遗传信息的转录和翻译 ：理解所列知识和其他相关知识之间的联系 和区别，并能在较复杂的情境中综合运用 其进行分析、判断、推理和评价。考试大纲的要求：第4章 遗传的分子基础电影侏罗纪公园中恐龙复活 的场景问题一：在现实生活中，我们能不能像电影侏罗纪公园中描述的 那样，利用恐龙的DNA，使恐龙复活呢？ 问题二：如果能利用恐龙的DNA使恐龙复活，你认为主要要解决什么 问题？ 思考几个问题1、遗传物质主要存在于细胞的什么部位？2、生物的性状或生命的主要功能由什么物质承担？3、蛋白质的合成在细胞的什么部位？4、DNA能不能到细胞质中去直接指导蛋白质的合成？DNA与蛋白质之间有无中间物质充当信使呢？DNA主要位于细胞核蛋白质核糖体mRNA控制不能基因肤色眼皮单双血型基因基因有遗传效应的DNA片段控制生物性状在染色体上呈线性排列基因控制生物性状指导指导 合成合成蛋白质体现者基因指导蛋白质合成的过程，叫基因指导蛋白质合成的过程，叫基因的表达基因的表达。问题：基因是怎样指导蛋白质的合成呢？中心法则图解RNADNA 蛋白质转录翻译复制一、中心法则的提出和发展1.提出：克里克、1957第二节、基因对性状的控制资料分析： 资料一、1965年，科学家在RNA肿瘤病毒里发现了一种RNA复制酶，像DNA复 制酶能对DNA进行复制一样，RNA复制 酶能对RNA进行复制。RNA RNA RNA复制酶 资料二、1970年，科学家在致癌的RNA病毒中发现逆转录酶，它能以RNA 为模板合成DNA。RNA DNA 逆转录酶资料三、1982年，科学家发现疯牛病是由一种结构异常的蛋白质在脑细胞内大量增值引起的。这种因错误折叠而形成的结构异常的蛋白质， 可能促使与其具有相同氨基酸序列的蛋白质发生同样的折叠错误，从而导致大量结构异常的蛋 白质的形成。蛋白质 蛋白质 2.发展逆转录DNA （基因）翻译转录蛋白质 （性状）RNA复制复制注：尚未明确【思考】 讨论并回答下列生物能进行的遗传信息的传递与表达过程（用序号表示） 生物种类遗传信息的传递与表达过程 DNA病毒 RNA 病毒大多数RNA病毒 逆转录病毒原核、真核生物DNARNA蛋白质质 总结：1.以DNA为遗传物质的生物遗传信息的传递：2.以RNA为遗传物质的生物遗传信息的传递：RNA蛋白质翻译DNA转录 RNA蛋白质翻译RNA逆转录RNADNA蛋白质转录翻译二、二、基因、蛋白质与性状的关系基因、蛋白质与性状的关系 基因控制蛋白质的合成到底与基因控制生物的性状有什么关系呢？1、 豌豆的圆粒与皱粒2、 人的白化病3、 囊性纤维病4、 镰刀型贫血症二、基因、蛋白质与性状的关系DNA中插入了一段外来的DNA序列 ，打乱了编码淀粉分支酶的基因淀粉分支酶不能正常合成蔗糖不合成为淀粉，蔗糖含量升高淀粉含量低的豌豆由于失水而显 得皱缩（性状：皱粒）编码淀粉分支酶的基因正常淀粉分支酶正常合成蔗糖合成为淀粉，淀粉含量升高淀粉含量高，有效保留水分，豌 豆显得圆鼓鼓（性状：圆粒）实例实例1 1白 化 病白化病是一种 较常见的皮肤及其 附属器官黑色素缺 乏所引起的疾病。