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1、第4章 基因的表达,蜘蛛侠如何由普通人获得超能力的？蜘蛛侠为何能发射出蛛丝的？,小飞守角制作,基因,小飞守角制作,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？,小飞守角制作,第1节 基因指导蛋白质的合成,小飞守角制作,1.DNA主要存在哪里？2.蛋白质在哪里合成？,DNA,主要在细胞核,蛋白质的合成,在细胞质(核糖体)进行,指导,通过RNA,问题：,1、DNA在细胞核中，而蛋白质合成是在细胞质中进行的，两者如何联系起来的呢？,小飞守角制作,如何解读DNA的信息呢？,遗传信息的转录,1、RNA与DNA的区别,核糖,脱氧核糖,小飞守角制作,比较R
2、NA与DNA结构的不同,脱氧核苷酸,核糖核苷酸,脱氧核糖,核 糖,A T C G,A U C G,通常双螺旋结构,一般单链结构,细胞核,细胞质,遗传信息的储存、传递、表达,小飞守角制作,RNA的种类,信使 RNA mRNA,核糖体 RNA rRNA,转运 RNA tRNA,2、RNA的类型,小飞守角制作,信使RNA（m RNA）：传递遗传信息，翻译的模板，,转运RNA（t RNA）：识别并转运特定氨基酸，呈三叶草型结构。,核糖体RNA（r RNA）：核糖体的组成成分。,2、为什么RNA适于做DNA的信使呢？,小飞守角制作,基本组成单位是核苷酸,遵循“碱基互补配对原则”,RNA一般是单链，而且比
3、DNA短，能够通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。,2、RNA适于做DNA的信使的原因：,DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的呢？,小飞守角制作,4、转录,转录的定义：在细胞核中，以DNA的一条链为模板，合成mRNA的过程。,转录的场所：细胞核。,转录的模板：DNA分子的一条链。,转录的原料：四种核糖核苷酸。,转录的条件：模板、原料、能量、酶。,转录时的碱基配对：,转录的产物：mRNA。,DNA,RNA,A,T,C,G,U,A,G,C,GC、CG、TA、AU,（8）转录的过程,小飞守角制作,DNA的平面结构图,转录的过程：,小飞守角制作,DNA,游离的核糖核苷酸,1、DNA解旋，碱基暴露,小飞守
4、角制作,2、游离的核糖核苷酸与DNA随机碰撞，氢键结合,小飞守角制作,小飞守角制作,3、连接成mRNA。,小飞守角制作,小飞守角制作,小飞守角制作,小飞守角制作,小飞守角制作,小飞守角制作,小飞守角制作,小飞守角制作,小飞守角制作,RNA 聚合酶,形成 mRNA 链，DNA上的遗传信息就传递到mRNA上,mRNA,DNA,小飞守角制作,细胞质,细胞核,DNA,4、mRNA释放，DNA双链恢复,小飞守角制作,思考与讨论：1、转录成的RNA的碱基序列，与作为模板的DNA单链的碱基序列有哪些异同？与该DNA的另一条链的碱基 序列有哪些异同？2、转录与DNA复制有什么共同之处？这对保证遗传信息的准确转
5、录有什么意义？,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,两个双链DNA分子,单链RNA,A T,A U,不同点：,解旋酶、DNA聚合酶,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,C,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
6、过程。叫做翻译。,RNA 蛋白质,RNA四种碱基,蛋白质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
7、导致的遗传信息的改变。,终止,终止,终止,1、专一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
8、运用：一个tRNA一端的三个碱基是CGA，另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
9、氨酸,异亮氨酸,肽链,直到核糖体读取到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：,小飞守角制作,基因控制蛋白质合成的过程,DNA的遗传信息,mRNA的遗传信息,蛋白质的氨基酸排列顺序,转录,翻译,数量,n,3n,6n,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,
10、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-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,小飞守角制作,课堂练习：,1DNA复制、转录、翻译分别形成 ADNA、RNA、蛋白质 BRNA、DNA、多肽 CRNA、DNA、核糖体 DRNA、DNA、蛋白质,A,2遗传密
11、码位于 A蛋白质分子上 BDNA分子上 CRNA分子上 D信使RNA分子上,D,小飞守角制作,3.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,小飞守角制作,4若某肽链的第一个氨基酸的密码子为AUG，那么控制这个氨基酸的DNA模板链上相应的 三个碱基的顺序应为 AUAC BAUG CATG DTAC,D,D,5一个转运RNA的3个碱基为CGA，此RNA 运载的氨基酸是 A酪氨酸（UAC）B谷氨酸（GAG）C精氨酸（CGA）D丙氨酸（GCU）,小飞守角制
12、作,6一条多肽链中有氨基酸1000个，则作为合成 该多肽的模板信使RNA和用来转录信使RNA 的DNA分子分别至少要有碱基多少个 A3000个和3000个 B1000个和2000个 C3000个和6000个 D2000个和4000个,C,基因中碱基数：mRNA中碱基数：蛋白质中氨基酸数6：3：1,小飞守角制作,7某DNA片段所转录的mRNA中U%28%，A%18%，则个DNA片段中T%和G%分别占（）。,A.46%,54%B.23%,27%C.27%,23%D.46%,27%,B,=(Am+Um)%=(Gm+Cm)%,小飞守角制作,A,密码子,精氨酸,氨基酸,tRNA,G,mRNA,G,G,DNA双链,8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,
