基因表達(dá)05(1)(1)

1、第第4章章 基因表達(dá)基因表達(dá)基因基因膚色膚色眼皮單雙眼皮單雙血型血型有遺傳效應(yīng)的有遺傳效應(yīng)的DNA片段片段控制生物性狀控制生物性狀在染色體上呈在染色體上呈線性排線性排列列DNA具有遺傳效應(yīng)的具有遺傳效應(yīng)的DNA片段片段基因的功能基因的功能親代遺親代遺傳信息傳信息復(fù)制復(fù)制子代遺子代遺傳信息傳信息表達(dá)表達(dá)子代性狀子代性狀 生殖生殖個體發(fā)育個體發(fā)育基因基因控制生物控制生物性狀性狀蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)體現(xiàn)者體現(xiàn)者遺傳信息是如何傳遞給蛋白質(zhì)的遺傳信息是如何傳遞給蛋白質(zhì)的？細(xì)胞核（細(xì)胞核（DNA）細(xì)胞質(zhì)（蛋白質(zhì)）細(xì)胞質(zhì)（蛋白質(zhì)）信使信使？mRNADNADNA和和RNARNA的比較的比較 核酸種類核酸種類比較項目比

2、較項目DNADNARNARNA結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)規(guī)則的規(guī)則的 結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)通常呈通常呈 結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)組成的基本單組成的基本單位位雙螺旋雙螺旋單鏈單鏈脫氧核苷酸脫氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸堿基堿基嘌呤嘌呤嘧啶嘧啶胞嘧啶（胞嘧啶（C C）胞嘧啶（胞嘧啶（C C）五碳糖五碳糖無機酸無機酸產(chǎn)生途徑產(chǎn)生途徑胸腺嘧啶（胸腺嘧啶（T）尿嘧啶（尿嘧啶（U）核糖核糖腺嘌呤（腺嘌呤（A）鳥嘌呤（鳥嘌呤（G）腺嘌呤（腺嘌呤（A）鳥嘌呤（鳥嘌呤（G）脫氧核糖脫氧核糖磷酸磷酸磷酸磷酸DNA復(fù)制、復(fù)制、逆轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄、轉(zhuǎn)錄、RNA復(fù)制復(fù)制存在部存在部位位功能功能主要存在于細(xì)胞主要存在于細(xì)胞核中，少數(shù)存在核中，少數(shù)存在于細(xì)胞質(zhì)中的線于細(xì)

3、胞質(zhì)中的線粒體和葉綠體上粒體和葉綠體上主要存在細(xì)胞質(zhì)中，主要存在細(xì)胞質(zhì)中，少數(shù)存在細(xì)胞核中少數(shù)存在細(xì)胞核中傳遞和表達(dá)傳遞和表達(dá)遺傳信息遺傳信息遺傳物質(zhì)：不遺傳物質(zhì)：不含含RNA的的 生物生物參與蛋白質(zhì)的參與蛋白質(zhì)的合成合成催化功能催化功能tRNAmRNA1. RNA的種類和功能的種類和功能mRNAmRNA：轉(zhuǎn)錄遺傳信息，翻譯的模板轉(zhuǎn)錄遺傳信息，翻譯的模板（信使）（信使）tRNAtRNA：（轉(zhuǎn)運）（轉(zhuǎn)運）識別密碼子，轉(zhuǎn)運氨基酸識別密碼子，轉(zhuǎn)運氨基酸與蛋白質(zhì)結(jié)合與蛋白質(zhì)結(jié)合形成形成核糖體核糖體 rRNA ： RNA是由基本單位是由基本單位核苷酸連接而成，跟核苷酸連接而成，跟DNA一樣一樣能儲存遺傳

