第四章 基因的表达,第1节 基因指导蛋白质的合成,基因如何进行表达？,性状,基因,蛋白质,基因通过指导蛋白质的 合成来控制生物的性状， 这一过程称为“基因的 表达”。,基因,蛋白质的合成,指导,_指导蛋白质的合成,基因是有_的_片段； DNA 主要存在于_中，而蛋白质的合成是在_中进行的。,细胞核中的DNA如何指导细胞质中的蛋白质的合成,基因,遗传效应,DNA,细胞核,细胞质,以_为信使,RNA,信使：遗传信息的传递者,DNA,RNA 的主要区别,脱氧核苷酸,核糖核苷酸,脱氧核糖,核糖,A T C G,A U C G,多为双链结构,多为单链结构,细胞核,细胞质,为什么RNA适合做DNA的信使呢？,RNA一般是_链，而且比 DNA ，因此能够通过_，从_转移到_中。,单,核孔,细胞核,细胞质,短,一、RNA 的种类,信使RNA (mRNA)： 传递遗传信息，指导蛋白质合成。,核糖体RNA (rRNA)： 与蛋白质一起构成核糖体。,转运RNA (tRNA)： 三叶草结构，运输氨基酸的 工具。,问题1：,DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的呢？,DNA mRNA,二、遗传信息的转录,转录,细胞核,第1步：DNA双链解开，双链的碱基得以暴露,解旋酶 ATP,原料：游离的4种核糖核苷酸,第2步：核糖核苷酸与DNA碱基互补配对，两者以氢键结合。 在RNA聚合酶的作用下，核糖核苷酸依次连接。,第3步：在RNA聚合酶的作用下，新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上,第4步：合成的mRNA从DNA链上释放，而后DNA双链恢复双螺旋结构,2.转录的过程,解旋,第1步,第2步,第3步,第4步,互补配对,连接,释放,四部曲:,模板链,解旋,配对,释放,连接,在_内，以DNA的_为_， 按照_的原则合成_的过程。,转录,主要场所：,产物：,模板：,原料：,条件：,碱基互补配对：,细胞核,四种游离的核糖核苷酸,DNA的一条链,RNA,ATP、解旋酶、RNA聚合酶等,G 、C 、T 、A,遗传信息流动：,细胞核,一条链,模板,碱基互补配对,mRNA,C,G,A,U,边解旋边转录 DNA双链恢复，保留,特点：,课堂练习选择题,1.下列关于DNA和RNA的描述错误的是( ) A.构成RNA和DNA的的五碳糖不同 B.尿嘧啶是RNA特有的碱基，胸腺嘧啶是DNA特有的碱基 C.RNA只分布在细胞质中，DNA只分布在细胞核内 D.RNA与DNA分子均由四种核苷酸组成,C,2.下列关于基因表达中转录过程的说法，正确的是( ) A.只能发生在细胞核中 B.需要DNA的两条链作为模板 C.以脱氧核糖核苷酸为原料 D.该过程需要酶的参与,D,问题2：,当mRNA携带着遗传信息到达细胞质后，细胞又是怎样解读的呢？,mRNA 蛋白质,如果1个碱基决定1个氨基酸就只能决定_种，即,三、遗传信息的翻译,翻译,细胞质,思考：,组成蛋白质的氨基酸：mRNA的碱基：,mRNA的4种碱基如何决定蛋白质的20种氨基酸呢？,20种,4种,如果3个碱基决定1个氨基酸就可决定_种，即,如果2个碱基决定1个氨基酸就只能决定_种，即,4,16,64,氨基酸序列,推测,密码子,密码子：mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基。,决定氨基酸的密码子共有多少种？,密码子表,翻译起点,翻译终点,密码子总数是 种， 但编码氨基酸的密码子是 种。,64,61,一种密码子 决定 氨 基酸，但一种 氨基酸可以由 密码子决定。,一种或多种,一种,密码子的特点：1、简并性：一种氨基酸可由一种或几种密码子决定 。,当某DNA碱基发生改变，是否一定会导致生物性状发生改变？,在一定程度上能防止由于DNA中碱基的改变而 导致的蛋白质的改变。,2、通用性：地球上几乎所有的生物共用一套密码子表。说明生物之间存在或近或远的亲缘关系。,三、遗传信息的翻译,甲硫氨酸,天冬氨酸,异亮氨酸,细胞质中游离的氨基酸如何运送到核糖体上？,tRNA,氨基酸的“搬运工”tRNA,每种tRNA只能识别并转运 1种氨基酸；没有与终止密码子对应的tRNA。