第四章基因的表达第四章基因的表达海海头头中学高三生物中学高三生物备课组备课组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 4.1 4.1 基因指导蛋白质的合成基因指导蛋白质的合成1.DNA主要存在于哪里？主要存在于哪里？2.蛋白质在哪里合成？蛋白质在哪里合成？DNA主要在主要在细胞核细胞核蛋白质的合成蛋白质的合成在细胞在细胞质进行质进行指导指导通过通过RNA作为媒介作为媒介问题：为什么问题：为什么RNA适于作适于作DNA的信使呢？的信使呢？为什么为什么RNA适于作适于作DNA的信使？的信使？lRNA一般为单链，比一般为单链，比DNA短，能通过短，能通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。核孔，从细胞核转移到细胞质中。lRNA也是由核苷酸连接而成，也能储也是由核苷酸连接而成，也能储存遗传信息。存遗传信息。lRNA与与DNA的关系中，也遵循碱基互的关系中，也遵循碱基互补配对原则。补配对原则。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 A T T C G C GA A U U C G C G规则的双螺旋结构规则的双螺旋结构多为单链结构多为单链结构主要在细胞核主要在细胞核主要在细胞质主要在细胞质三种RNA示意图信使信使RNARNA： 遗传信息传递的媒介。遗传信息传递的媒介。核糖体核糖体RNARNA： 与蛋白质构成核糖体。与蛋白质构成核糖体。转运转运RNARNA： 转运氨基酸的工具转运氨基酸的工具。（一。（一种转运种转运RNA只能识别和转只能识别和转运一种氨基酸）运一种氨基酸）。RNA的种类和功能的种类和功能lDNA分子是如何转录的呢？分子是如何转录的呢？（1）转录的定义：）转录的定义：？（2）转录的主要场所：）转录的主要场所：？（3）转录的模板：）转录的模板：？（4）转录的原料：）转录的原料：？（5）转录的条件：）转录的条件：？（6）转录时的碱基配对：）转录时的碱基配对：？（7）转录的产物：）转录的产物：？（8）转录过程分为哪）转录过程分为哪4步？步？在细胞核中，以在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成的一条链为模板合成mRNA的的过程。细胞核细胞核。DNA分子的一条链分子的一条链。四种核糖核苷酸四种核糖核苷酸。模板、模板、 ATP（能量）、酶。（能量）、酶。 A T C GDNA RNA U A G CmRNA。DNADNA的平面结构图的平面结构图AG T AC A A A T TCATG T TT A以以DNADNA的一条链为模板合成的一条链为模板合成RNARNA游离的核糖核苷酸游离的核糖核苷酸AG T AC A A A T UUGGACUGCUGAAG T AC A A A T AGCUGACGGUUU DNA与与RNA的碱基互补配对：的碱基互补配对：AU；GC；CG；TARNA RNA 聚合酶聚合酶AG T AC A A A T AGCGACGGUUUU 组成组成 RNA 的核糖核苷酸一个个连接起来的核糖核苷酸一个个连接起来AG T AC A A A T GCGACGGUUU UAAG T AC A A A T GCGACGUUGU UAAG T AC A A A T GCGACGUGU UAUAG T AC A A A T GCGACGGU UAU UAG T AC A A A T GCGACGGU UAU UAAG T AC A A A T GCGCGGU UAU UA UAG T AC A A A T GGCGGU UAU UA U CAG T AC A A A T GGCGGU UAU UA U C形成的形成的 mRNA mRNA 链，链，DNADNA上的遗传信息就传递到上的遗传信息就传递到mRNAmRNA上上RNADNAAG T AC T A A T UCAUG A UUAmRNA 细胞质细胞质 细胞核细胞核 核孔核孔DNAmRNAmRNA在细胞核中合成在细胞核中合成AG T AC A A A T UCAUG A UUAmRNAmRNAmRNA通过核孔进入细胞质通过核孔进入细胞质思考与讨论？思考与讨论？l1、RNA在形成的过程中是否要脱去水？在形成的过程中是否要脱去水？如何计算？如何计算？l2、DNA在复制的过程中是否要脱去水？在复制的过程中是否要脱去水？如何计算？如何计算？l3、如果是环状的、如果是环状的DNA脱水数又是怎样计脱水数又是怎样计算？算？复制与转录的比较复制与转录的比较复制复制转录转录场所场所解旋解旋模板模板原料原料酶酶能量能量碱基配对碱基配对产物产物主要是细胞核主要是细胞核主要是细胞核主要是细胞核完全解旋完全解旋只解有遗传效应的片段只解有遗传效应的片段DNA的每条链的每条链只有只有DNA的一条链的一条链4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸种核糖核苷酸DNA解旋酶、解旋酶、DNA聚合酶聚合酶 DNA解旋酶、解旋酶、 RNA聚合酶聚合酶ATPATP子代子代DNAmRNAA-T C-G T-A G-CA-U G-C T-A C-G二、遗传信息的翻译二、遗传信息的翻译 遗传学上把以遗传学上把以信使信使RNARNA为模板，合成具有为模板，合成具有一定氨基酸顺序一定氨基酸顺序的蛋白质的过程叫做的蛋白质的过程叫做翻译翻译。 DNA DNA和和RNARNA都只含有都只含有4 4种种碱基，而组成生物体蛋碱基，而组成生物体蛋白质的氨基酸有白质的氨基酸有2020种种。这。