4、信息。能儲存遺傳信息。 RNA一般為單鏈，比一般為單鏈，比DNA短，能通過核孔，從細(xì)胞核短，能通過核孔，從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中。轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中。 RNA與與DNA的關(guān)系中，也遵循的關(guān)系中，也遵循“堿基互補配對原則堿基互補配對原則”。為什么為什么mRNA適于作適于作DNA的信使？的信使？因此以因此以RNARNA為媒介可將遺傳信息傳遞到細(xì)胞質(zhì)中。為媒介可將遺傳信息傳遞到細(xì)胞質(zhì)中。A A UmRNAUGUGAUACU密碼子密碼子反密碼子反密碼子tRNA密碼子：密碼子：mRNA上上決定決定一個氨基酸一個氨基酸的的三個相鄰三個相鄰的堿基；的堿基；反密碼子：反密碼子：tRNA上上的三個堿基，可以的三個堿基

5、，可以與與mRNA上決定上決定氨基酸的密碼子互補配對氨基酸的密碼子互補配對。2.2.密碼子和反密碼子密碼子和反密碼子 （1 1）密碼子存在于）密碼子存在于 上，共有上，共有 種。決定氨種。決定氨基酸的密碼子有基酸的密碼子有 種；終止密碼子有種；終止密碼子有 種種, ,不決不決定氨基酸；起始密碼子有定氨基酸；起始密碼子有 種，決定氨基酸。種，決定氨基酸。 （2 2）反密碼子存在于）反密碼子存在于 上，共有上，共有 種。種。 一種氨基酸可由一種或幾種密碼子決定，一種氨基酸可由一種或幾種密碼子決定，但一種密碼子只決定一種氨基酸。但一種密碼子只決定一種氨基酸。一種氨基酸可由一種或幾種一種氨基酸可由一種

6、或幾種tRNAtRNA搬運，但一種搬運，但一種tRNAtRNA只能搬運一種氨基酸。只能搬運一種氨基酸。提醒提醒mRNAmRNA646461613 32 2tRNAtRNA6161遺傳信息遺傳信息密碼子密碼子反密碼子反密碼子概念概念基因中基因中脫氧核苷脫氧核苷酸酸的排列順序的排列順序mRNA中決定一中決定一個氨基酸的三個個氨基酸的三個相鄰堿基相鄰堿基tRNA中與中與mRNA密碼子互密碼子互補配對的三個堿補配對的三個堿基基作用作用控制生物的遺傳控制生物的遺傳性狀性狀直接決定蛋白質(zhì)直接決定蛋白質(zhì)中的氨基酸序列中的氨基酸序列識別密碼子，轉(zhuǎn)識別密碼子，轉(zhuǎn)運氨基酸運氨基酸種類種類基因中脫氧核苷酸種基因中脫

7、氧核苷酸種類、數(shù)目和排列順序類、數(shù)目和排列順序的不同，決定了遺傳的不同，決定了遺傳信息的多樣性信息的多樣性64種種61種：能翻譯出氨種：能翻譯出氨基酸基酸3種：終止密碼子，種：終止密碼子，不能翻譯氨基酸不能翻譯氨基酸61種種聯(lián)系聯(lián)系基因中脫氧核苷酸的序列基因中脫氧核苷酸的序列 mRNA中核糖核苷中核糖核苷酸的序列酸的序列mRNA中堿基序列與基因模板鏈中堿基序列互補中堿基序列與基因模板鏈中堿基序列互補密碼子與相應(yīng)反密碼子的序列互補配對密碼子與相應(yīng)反密碼子的序列互補配對遺傳信息、密碼子和反密碼子遺傳信息、密碼子和反密碼子決定決定轉(zhuǎn)錄和翻譯的比較轉(zhuǎn)錄和翻譯的比較一、轉(zhuǎn)錄：一、轉(zhuǎn)錄：二、翻譯：二、翻譯