,与mRNA上的密码子互补配对,三叶草形,一端可携带氨基酸,另一端有三个碱基 （反密码子）,tRNA是否只有三个碱基？,翻译的过程,密码子与反密码子,甲硫氨酸,天冬氨酸,一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸?,一种氨基酸只能由一种tRNA携带?,天冬氨酸,位点1,位点2,是,一种氨基酸可以由一种或几种tRNA来转运！,反密码子、tRNA均为61种,一个转运RNA一端的三个碱基是CGA， 这个tRNA转运的氨基酸是 （ ） A酪氨酸（UAC） B谷氨酸（GAG） C精氨酸（CGA） D丙氨酸（GCU）,D,翻译,场所：,产物：,模板：,原料：,条件：,细胞质（核糖体）,mRNA,具有一定氨基酸顺序的蛋白质,20种氨基酸,ATP、酶,、tRNA,碱基互补配对：,GC、CG、UA、AU,遗传信息流动：,游离在 中的各种 ，以 为模板合成具 有一定 的 的过程。,细胞质,氨基酸,mRNA,氨基酸顺序,蛋白质,（起始运输延伸终止脱离）,翻译的特点：,一个mRNA可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成。,同一个体中的胰岛B细胞和神经细胞所含基因基本相同， 但两者结构、功能相差甚远，主要原因是什么？,基因的选择性表达，即两者合成了不同的mRNA,转录、翻译与DNA复制的比较,4种脱 氧核苷酸,4种核 糖核苷酸,20种氨基酸,2个相同的DNA,RNA,蛋白质,边解旋边复制，半保留复制,边解旋边转录，DNA仍保留,DNA的两条链,DNA的一条链,mRNA,mRNA,转录,翻译,细胞核,细胞质,细胞核(主要),细胞质,1个mRNA可结合多个核糖体，提高合成蛋白质的速率,细胞分裂间期,细胞生长发育的过程中,细胞核(主要),蛋白质中氨基酸数目与mRNA、DNA中碱基数目的关系,如果某蛋白质（一条肽链）中有n个氨基酸，则指导该蛋白质合成的mRNA的碱基数目至少为 ，控制该蛋白质合成的DNA（基因）中的碱基数目至少为 。,3n,6n,即基因中碱基数：mRNA上的碱基数：蛋白质中氨基酸个数=,631,1、根据转录和翻译过程填充,C,A,C,G,T,G,C,A,C,G,U,练习,2、mRNA在细胞核中合成后，到达细胞质的过程中，共经过几层生物膜 （ ） A1 B2 C3 D03、复制、转录、翻译的模板分别是 （ ） ADNA的一条链、tRNA、DNA的一条链 BDNA的一条链、rRNA、mRNA CDNA的两条链、DNA的一条链、mRNA DDNA的两条链、DNA的一条链、tRNA,D,C,4、(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5、信使RNA中核苷酸的顺序是由下列哪项决定的（ ） A转运RNA中的核苷酸的排列序列 B蛋白质分子中的氨基酸的排列序列 C核糖体RNA中核苷酸的排列序列 DDNA分子中的脱氧核苷酸的排列序列,C,D,6、已知某转运RNA的一端的三个碱基顺序是GAU，它所转运的氨基酸是亮氨酸，那么决定此氨基酸的密码是由下列哪个转录来的（ ）,A、GAT B、GAA C、GUA D、CTA,A,7、某基因中含有1200个碱基，则由它控制合成的一条肽链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 ： 1,8、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,D,8、某DNA片段所转录的mRNA中U%28%，A%18%，则该DNA片段中T%和G%分别占（ ）。,46%,54% B.23%,27% C.27%,23% D.46%,27%,B,= (Am+Um)% = (Gm+Cm)%,10、请根据基因控制蛋白质合成的示意图回答问题。,（1）填写图中号码所示物质或结构的名称： _ _ _ _ _ _ _ _ （2）图中过程在遗传学上叫做_ _，该过程主要发生 在_ _中。按从左到右的次序写出区段所对应的DNA模板 链碱基的排列顺序 。 （3）图中过程在遗传学上叫做 ；该过程发生在 中。,DNA,mRNA,tRNA,核糖体,转录,细胞核,TACCGAAGAAAC,翻译,细胞核,