4.1 4.1 基因指导蛋白质的合基因指导蛋白质的合成成第四章基因的表达第四章基因的表达蛋白质是生命活动的蛋白质是生命活动的_者和者和_者者性状的形成离不开性状的形成离不开_(_(特别是酶特别是酶) )的作用的作用_控制生物体的性状控制生物体的性状基因基因_蛋白质蛋白质_来来_性状！性状！体现体现承担承担蛋白质蛋白质基因基因通过指导通过指导的合成的合成控制控制 从恐龙化石中提取出恐龙从恐龙化石中提取出恐龙 DNA DNA ，真的可以使恐龙复活吗？真的可以使恐龙复活吗？电电影影侏侏罗罗纪纪公公园园中中恐恐龙龙复复活活的的场场景景基因基因蛋白质的合成蛋白质的合成指导指导_指导蛋白质的合成指导蛋白质的合成基因是有基因是有_的的_片段；片段； DNA DNA 主要存在于主要存在于_中，而蛋白质的合成是在中，而蛋白质的合成是在_中进行的。中进行的。细胞核中的细胞核中的DNADNA如何指导细胞质中的蛋白质的合成如何指导细胞质中的蛋白质的合成基因基因遗传效应遗传效应DNADNA细胞核细胞核细胞质细胞质以以_为媒介为媒介RNARNA为什么为什么RNARNA适合做适合做DNADNA的信使呢？的信使呢？比较项目比较项目DNADNARNARNA基本单位基本单位五碳糖五碳糖含氮碱基含氮碱基结构结构主要存在部位主要存在部位DNA,RNA DNA,RNA 的主要区别的主要区别脱氧核苷酸脱氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸脱氧核糖脱氧核糖核糖核糖A T C GA T C GA U C GA U C G多为双链结构多为双链结构多为单链结构多为单链结构细胞核细胞核细胞质细胞质 RNARNA一般是一般是_链，而且比链，而且比 DNA DNA 短，因此能够通过短，因此能够通过_，从，从_转移到转移到_中。中。单单核孔核孔细胞核细胞核细胞质细胞质RNARNA是由核苷酸连接而成，跟是由核苷酸连接而成，跟DNADNA一样能储存遗传一样能储存遗传信息。信息。RNARNA的种类的种类信使信使 RNA(mRNA) RNA(mRNA)核糖体核糖体 RNA(rRNA)RNA(rRNA)转运转运 RNA(tRNA) RNA(tRNA)将将DNA的遗传信息转录下来，以遗传密码的遗传信息转录下来，以遗传密码的形式传递至细胞质的核糖体上，成为蛋的形式传递至细胞质的核糖体上，成为蛋白质合成的模板。白质合成的模板。氨基酸的运载工具。（一种转运氨基酸的运载工具。（一种转运RNA只能只能识别和转运一种氨基酸。识别和转运一种氨基酸。核糖体的组成部分核糖体的组成部分场所：场所：主要在主要在细胞核细胞核 模板模板：DNA的一条链的一条链结果结果：形成一条形成一条mRNA过程：过程： a. DNA a. DNA 解旋解旋b. DNA与与RNA的碱基互补配对：的碱基互补配对：AU ; CG； c.以一条链为模板合成以一条链为模板合成RNARNA，d.mRNAd.mRNA从从DNADNA上释放，上释放，DNADNA双链恢复双链恢复条件：条件：模板模板：酶酶： 解旋酶解旋酶、RNA聚合酶聚合酶原料原料：四种核糖核苷酸：四种核糖核苷酸能量能量： ATP这样：这样：DNADNA上的遗传信息就传递到上的遗传信息就传递到mRNAmRNA上上RNARNA聚合酶聚合酶DNADNA的遗传信息是怎么传给的遗传信息是怎么传给mRNAmRNA的？的？( (阅读阅读P.63)P.63)( (一一) )转录转录在在_内，以内，以DNADNA的的_为为_， 按按照照_的原则合成的原则合成_的过程。的过程。细胞核细胞核一条链一条链模板模板碱基互补配对碱基互补配对RNARNA（1 1）DNADNA的两条链都能转录吗？的两条链都能转录吗？（2 2）DNADNA链完全解开吗？链完全解开吗？（3 3）在转录过程中碱基互补配对原则有什么特殊）在转录过程中碱基互补配对原则有什么特殊 情况？情况？ AUAU、TATA、 GC GC、 CG CG思考思考: :转录与转录与DNADNA复制有什么异同点复制有什么异同点? ?