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基因指导蛋白质的合成第1节基因肤色眼皮单双血型基因有遗传效应的DNA片段控制生物性状在染色体上呈线性排列DNA房祖名成龙基因控制生物性状指导合成蛋白质体现者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？1.DNA主要存在哪里？2.蛋白质在哪里合成？DNA蛋白质合成（细胞核）（细胞质）核孔mRNADNA与RNA比较表比较项目DNARNA基本单位五碳糖含氮碱基结构主要存在部位主要功能脱氧核苷酸核糖核苷酸脱氧核糖核糖ATCGAUCG一般为双链结构多为单链结构细胞核细胞质储存遗传信息传递遗传信息一、遗传信息的转录为什么RNA适于作DNA的信使？RNA可以传递遗传信息，也遵循“碱基互补配对原则”，RNA能通过核孔，从细胞核转移到细胞质。三种RNA示意图信使RNA：转录遗传信息，翻译的模板核糖体RNA：与蛋白质构成核糖体转运RNA：转运氨基酸的工具构成人体的核酸有两种，构成人体核酸的基本单位－－核苷酸有（）A.2种B.4种C.5种D.8种D问题：DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的呢？转录：在细胞核中，以DNA的一条链为模板，合成mRNA的过程。（课文P63）ACGTGTTTADNA的平面结构图TGCACAAAT解旋酶转录的过程：GDNA游离的核糖核苷酸RNA聚合酶TGCACAAAT1、DNA解旋，碱基暴露TGCACAAATGA2、游离的核糖核苷酸与DNA随机碰撞，氢键结合TGCACAAATGAUTGCACAAATGAU3、连接成mRNA。TGCACAAATGAUGTGCACAAATGGAUGTGCACAAATGGAUGUTGCACAAATGGAUGUTGCACAAATGGAUGUUTGCACAAATGGAUGUUATGCACAAATGGAUGUUAUTGCACAAATGGAUGUUAUCRNA聚合酶TGCACAAATGGAUGUUAUC形成mRNA链，DNA上的遗传信息就传递到mRNA上mRNADNATGCACAAAT细胞质细胞核核孔DNAACGUGUUUAmRNAACGTGTTAT4、mRNA释放，DNA双链恢复ACGUGUUUAmRNA2.场所：主要在细胞核3.过程：4步:解旋、碱基互补配对、连接、释放4.条件模板：酶：原料：能量：5.结果：1、转录的概念：在细胞核中，以DNA的一条链为模板，合成mRNA的过程。DNA的一条链游离的4种核糖核苷酸ATP解旋酶、RNA聚合酶等形成一条mRNA一、遗传信息的转录碱基互补配对原则（A=U,T=A;G=C,C=G）思考：转录与DNA复制的异同点•相同点：都需要模板、酶、能量等；都遵循碱基互补配对原则意义：碱基互补配对规律能够保证遗传信息传递的准确性。•不同点：复制转录模板原料酶互补配对产物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RNAA—TA—U不同点：解旋酶、DNA聚合酶解旋酶、RNA聚合酶A1、对比RNA和DNA化学成分，RNA特有的是A.核糖和尿嘧啶B.脱氧核糖和尿嘧啶C.核糖和胸腺嘧啶D.脱氧核糖和胸腺嘧啶D2、DNA分子的解旋发生在哪一过程中A.复制B.转录C.翻译D.复制和转录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（）A50％B25％C30％D35％CDNA单链D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？UCAUGAUUAmRNA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?AUCGACUGACUG氨基酸ACUGACUG氨基酸ACUGACUG氨基酸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，4(A.U.C.G)4(A.U.C.G)4(A.U.C.G)AAAUACAGCACUCCCGUAUUUCUGGAGUGCGG只能决定4种只能决定42＝16种只能决定43＝64种AUCG信使RNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基密码子:UCAUGAUUAmRNA密码子密码子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mRNACACGUGAUUA……UAAUACUAAUGGUGUAAUAGUGA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？ACGUGAUUA异亮氨酸甲硫氨酸谷氨酸亮氨酸tRNA“搬运工”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）ACGUGAUUA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：ACGUGAUUAUAC甲硫氨酸携带甲硫氨酸的tRNA通过与碱基AUG互补配对进入位点1ACGUGAUUAUAC甲硫氨酸ACU天门冬氨酸携带天门冬氨酸的tRNA进入位点2ACGUGAUUAUAC甲硫氨酸ACU天冬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。ACGUGAUUA甲硫氨酸ACU天冬氨酸AUG异亮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。ACGUGAUUA甲硫氨酸ACU天冬氨酸AUG异亮氨酸肽键一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点2ACGUGAUUA甲硫氨酸天冬氨酸AUG异亮氨酸重复步骤1、2、3、4,肽链延长ACGUGAUUA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：G－C、C－G、U－A、A－U遗传信息流动：mRNA蛋白质真核细胞中复制、转录、翻译的比较DNA复制转录翻译时间场所模板原料酶能量原则特点产物信息传递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ATPA-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ATPA-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DNA→DNADNA→mRNAmRNA→蛋白质DNA的碱基数：mRNA的碱基数：蛋白质中氨基酸数＝6:3:1DNA的碱基数、mRNA的碱基数、蛋白质中氨基酸数三者之间有何数量关系？说明：因为基因中存在终止密码子等片段，实际上基因（DNA）上所含有的碱基数要大于6n,或氨基酸数目小于n。因此一般题目中带有“至少”或“最多”字样。nDNA3n3n3n转录翻译mRNA蛋白质练习某基因中含有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()A．198个B．199个C．200个D．201个B基因中碱基数：mRNA中碱基数：蛋白质中氨基酸数＝6：3：11、由n个碱基组成的基因，控制合成由1条多肽链组成的蛋白质，氨基酸的平均分子量为a，则该蛋白质分子量最大为A．na/6B．na/3-18（n/3-1）C．na-18(n-1)D．na/6-18(n/6-1)2.已知一个蛋白质由2条肽链组成，连接氨基酸的肽键共有198个，翻译该蛋白质的mRNA中有A和G共200个，则该mRNA中的C和U不能少于：A．200个B．400个C．600个D．800个A密码子精氨酸氨基酸转运RNAG信使RNAGGDNA双链3.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：CCCAATCGUCG4.DNA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则右图所示的tRNA所携带的氨基酸是A．赖氨酸B．丙氨酸C．半胱氨酸D．苏氨酸5、(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6、（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7、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.12B.24C.18D.30