8、：游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸,以以mRNA為模板合成具有一定氨基為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程。酸順序的蛋白質(zhì)的過程。在細(xì)胞核中，以在細(xì)胞核中，以DNA的一條鏈為的一條鏈為模板合成模板合成RNA的過程。的過程。實質(zhì)：實質(zhì)：將將mRNA中的堿基序列翻譯為中的堿基序列翻譯為 蛋白質(zhì)的氨基酸序列。蛋白質(zhì)的氨基酸序列。轉(zhuǎn)錄過程轉(zhuǎn)錄過程DNAAACUGCUGRNADNATGCA遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯1.1.比較轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程比較轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程遺傳信息是如何從遺傳信息是如何從DNADNA傳遞到傳遞到RNARNA上的？上的？1234解旋解旋配對配對

9、連接連接脫離脫離AG T AC A A A T AGCUGACGGUUURNA 聚合酶聚合酶AG T AC A A A T AGCGACGGUUU UAG T AC A A A T AGCGACGGUUU UAG 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

10、GGCGGU UAU UA U CAG T AC A A A T GGCGGU UAU UA U CmRNADNADNA上的遺傳信息就傳遞到上的遺傳信息就傳遞到mRNAmRNA上上轉(zhuǎn)錄小結(jié)轉(zhuǎn)錄小結(jié)細(xì)胞細(xì)胞核、線粒體、葉綠體核、線粒體、葉綠體DNA一條鏈一條鏈mRNA四種核糖核苷酸四種核糖核苷酸模板、原料、能量、酶模板、原料、能量、酶GC、CG、 DNA 核糖體核糖體核糖體核糖體核糖體核糖體 U A U C G T C U G G G A U A CG G CAAUACAGUCACCGGAUmRNA U A C C G T G G A C U G多肽鏈多肽鏈翻譯小結(jié)翻譯小結(jié)細(xì)胞質(zhì)（核糖體）細(xì)胞質(zhì)

11、（核糖體）mRNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)( (肽鏈肽鏈) )氨基酸氨基酸模板、原料、能量、酶、工具模板、原料、能量、酶、工具(tRNA)GC、CG、mRNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)一個一個mRNA分子同時結(jié)合多個核糖體分子同時結(jié)合多個核糖體意義：少量的少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白質(zhì)分子就可以迅速合成出大量的蛋白質(zhì)復(fù)制復(fù)制轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄翻譯翻譯時間時間分裂分裂間期間期生長發(fā)育的生長發(fā)育的整個過程整個過程場所場所細(xì)胞核、線粒體、葉細(xì)胞核、線粒體、葉綠體綠體細(xì)胞核、線粒體、細(xì)胞核、線粒體、葉綠體葉綠體細(xì)胞質(zhì)（核糖體）細(xì)胞質(zhì)（核糖體）模板模板DNADNA兩條兩條母鏈母鏈DNADNA的的一條一條鏈鏈mRNAmRNA

12、原料原料 游離游離脫氧核苷酸脫氧核苷酸4 4種種 游離游離核糖核苷酸核糖核苷酸4 4種種氨基酸氨基酸約約2020種種條件條件模板、原料、能量、模板、原料、能量、酶酶模板、原料、能量模板、原料、能量、酶、酶模板、原料、能量、模板、原料、能量、酶酶配對配對A-TA-T、T-AT-AA-UA-U、T-AT-AA-UA-U、U-AU-A產(chǎn)物產(chǎn)物兩個相同的兩個相同的DNADNA一個一個mRNAmRNA多肽多肽蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)信息信息傳遞傳遞DNADNA DNADNADNADNA RNARNARNARNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)真核生物復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯的比較真核生物復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯的比較2.2.基因?qū)π誀畹目刂仆緩交驅(qū)?/p>