练习：练习：1、已知一段、已知一段mRNA含有含有30个碱基，其中个碱基，其中A和和G有有12个，转录该段个，转录该段mRNA的的DNA分分子中应有子中应有C和和T的个数是（的个数是（ ）A.12 B.24 C.18 D.302、细胞中不能合成蛋白质的是（、细胞中不能合成蛋白质的是（ ）A.胰腺细胞胰腺细胞 B.肠黏膜细胞肠黏膜细胞C.成熟红细胞成熟红细胞 D.白细胞白细胞DC3、如图是、如图是DNA转录过程中的一个片段，转录过程中的一个片段，其核苷酸的种类有（其核苷酸的种类有（ ） CTTA GAAUA.4种种 B.5种种 C.6种种 D.8种种C4、若、若DNA分子中，含有脱氧核糖分子中，含有脱氧核糖200个，胞嘧啶为个，胞嘧啶为60个，则该片段转录而个，则该片段转录而成的成的mRNA中含有尿嘧啶的数目最多中含有尿嘧啶的数目最多为为 （ ）A20个个B40个个C60个个D200个个B转录与转录与DNA分子复制的区别分子复制的区别复制复制转录转录时间时间场所场所原料原料模板模板条件条件配对原则配对原则特点特点产物产物意义意义有丝分裂间期和减数有丝分裂间期和减数第一次分裂间期第一次分裂间期生长发育过程生长发育过程主要在细胞核，少部分在线粒体和叶绿体主要在细胞核，少部分在线粒体和叶绿体TA、 GCAU、 CG边解旋边复制，半保留复制边解旋边复制，半保留复制边解旋边转录边解旋边转录两个双链两个双链DNA分子分子一条单链一条单链mRNA复制遗传信息，使遗传信复制遗传信息，使遗传信息从亲代传给子代息从亲代传给子代传递遗传信息，为传递遗传信息，为翻译做准备翻译做准备四种脱氧核苷酸四种脱氧核苷酸四种核糖核苷酸四种核糖核苷酸DNA的两条链的两条链DNA中的一条链中的一条链模板、原料、模板、原料、ATP、酶、酶DNA(DNA(基因基因) )蛋白质蛋白质RNARNA转录转录翻译翻译基基因因指指导导蛋蛋白白质质合合成成的的过过程程在细胞质中在细胞质中, ,以以mRNAmRNA为模板为模板, ,合成具有合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。 （二）翻译（二）翻译思考：思考： 组成蛋白质的氨基酸：组成蛋白质的氨基酸： 信使信使RNARNA的碱基：的碱基：4 4种碱基如何决定蛋白质的种碱基如何决定蛋白质的2020种氨基酸呢？种氨基酸呢？2020种种4 4种种如果如果1 1个碱基决定个碱基决定1 1个氨基酸就只能决定个氨基酸就只能决定_种，即种，即 如果如果3 3个碱基决定个碱基决定1 1个氨基酸就可决定个氨基酸就可决定_种，即种，即 如果如果2 2个碱基决定个碱基决定1 1个氨基酸就只能决定个氨基酸就只能决定_种，即种，即4 416166464实验验证：实验验证：19611961年英国的克里克和同事用实验证明一年英国的克里克和同事用实验证明一个氨基酸是由个氨基酸是由m mRNARNA的的3 3个碱基决定，即个碱基决定，即三联体密码子三联体密码子信使信使RNARNA上决定一个氨基酸的上决定一个氨基酸的3 3个相邻的碱基个相邻的碱基密码子密码子: :决定氨基酸的密码子共有多少种？决定氨基酸的密码子共有多少种？氨基酸有多少种氨基酸有多少种? ?UCAUG A UUAmRNAmRNA密码子密码子密码子密码子密码子密码子P P6565思考与讨论思考与讨论2020种氨基酸的密码子种氨基酸的密码子密码子与反密码子密码子与反密码子A A U亮氨酸亮氨酸AC U天冬氨酸天冬氨酸一种一种tRNAtRNA只能携带一种氨基酸只能携带一种氨基酸? ?一种氨基酸只能由一种一种氨基酸只能由一种tRNAtRNA携带携带? ?AUG异亮氨酸异亮氨酸翻翻 译译翻译小结翻译小结定义：游离在细胞质中的各种氨基酸，以定义：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNAmRNA为模板合为模板合 成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。