA反密碼子核糖體小飛守角制作翻譯的搬運工---轉運RNA(tRNA)第二十一頁，共三十二頁。核糖體核糖體核糖體UAUCGUCUGGGAUACGGCAAUACAGUCACCGGAUmRNAUACCGUGGACUG多肽鏈翻譯的過程是怎樣的？第二十二頁，共三十二頁。二、遺傳信息的翻譯第二十三頁，共三十二頁。翻譯：在細胞質中,以mRNA為模板,合成具有一定氨基酸順序的蛋白質的過程1、場所:5、原則:6、產物:7、遺傳信息傳遞方向:細胞質的核糖體ATP堿基互補配對原則mRNA蛋白質翻譯肽鏈或蛋白質2、條件:模板:能量:mRNA20種游離的氨基酸原料:酶tRNAG－C、C－G、U－A、A－U第二十四頁，共三十二頁。DNA(基因)蛋白質mRNA轉錄翻譯基因指導蛋白質合成的過程第二十五頁，共三十二頁。1、在細胞質中，翻譯是一個快速的過程。一個mRNA分子上結合多個核糖體，短時間內形成多條相同的肽鏈，提高翻譯的速度。2、從基因的表達過程可以看出：DNA（基因）中脫氧核苷酸的排列順序決定了信使RNA中

的排列順序，進而決定

的排列順序，最終決定了

的結構和功能。核糖核苷酸氨基酸蛋白質第二十六頁，共三十二頁。DNA、mRNA的堿基和氨基酸的數量關系結論:CGTGCACATGCACTGGTADNA谷氨酸組氨酸精氨酸氨基酸CGUGGACAUmRNAGCACUGGUAtRNA氨基酸序列基因的堿基

mRNA的堿基

氨基酸=6

3

1第二十七頁，共三十二頁。【典型例題】【方法點撥】GCACGTACGTGC賴氨酸丙氨酸半胱氨酸蘇氨酸DNA分子模板鏈上的堿基序列最終翻譯的氨基酸如下表，則下圖所示tRNA所攜帶的氨基酸是（）A．賴氨酸B．丙氨酸C．半胱氨酸D．蘇氨酸題中表格為“DNA分子模板鏈上的堿基序列最終翻譯的氨基酸”，并不是遺傳密碼；由圖中tRNA的反密碼子可知，決定此tRNA所攜帶氨基酸的遺傳密碼子為GCA，相應DNA分子上的遺傳信息應為CGT，故其所攜帶的氨基酸應為丙氨酸。B第二十八頁，共三十二頁。【典型例題】【方法點撥】關于轉錄和翻譯的敘述，錯誤的是（）A．轉錄時以核糖核苷酸為原料B．轉錄時RNA聚合酶能識別DNA中特定堿基序列C．mRNA在核糖體上移動翻譯出蛋白質D．不同密碼子編碼同種氨基酸可增強密碼的容錯性轉錄是以DNA的一條鏈為模板、以核糖核苷酸為原料合成RNA的過程，A項正確；轉錄過程需要RNA聚合酶的催化，RNA聚合酶能首先識別并結合到啟動子上，驅動基因轉錄出mRNA，B項正確；以mRNA為模板翻譯合成蛋白質時移動的是核糖體，C項錯誤；一個氨基酸可以有幾種不同的密碼子，這樣有時由于差錯導致的密碼子改變卻不會改變氨基酸，從而保持生物性狀的相對穩定，D項正確。C第二十九頁，共三十二頁。【典型例題】【方法點撥】下列有關真核細胞中DNA分子復制和基因表達的說法，不正確的是（）A.核DNA復制發生在間期而不是分裂期B.細胞內DNA分子復制發生在細胞核和某些細胞器內C.DNA分子復制和基因表達的過程中都有氫鍵的斷裂D.mRNA上的密碼子都能與tRNA上的反密碼子一一對應核DNA復制發生在間期中的S期，而不是分裂期，A正確；細胞內DNA分子復制發生在細胞核和某些細胞器(線粒體和葉綠體)內，B正確；DNA分子復制和基因表達的過程中都有解旋過程，解旋過程中氫鍵的斷裂，C正確；mRNA上的密碼子有64種，tRNA上的反密碼子只有61種，因此，mRNA上的密碼子不都能與tRNA上的反密碼子一一對應，D錯誤。D第三十頁，共三十二頁。復制、轉錄和翻譯的比較比較項目復制

轉錄

翻譯場所

細胞核

細胞核細胞質模板DNA的兩條鏈DNA的一條鏈mRNA酶解旋酶，DNA聚合酶等解旋酶，RNA聚合酶等多種酶能量ATPATPATP原料4種脫氧核苷酸4種核糖核苷酸氨基酸產物子代DNAmRNA

多肽鏈堿基配對A-TT-AG-CC-GA-UT-AG-CC-GA-UU-AG-CC-G小飛守角制作第三十一頁，共三十二頁。內容總結第4章基因的表達。有絲分裂的間期和減數第一次分裂前的間期。解旋―→合成互補子鏈―→形成子代DNA分子