这类病人通常 是全身皮肤、毛发 、眼睛缺乏黑色素 ，表现出怕光等行 为 实例实例2 2人的白化病人的白化病控制酶形成的基因异常控制酶形成的基因正常酪氨酸酶不能正常合成酪氨酸酶正常合成酪氨酸不能正常转化为黑色素酪氨酸能正常转化为黑色素缺乏黑色素而表现为白化病表现正常基因通过控制酶的合成来控制代谢的 过程，进而控制生物体的性状结论：镰刀型细胞贫血症镰刀型细胞贫血症 控制血红蛋白形成的基因中一个碱基对变化血红蛋白的结构发生变化红细胞呈镰刀状红细胞容易破裂，患溶血性贫血实例实例3 3囊性纤维病实例实例4 4 CFTR基因缺失了3个碱基患者支气管内黏液增多CFTR蛋白结构异常，导致功能异常黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染基因还能通过控制蛋白质的结构而生 物体的性状。结论： 酶或激素 细细胞代谢谢 生物性状 基因 结结构蛋白 细细胞结结构 生物性状直接作用间接作用基因控制性状途径二、二、基因、蛋白质与性状的关系基因、蛋白质与性状的关系 (三)基因与性状的关系资料一：资料二：结论：基因和性状的关系并不都是 简单的线性关系。表现型（性状）=基因型（基因）+环境一个性状可能是由多个基因决定的，反之，一 个基因也可以影响多个性状。课本练习P71基础题 （2012江苏卷）6下列关于人类基因组计划的叙述，合理的 是 A该计划的实验将有助于人类对自身疾病的诊治和预防 B该计划是人类从细胞水平研究自身遗传物质的系统工程 C该计划的目的是测定人类一个染色体组中全部DNA序列 D该计划的实验不可能产生种族歧视、侵犯个人隐私等负面 影响 A经典回顾 6（11年上海卷）右图表示两基因转录的mRNA分子 数在同一细胞内随时间 变化的规律。若两种mRNA 自形成至翻译结束的时间相等， 两基因首次表达的产 生共存至少需要（不考虑蛋白质降解） A4h B6h C8h D12hB（10海南卷）12下列关于遗传信息传递的叙述，错误 的是 A线粒体和叶绿体中遗传信息的传递遵循中心法则 BDNA中的遗传信息是通过转录传递给mRNA的 CDNA中的遗传信息可决定蛋白质中氨基酸的排列 顺序 DDNA病毒中没有RNA，其遗传信息的传递不遵循 中心法则D1.(2010天津)根据表中的已知条件，判断苏苏氨酸的密码码 子是( )A.TGU BUGACACU DUCUC3.(2010江苏)铁铁蛋白是细细胞内储储存多余Fe3的蛋白， 铁铁蛋白合成的调节调节 与游离的Fe3、铁调节铁调节 蛋白、铁应铁应 答 元件等有关。铁应铁应 答元件是位于铁铁蛋白mRNA起始密码码上 游的特异性序列，能与铁调节铁调节 蛋白发发生特异性结结合，阻遏 铁铁蛋白的合成。当Fe3浓浓度高时时，铁调节铁调节 蛋白由于结结合 Fe3而丧丧失与铁应铁应 答元件的结结合能力，核糖体能与铁铁蛋白 mRNA一端结结合，沿mRNA移动动，遇到起始密码码后开始翻 译译(如下图图所示)。回答下列问题问题 ：(1)图图中甘氨酸的密码码子是_，铁蛋白基因中决定_的模板链碱基序列为 _。(2)Fe3浓浓度低时时，铁调节铁调节 蛋白与铁应铁应 答元件结结合干 扰扰了_，从而抑制了翻译译的 起始；Fe3浓浓度高时时，铁调节铁调节 蛋白由于结结合Fe3而丧丧失 与铁应铁应 答元件的结结合能力，铁铁蛋白mRNA能够够翻译译。这这种 调节调节 机制既可以避免_对细对细 胞的毒性影响，又可以 减少_ _。GGU 甘天色 CCACTGACC核糖体在mRNA上的结合与移动细胞内物质和能量的浪费Fe3(3)若铁铁蛋白由n个氨基酸组组成，指导导其合成的mRNA 的碱基数远远大于3n，主要原因是_ _ _ 。(4)若要改造铁铁蛋白分子，将图图中色氨酸变变成亮氨酸( 密码码子为为UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG)，可以 通过过改变变DNA模板链链上的一个碱基来实现实现 ，即由 _。