原料：原料：_多种氨基酸多种氨基酸场所：场所：_过程：过程：_细胞质中的核糖体细胞质中的核糖体起始、延伸、中止起始、延伸、中止模板：模板：_产物：产物：_遗传信息传递方向：遗传信息传递方向：_mRNAmRNA蛋白质蛋白质mRNAmRNAProPro转录、翻译与转录、翻译与DNADNA复制的比较复制的比较场所场所模板模板原料原料产物产物遗传信息遗传信息传递方向传递方向DNADNA复制：复制：DNA DNADNA DNA转录：转录：DNA RNADNA RNA翻译：翻译：RNA ProRNA Pro游离的脱游离的脱氧核苷酸氧核苷酸游离的核游离的核糖核苷酸糖核苷酸游离的游离的 氨氨基酸基酸DNADNAmRNAmRNA蛋白质蛋白质DNADNADNADNADNAmRNADNAmRNA亲代亲代DNADNA的的 每一条链每一条链DNADNA的一条链的一条链（模板链）（模板链）mRNAmRNA小结小结RNARNA基因基因蛋白质蛋白质转录转录翻译翻译细胞核细胞核细胞质细胞质细胞核细胞核细胞核细胞核细胞质细胞质mRNAPromRNAPro课堂巩固课堂巩固蛋白质种氨基酸数目与蛋白质种氨基酸数目与mRNAmRNA、DNADNA中碱基数目的关系中碱基数目的关系1 1、如果某蛋白质中有、如果某蛋白质中有n n个氨基酸，则指导该个氨基酸，则指导该蛋白质合成的蛋白质合成的mRNAmRNA的碱基数目为的碱基数目为 ，控制该蛋白质合成的控制该蛋白质合成的DNADNA（基因）中的碱基（基因）中的碱基数目为数目为 。3n3n6n6n 比例是比例是_1361362 2、一条多肽链上有氨基酸、一条多肽链上有氨基酸300300个，则作为合成该多肽链个，则作为合成该多肽链 模板的信使模板的信使RNARNA分子和转录信使分子和转录信使RNARNA的的DNADNA分子至少要分子至少要 有碱基多少个？有碱基多少个？ A.300A.300；600 B.900600 B.900；18001800 C.900 C.900；900 D.600900 D.600；9009003 3、某生物基因单链的一段是、某生物基因单链的一段是GCAGACAAGCAGACAAA A 若以此链为模板，经转录翻译形成的多肽链上所对若以此链为模板，经转录翻译形成的多肽链上所对应的氨基酸顺序是应的氨基酸顺序是 苯丙氨酸苯丙氨酸UUUUUU； 天冬氨酸天冬氨酸GACGAC； 亮氨酸亮氨酸CUGCUG； 赖氨酸赖氨酸AAAAAA； 精氨酸精氨酸CGUCGU； 丙氨酸丙氨酸GCAGCA A. B.A. B. C. D. C. D.4 4、在人体中，由、在人体中，由A A、T T、C C三种碱基参与构成的核苷酸共三种碱基参与构成的核苷酸共 A A2 2种种 B B4 4种种 C C5 5种种 D D6 6种种5 5、DNADNA分子的基本功能是遗传信息的分子的基本功能是遗传信息的 A A贮存和表达贮存和表达 B B传递和表达传递和表达 C C贮存和传递贮存和传递 D D转录和翻译转录和翻译6 6、某种蛋白质中含、某种蛋白质中含200200个氨基酸，在控制此蛋白质合成个氨基酸，在控制此蛋白质合成 的的DNADNA中，最少应有（中，最少应有（ ）个脱氧核苷酸）个脱氧核苷酸 A A12001200 B B600600 C C400400 D D2002007 7、DNADNA复制，转录和翻译后所形成的产物分别是复制，转录和翻译后所形成的产物分别是 A ADNADNA，RNARNA，蛋白质，蛋白质 B BDNADNA，RNARNA和氨基酸和氨基酸 C CRNARNA，DNADNA和核糖和核糖 D DRNARNA，DNADNA和蛋白质和蛋白质8 8、某信使、某信使RNARNA中有碱基中有碱基4040个，其中个，其中C+UC+U为为1515个，那么转录个，那么转录 此此RNARNA的的DNADNA中中G+AG+A为为 A A1515 B B2525 C C3030 D D40409 9、某、某DNADNA分子片段中碱基为分子片段中碱基为24002400对，则由此片段所控制对，则由此片段所控制 合成的多肽链中，最多有氨基酸（合成的多肽链中，最多有氨基酸（ ）种）种 A A800800 B