这4 4种碱基是怎样决定蛋白种碱基是怎样决定蛋白质的质的2020种氨基酸的？种氨基酸的？mRNAmRNA的碱基与组成蛋白质的氨基酸之间的对应关系的碱基与组成蛋白质的氨基酸之间的对应关系1 1、如果、如果1 1个碱基决定个碱基决定1 1种氨基酸，则种氨基酸，则2 2、如果、如果2 2个碱基决定个碱基决定1 1种氨基酸，则种氨基酸，则A A、G G、C C、U U分别决定分别决定1 1种，共种，共4 4种种共有共有1616种组合，可以决定种组合，可以决定1616种氨基酸种氨基酸3 3、如果、如果3 3个碱基决定个碱基决定1 1种氨基酸，则种氨基酸，则43 = 64?20种氨基酸密码子表思考？思考？1、密码子的种类？、密码子的种类？ 2、起始密码能否决定氨基酸？终、起始密码能否决定氨基酸？终止密码能否决定氨基酸？止密码能否决定氨基酸？密码子密码子1.实质：实质：在在mRNA上，载有上，载有DNA遗传信息遗传信息的核糖核苷酸的排列顺序。的核糖核苷酸的排列顺序。2.作用作用:直接控制蛋白质的氨基酸排列顺序直接控制蛋白质的氨基酸排列顺序3.与氨基酸的对应关系：与氨基酸的对应关系： 决定决定20种氨基酸的密码子有种氨基酸的密码子有61种种 一种氨基酸可能有一种或几种密码子来决定一种氨基酸可能有一种或几种密码子来决定 一种密码子只能决定一种氨基酸一种密码子只能决定一种氨基酸AUG 异亮氨酸异亮氨酸tRNA“搬运工搬运工”1 1、一种、一种tRNAtRNA只能携带一种氨基酸吗只能携带一种氨基酸吗? ?2 2、一种氨基酸只能由一种、一种氨基酸只能由一种tRNAtRNA携带吗携带吗? ? 反密码子反密码子3 3、tRNAtRNA是否具有专一性？我们学到是否具有专一性？我们学到的还有哪些物质具有专一性？的还有哪些物质具有专一性？思考？思考？1.1.三叶草形三叶草形2.2.一端可携带氨基酸，一端可携带氨基酸，另一端有三个碱基另一端有三个碱基蛋白质是如何进行翻译的呢？蛋白质是如何进行翻译的呢？1.1.翻译的场所：翻译的场所： 2.2.翻译时的模板：翻译时的模板：3.3.翻译的原料：翻译的原料：4.4.翻译的起始码有翻译的起始码有: : 个，终止码有个，终止码有: : 个个5.5.决定氨基酸的密码子决定氨基酸的密码子 种。种。6.6.翻译时的碱基配对：翻译时的碱基配对：7.7.肽链由各相邻的氨基酸通过肽链由各相邻的氨基酸通过 连接形成。连接形成。8.8.翻译的条件：翻译的条件： 9.9.翻译的过程：翻译的过程：3 3 6161肽键肽键2 2 A U C GmRNA t RNA U A G C细胞质的核糖体细胞质的核糖体mRNAmRNA合成蛋白质的合成蛋白质的2020种氨基酸种氨基酸酶酶，ATP、模板、原料模板、原料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l思考与讨论？思考与讨论？l1、一个、一个mRNA上是否只有一个核糖体？上是否只有一个核糖体？l2、合成的肽链是否具有效应？、合成的肽链是否具有效应？l3、如果脱氧核苷酸数量为、如果脱氧核苷酸数量为a、平均分子量、平均分子量为为b，DNA的分子量如何计算？的分子量如何计算？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mRNAPromRNAProl思考与探讨？思考与探讨？l1、DNA碱基数、碱基数、mRNA、氨基酸之间的、氨基酸之间的比例至少是？为什么？比例至少是？为什么？2、DNA中的碱基对数、密码子个数、氨中的碱基对数、密码子个数、氨基酸个数的比例呢？基酸个数的比例呢？1、遗传密码的组成是（、遗传密码的组成是（ ）A、由、由A、T、G、C四种碱基中任何三个做四种碱基中任何三个做排列组合。排列组合。B、由、由A、U、G、C四种碱基中任何三个做四种碱基中任何三个做排列组合。排列组合。C、由、由A、T、G、C、U五种碱基中任何三五种碱基中任何三个做排列组合。个做排列组合。D、由、由A、U、G、T四种碱基中任何三个做四种碱基中任何三个做排列组合。排列组合。2、DNA决定决定RNA的性质是通过（的性质是通过（ ）A、信使、信使RNA的密码的密码B、DNA特有的自我复制特有的自我复制C、碱基互补配对原则、碱基互补配对原则D、转运、转运RNA的媒介的媒介3、已知某转运、已知某转运RNA的一端的三个碱基的一端的三个碱基顺序是顺序是GAU，它所转运的氨基酸是亮，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氨酸，那么决定此氨基酸的密码是由下列哪个转录来的（下列哪个转录来的（ ）A、GATB、GAAC、GUAD、CTA4、信使、信使RNA中核苷酸的顺序是由中核苷酸的顺序是由下列哪项决定的（下列哪项决定的（ ）A、转运、转运RNA中核苷酸的排列顺序中核苷酸的排列顺序B、蛋白质分子中氨基酸的排列顺序、蛋白质分子中氨基酸的排列顺序C、核糖体上的、核糖体上的RNA核苷酸的排列顺序核苷酸的排列顺序D、DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序分子中脱氧核苷酸的排列顺序5、在遗传信息的转录和翻译过程中，、在遗传信息的转录和翻译过程中，起翻译者作用的是（起翻译者作用的是（ ）A 、核糖体核糖体RNAB 、转运转运RNAC 、信使信使RNAD 、氨基酸氨基酸6、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分子中应分子中应有有C和和T的个数是（的个数是（ ）A . 12 B . 24 C. 18 D. 30谢谢谢谢！