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1、基 因 指导蛋白质的合成,第 1 节,基因,DNA,房祖名,成龙,基因控制生物性状,基因指导蛋白质合成的过程，叫基因的表达。,问题：基因是怎样指导蛋白质的合成呢？,1.DNA主要存在哪里？2.蛋白质在哪里合成？,DNA,蛋白质合成,（细胞核）,（细胞质）,核孔,mRNA,？,？,DNA 与RNA比较表,脱氧核苷酸,核糖核苷酸,脱氧核糖,核糖,A T C G,A U C G,一般为双链结构,多为单链结构,细胞核,细胞质,储存遗传信息,传递遗传信息,一、遗传信息的转录,为什么RNA适于作DNA的信使？,RNA可以传递遗传信息，也遵循“碱基互补配对原则”， RNA能通过核孔，从细胞核转移到细胞质。,
2、三种RNA示意图,信使RNA：转录遗传信息，翻译的模板,核糖体RNA： 与蛋白质构成核糖体,转运RNA： 转运氨基酸的工具,构成人体的核酸有两种，构成人体核酸的基本单位核苷酸有（）A.2种B.4种C.5种D.8种,D,问题：DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的呢？,转录：在细胞核中，以DNA的一条链为模板，合成mRNA的过程。（课文P63）,DNA的平面结构图,转录的过程：,DNA,游离的核糖核苷酸,1、DNA解旋，碱基暴露,2、游离的核糖核苷酸与DNA随机碰撞，氢键结合,3、连接成mRNA。,RNA 聚合酶,形成 mRNA 链，DNA上的遗传信息就传递到mRNA上,mRNA,DNA,细胞质,
3、细胞核,DNA,4、mRNA释放，DNA双链恢复,2.场所：,主要在细胞核,3.过程：4步:解旋、碱基互补配对、连接、释放,4.条件,5.结果：,1、转录的概念：在细胞核中，以DNA的一条链为模板，合成mRNA的过程。,DNA的一条链,游离的4种核糖核苷酸,ATP,解旋酶、RNA聚合酶等,形成一条mRNA,一、遗传信息的转录,碱基互补配对原则（A=U,T=A; G=C,C=G）,思考：转录与DNA复制的异同点,相同点： 都需要模板、酶、能量等； 都遵循碱基互补配对原则意义：碱基互补配对规律能够保证遗传信息传递的准确性。,不同点：,4种脱氧核苷酸,4种核糖核苷酸,DNA的两条链,DNA中的一条链
4、,两个双链DNA分子,单链RNA,A T,A U,不同点：,解旋酶、DNA聚合酶,解旋酶、RNA聚合酶,A,D,3： mRNA上有25的腺嘌呤，35的尿嘧啶，则转录该mRNA的DNA片段上腺嘌呤占碱基总数的（ ）A 50 B 25 C 30 D 35,C,DNA单链,D,问题情境,转录后进入细胞质的mRNA仍是碱基序列，而不是蛋白质，那么mRNA上的碱基序列如何能变成蛋白质中氨基酸酸的种类数目和排列顺序呢？ mRNA如何将遗传信息翻译成蛋白质？,二、遗传信息的翻译 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。叫做翻译。,RNA 蛋白质,RNA四种碱基,蛋白
5、质20种氨基酸,思考：mRNA的四种碱基如何决定20种氨基酸? 碱基和氨基酸之间的对应关系是怎样的?,A U C G,1个碱基决定一个氨基酸，,2个碱基决定一个氨基酸，,3个碱基决定一个氨基酸，,只能决定4种,只能决定4216种,只能决定4364种,信使RNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基,密码子:,遗传密码的特性：共64个遗传密码，其中有3个终止密码，没有对应的氨基酸。能决定氨基酸的遗传密码子只有61个。2、通用性：地球上几乎所有的生物共用一套密码子表。,3、简并性：一种氨基酸有两种以上的密码子的情况 。,在一定程度上能防止由于碱基的改变而导致的遗传信息的改变。,终止,终止,终止,1、专一
6、性一个密码子只对应一种氨基酸,AUG GUGUAA UAG UGA,甲硫氨酸,终止密码子,缬氨酸,起始密码子,编码氨基酸的密码子有61种,氨基酸,氨基酸,氨基酸, ,氨基酸,问题： mRNA进入细胞质后与核糖体结合，合成生产蛋白质的“生产线”，那么游离在细胞之中的氨基酸是如何运到合成蛋白质的“生产线”上的呢？,异亮氨酸,甲硫氨酸,谷氨酸,亮氨酸,1、细胞中的tRNA有多少种？,61种,2、tRNA和氨基酸转运有何对应关系？,每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。,每种氨基酸可由一种或几种tRNA转运。,与mRNA上的密码子碱基互补配对,专一性：,灵活运用：一个tRNA一端的三个碱基是CGA，另