mRNA两端存在不 翻译的序列CA1、揭示生物体内遗传信息传递一般规律 的是（ ）A基因的遗传定律B碱基互补配对原则C中心法则D自然选择学说C2、如下图是设想的一条生物合成途径的示意图。 若将缺乏此途径中必需的某种酶的微生物置于含X 的培养基中生长，发现微生物内有大量的M和L，但 没有Z，试问基因突变影响到哪种酶（ ）MYLXZB 酶C 酶E 酶D 酶A 酶A、 E酶 B、 B酶 C、 C酶 D、A酶和D酶C3、下图所示的过程，正常情况下在动植物细胞 中都不可能发生的是（ ） A、 B、 C、 D、 B4、甜豌豆的紫花对白花是一对相对性状，由 非同源染色体上的两个相对基因共同控制，只 有当同时存在两个显性基因（A和B）时，花中 的紫色素才能合成，下列说法正确的是（ ） A一种性状只能由一种基因控制 B生物体的性状完全由基因控制 C每种性状都是由两个基因控制的 D基因之间存在着相互作用D D1、观赏植物藏报春，在20-25的条件下，红色（A ）对白色（a）为显性，基因型为AA或Aa的藏报春 开红花，基因型为aa的藏报春开白花。但是，如 果把开红花的藏报春移到30条件下，虽然基因 型仍为AA或Aa，但新开的花全是白花，这说明了 什么？ 表现型是基因型与环境相互作用的结果拔高练习引发非典型肺炎的SARS病毒为单链RNA病毒，复制不经过DNA 中间体，使用标准密码子。下图为SARS病毒在宿主细胞内的 增殖示意图：写出其遗传信息坐传递方向.请概括出SARS病毒遗传信息传递和表达的主要途径： 。 （病毒）（病毒）RNA RNA （互补）（互补）RNARNA （病毒）（病毒）RNARNA 蛋白质或蛋白质或RNARNA（自我复制）（自我复制） 蛋白质蛋白质点击高考课堂巩固蛋白质种氨基酸数目与mRNA、DNA中碱基数目的关系1、如果某蛋白质中有n个氨基酸，则指导该蛋白质合成的mRNA的碱基数目为 ，控制该蛋白质合成的DNA（基因）中的碱基数目为 。3n6n比例是_13620、蚕的丝腺细胞能产生大量蛋白质，这种蛋白质叫丝蛋白.这些细胞不产生血液中的蛋白质，因此推测丝腺细胞A.只有丝蛋白基因B.丝蛋白基因表达而血液基因不表达C.比合子的基因少D.有丝蛋白基因和其他基因,但没有血液蛋白基因19、（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 21、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 22、(04高考上海)组成人体蛋白质的20种氨基酸所对应的密码子共有A、4个 B、20个 C、61个 D、64个23、根据转录和翻译过程填充DNA双 链G 信使 RNA转运 RNA氨基酸 丙氨酸（密码 GCA ）C AC G TG C AC G U24、下列转录的简式中，一共有核苷酸_种DNA：G-C-A-C RNA：C-G-U-G25、一个DNA分子中的碱基A+T为70%，其转录成的信使RNA上的U为25%，则信使RNA上的碱基A为_26、已知一段信使RNA有12个A和G，该信使RNA上共有30个碱基。那么转录成信使RNA的一段DNA分子 中应有C和T_个645%(A1+T1)% =(A2+T2)% = 总(A+T)%(G1+C1)% = (G2+C2)% = 总(G+C)%=（AR+UR）%=（GR+CR）%3027、要研究基因控制蛋白质的合成过程，最好选择下列哪一项