B400400 C C200200 D D20201010、已知、已知tRNAtRNA一端的三个碱基是一端的三个碱基是CUACUA，则此，则此tRNAtRNA运载的氨运载的氨 基酸是基酸是 A A亮氨酸亮氨酸 B B天冬氨酸天冬氨酸C C丙氨酸丙氨酸 D D缬氨酸缬氨酸1111、在胰蛋白质酶合成过程中，决定它性质的根本因素是、在胰蛋白质酶合成过程中，决定它性质的根本因素是 A AmRNAmRNA B BtRNAtRNA C CDNADNA D D核糖体核糖体1212、设控制某含、设控制某含a a条肽链的蛋白质合成的基因含条肽链的蛋白质合成的基因含X X个碱基个碱基 对，氨基酸的平均分子量为对，氨基酸的平均分子量为Y Y，则该蛋白质的分子量，则该蛋白质的分子量 约为约为 A. B. A. B. C. D. C. D.1313、一种人工合成的信使、一种人工合成的信使RNARNA只含有两种核苷酸只含有两种核苷酸U U和和A A，其，其 中中U U的含量是的含量是A A的的5 5倍，这种人工合成的信使倍，这种人工合成的信使RNARNA理论上最理论上最 多有多少种可能的密码子多有多少种可能的密码子 A.4A.4种种 B.6 B.6种种 C.8 C.8种种 D. D.无法确定无法确定1414、某基因有、某基因有192192个脱氧核苷酸其控制合成的多肽应脱个脱氧核苷酸其控制合成的多肽应脱 掉的水分子为掉的水分子为 A.191 B.95 C.32 D.31A.191 B.95 C.32 D.311515、由、由n n个碱基组成的基因，控制合成由个碱基组成的基因，控制合成由1 1条多肽链组成条多肽链组成 的蛋白质，氨基酸的平均分子量为的蛋白质，氨基酸的平均分子量为a a，则该蛋白质的，则该蛋白质的 分子量最大为分子量最大为 A Ana/6na/6 B Bna/3-18na/3-18（n/3-1n/3-1） C Cna-18(n-1)na-18(n-1) D Dna/6-18(n/6-1)na/6-18(n/6-1)1616、已知一个蛋白质由、已知一个蛋白质由2 2条肽链组成，连接氨基酸的肽条肽链组成，连接氨基酸的肽 键共有键共有198198个，翻译该蛋白质的个，翻译该蛋白质的mRNAmRNA中有中有A A和和G G共共200200 个，则该个，则该mRNAmRNA中的中的C C和和U U不能少于：不能少于： A A200200个个 B B400400个个C C600600个个 D D800800个个1717、DNADNA分子模板链上的碱基序列携带的遗传信息最终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翻译的氨基酸如下表则右图所示的则右图所示的tRNAtRNA所携带的氨基酸是所携带的氨基酸是A A赖氨酸赖氨酸 B B丙氨酸丙氨酸 C C半胱氨酸半胱氨酸 D D苏氨酸苏氨酸1818、(04(04高考江苏高考江苏) )下列对转运下列对转运RNARNA的描述，正确的是的描述，正确的是 A.A.每种转运每种转运RNARNA能识别并转运多种氨基酸能识别并转运多种氨基酸 B. B.每种氨基酸只有一种转运每种氨基酸只有一种转运RNARNA能转运它能转运它 C. C.转运转运RNARNA能识别信使能识别信使RNARNA上的密码子上的密码子 D. D.转运转运RNARNA转运氨基酸到细胞核内转运氨基酸到细胞核内2020、蚕的丝腺细胞能产生大量蛋白质，这种蛋白质叫、蚕的丝腺细胞能产生大量蛋白质，这种蛋白质叫 丝蛋白丝蛋白. .这些细胞不产生血液中的蛋白质，因此推这些细胞不产生血液中的蛋白质，因此推 测丝腺细胞测丝腺细胞 A.A.只有丝蛋白基因只有丝蛋白基因 B. B.丝蛋白基因表达而血液基因不表达丝蛋白基因表达而血液基因不表达 C. C.比合子的基因少比合子的基因少 D. D.有丝蛋白基因和其他基因有丝蛋白基因和其他基因, ,但没有血液蛋白基因但没有血液蛋白基因1919、（、（0404高考广东）人体中具有生长激素基因和血红高考广东）人体中具有生长激素基因和血红 蛋白基因，两者蛋白基因，两者 A. A. 