7、一端携带的氨基酸是（ ）A.精氨酸（CGA） B.丙氨酸(GCU) C.脯氨酸（CCU）,核糖体,核糖体与mRNA结合，核糖体占据两个密码子位点,翻译的过程：,携带甲硫氨酸的tRNA通过与碱基AUG互补配对进入位点1,携带天门冬氨酸的tRNA进入位点2,甲硫氨酸,肽键,甲硫氨酸与天门冬氨酸形成肽键，核糖体转移到占据位点2的tRNA上。,甲硫氨酸,核糖体读取下一个密码子，原占据位点1的tRNA离开核糖体，占据位点2的核糖体进入位点1。,甲硫氨酸,肽键,一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点2,甲硫氨酸,天冬氨酸,重复步骤1、2、3、4,肽链延长,甲硫氨酸,天冬氨酸,异亮氨酸,肽链,直到核糖体读取到
8、mRNA的终止密码,一个mRNA分子同时结合多个核糖体,意义：,少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质,翻译,场所：,产物：,模板：,原料：,其他条件：,细胞质（核糖体）,mRNA,蛋白质,氨基酸,ATP、酶,、转运RNA（tRNA）,碱基互补配对：,GC、CG、UA、AU,遗传信息流动：,真核细胞中复制、转录、翻译的比较,细胞分裂间期,主要是细胞核,DNA的两条链,四种脱氧核苷酸,解旋酶，DNA聚合酶等,ATP,A-T、T-AC-G、G-C,半保留复制边解旋边复制,2个子代DNA分子,生长发育过程,主要是细胞核,基因的一条链,四种核糖核苷酸,RNA聚合酶等,ATP,A-U、T-AG-
9、C 、C-G,边解旋边转录,RNA,生长发育过程,细胞质,mRNA,二十种氨基酸,特定的酶等,ATP,多个特定氨基酸顺序的蛋白质,A-U、U-AG-C 、C-G,一个mRNA可结合多个核糖体同时翻译多个蛋白质,DNADNA,DNAmRNA,mRNA蛋白质,DNA的碱基数：mRNA的碱基数：蛋白质中氨基酸数 6:3:1,DNA的碱基数、mRNA的碱基数、蛋白质中氨基酸数三者之间有何数量关系？,说明：因为基因中存在终止密码子等片段，实际上基因（DNA）上所含有的碱基数要大于6n,或氨基酸数目小于n。因此一般题目中带有“至少”或“最多”字样。,n,DNA,3n,3n,3n,转录,翻译,mRNA,蛋白
10、质,练习,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 ( ) A198个 B199个 C200个 D201个,B,基因中碱基数：mRNA中碱基数：蛋白质中氨基酸数6 ： 3 ： 1,1、由n个碱基组成的基因，控制合成由1条多肽链组成的蛋白质，氨基酸的平均分子量为a，则该蛋白质分子量最大为 Ana/6 Bna/3-18（n/3-1） Cna-18(n-1) Dna/6-18(n/6-1),2.已知一个蛋白质由2条肽链组成，连接氨基酸的肽 键共有198个，翻译该蛋白质的mRNA中有A和G共200 个，则该mRNA中的C和U不能少于： A200个 B400个C600个
11、 D800个,A,密码子,精氨酸,氨基酸,转运RNA,G,信使RNA,G,G,DNA双链,3.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：,C,C,C,A,A,T,C,G,U,C,G,4.DNA分子模板链上的碱基序列携带的遗传信息最终 翻译的氨基酸如下表,则右图所示的tRNA所携带的氨基酸是,A赖氨酸 B丙氨酸 C半胱氨酸 D苏氨酸,5、(04高考江苏)下列对转运RNA的描述，正确的是 A.每种转运RNA能识别并转运多种氨基酸 B.每种氨基酸只有一种转运RNA能转运它 C.转运RNA能识别信使RNA上的密码子 D.转运RNA转运氨基酸到细胞核内,6、（04高考广东）人体中具有生长激素基因和血红 蛋白基因，两者 A. 分别存在于不同组织的细胞中 B均在细胞分裂前期按照碱基互补配对原则复制 C. 均在细胞核内转录和翻译 D转录的信使RNA上相同的密码子翻译成相同的氨基酸,7、人的胰岛素基因的存在部位和表达部位分别是 A.所有体细胞，所有体细胞 B.胰腺细胞，胰腺细胞 C.所有体细胞，胰岛B细胞 D.胰腺细胞，胰岛A细胞,8、已知一段mRNA含有30个碱基，其中A和G有12个，转录该段mRNA的DNA分子中应有C和T的个数是（ ） A.12 B. 24 C. 18 D. 30,