分别存在于不同组织的细胞中分别存在于不同组织的细胞中 B B均在细胞分裂前期按照碱基互补配对原则复制均在细胞分裂前期按照碱基互补配对原则复制 C. C. 均在细胞核内转录和翻译均在细胞核内转录和翻译 D D转录的信使转录的信使RNARNA上相同的密码子翻译成相同的氨基酸上相同的密码子翻译成相同的氨基酸 2121、人的胰岛素基因的存在部位和表达部位分别是、人的胰岛素基因的存在部位和表达部位分别是 A.A.所有体细胞，所有体细胞所有体细胞，所有体细胞 B. B.胰腺细胞，胰腺细胞胰腺细胞，胰腺细胞 C. C.所有体细胞，胰岛所有体细胞，胰岛B B细胞细胞 D. D.胰腺细胞，胰岛胰腺细胞，胰岛A A细胞细胞 2222、(04(04高考上海高考上海) )组成人体蛋白质的组成人体蛋白质的2020种氨基酸所对应种氨基酸所对应 的密码子共有的密码子共有 A A、4 4个个 B B、2020个个 C C、6161个个 D D、6464个个2323、根据转录和翻译过程填充、根据转录和翻译过程填充 DNA DNA双链双链 G G 信使信使RNARNA 转运转运RNARNA 氨基酸氨基酸 丙氨酸（密码丙氨酸（密码 GCA GCA ） C C A A C C G G T T G G C C A A C C G G U U2424、下列转录的简式中，一共有核苷酸、下列转录的简式中，一共有核苷酸_种种 DNA DNA：G-C-A-C RNAG-C-A-C RNA：C-G-U-GC-G-U-G2525、一个、一个DNADNA分子中的碱基分子中的碱基A+TA+T为为70%70%，其转录成的信，其转录成的信 使使RNARNA上的上的U U为为25%25%，则信使，则信使RNARNA上的碱基上的碱基A A为为_2626、已知一段信使、已知一段信使RNARNA有有1212个个A A和和G G，该信使，该信使RNARNA上上 共有共有3030个碱基。那么转录成信使个碱基。那么转录成信使RNARNA的一段的一段DNADNA分子分子 中应有中应有C C和和T_T_个个6 645%45% (A (A1 1+T+T1 1)% =(A)% =(A2 2+T+T2 2)% = )% = 总总(A+T)%(A+T)% (G (G1 1+C+C1 1)% = (G)% = (G2 2+C+C2 2)% = )% = 总总(G+C)%(G+C)%= =（A AR R+U+UR R）% %= =（G GR R+C+CR R）% %30302727、要研究基因控制蛋白质的合成过程，最好选择下列哪、要研究基因控制蛋白质的合成过程，最好选择下列哪 一项作为实验材料一项作为实验材料 A.A.成熟的红细胞成熟的红细胞 B. B.成熟的白细胞成熟的白细胞 C. C.卵细胞卵细胞 D. D.受精卵受精卵2828、翻译的过程不可能发生在、翻译的过程不可能发生在 A.A.神经细胞神经细胞 B. B.肝细胞肝细胞 C. C.成熟的红细胞成熟的红细胞 D. D.脂肪细胞脂肪细胞2929、19761976年，美国年，美国H.BoyerH.Boyer教授首次将人的生长抑制素释教授首次将人的生长抑制素释 放因子的基因转入大肠杆菌内并获得表达，这是人类第放因子的基因转入大肠杆菌内并获得表达，这是人类第 一次获得的转基因生物，此文中的表达的标志是指该基一次获得的转基因生物，此文中的表达的标志是指该基 因在大肠杆菌体内因在大肠杆菌体内 A.A.能进行能进行DNADNA复制复制 B. B.能进行复制转录和翻译能进行复制转录和翻译 C. C.能合成人的生长抑制素释放因子能合成人的生长抑制素释放因子 D. D.能合成人的生长激素能合成人的生长激素ACUGGAUC UACUGGAUC UmRNAmRNAtRNAtRNAUGA CCU AUGA CCU AGAGA苏氨酸苏氨酸甘氨酸甘氨酸丝氨酸丝氨酸 转转录录翻翻译译蛋白质蛋白质密码子密码子ACU GGA ACU GGA UCUUCUDNADNAACTGGATC TACTGGATC TTGACCTAGATGACCTAGA肽键肽键 肽键肽键