13、性狀的控制途徑( (連線連線) )：典例典例1.1.（20082008江蘇生物，江蘇生物，2424）下圖為原核細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄、下圖為原核細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄、翻譯的示意圖。據(jù)圖判斷，下列描述中正確的是（多選）翻譯的示意圖。據(jù)圖判斷，下列描述中正確的是（多選） ( )A.A.圖中表示圖中表示4 4條多肽鏈正在合成條多肽鏈正在合成B.B.轉(zhuǎn)錄尚未結(jié)束，翻譯即已開始轉(zhuǎn)錄尚未結(jié)束，翻譯即已開始C.C.多個核糖體共同完成一條多肽鏈的翻譯多個核糖體共同完成一條多肽鏈的翻譯D.D.一個基因在短時間內(nèi)可表達(dá)出多條多肽鏈一個基因在短時間內(nèi)可表達(dá)出多條多肽鏈BD2.如圖代表人體胰島細(xì)胞中發(fā)生的某一過程（如圖代表人體胰島細(xì)胞中發(fā)

14、生的某一過程（AA代代表氨基酸），下列敘述正確的是表氨基酸），下列敘述正確的是 （ ） A.能給該過程提供遺傳信息的只能是能給該過程提供遺傳信息的只能是DNAB.該過程合成的產(chǎn)物一定是酶或激素該過程合成的產(chǎn)物一定是酶或激素C.有多少個密碼子就有多少個反密碼子與之對應(yīng)有多少個密碼子就有多少個反密碼子與之對應(yīng)D.該過程中有水產(chǎn)生該過程中有水產(chǎn)生 D1.DNA、mRNA中堿基與肽鏈中氨基酸個數(shù)關(guān)系圖解中堿基與肽鏈中氨基酸個數(shù)關(guān)系圖解 DNARNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)1366n3nn遺傳信息遺傳信息遺傳密碼遺傳密碼堿基數(shù)堿基數(shù)堿基數(shù)堿基數(shù)氨基酸數(shù)氨基酸數(shù)DNA堿基數(shù)：堿基數(shù)：mRNA堿基數(shù)：氨基酸數(shù)堿基數(shù)：氨

15、基酸數(shù)6:3:1 說明：因為基因中存在又終止密碼子等片段，實際上說明：因為基因中存在又終止密碼子等片段，實際上基因（基因（DNA）上所含有的堿基數(shù)要大于）上所含有的堿基數(shù)要大于6n,或氨基酸數(shù)或氨基酸數(shù)目小于目小于n。因此一般題目中帶有。因此一般題目中帶有“至少至少”或或“最多最多”字字樣。樣。 a-18a-18（ - m- m）。）。2 2、蛋白質(zhì)的有關(guān)計算、蛋白質(zhì)的有關(guān)計算肽鍵數(shù)肽鍵數(shù)= =蛋白質(zhì)平均相對分子質(zhì)量蛋白質(zhì)平均相對分子質(zhì)量= =若基因中有若基因中有n n個堿基，氨基酸的平均相對分子質(zhì)個堿基，氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為量為a a，合成含，合成含m m條多肽鏈的蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量

16、條多肽鏈的蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量 = =6n6n蛋白質(zhì)中氨基酸的數(shù)目蛋白質(zhì)中氨基酸的數(shù)目- -肽鏈數(shù)肽鏈數(shù)肽鍵數(shù)肽鍵數(shù)= =脫去水分子數(shù)脫去水分子數(shù)氨基酸的平均相對分子質(zhì)量氨基酸的平均相對分子質(zhì)量氨基酸數(shù)目氨基酸數(shù)目- -肽鍵數(shù)肽鍵數(shù)1818 1 1、解題時應(yīng)看清是、解題時應(yīng)看清是還是個數(shù)；還是個數(shù)； 2 2、解題時應(yīng)看清是、解題時應(yīng)看清是mRNAmRNA上密碼子的個數(shù)還是堿基上密碼子的個數(shù)還是堿基的個數(shù)；的個數(shù)； 3 3、解題時應(yīng)看清是合成蛋白質(zhì)中氨基酸的個數(shù)還、解題時應(yīng)看清是合成蛋白質(zhì)中氨基酸的個數(shù)還是種類。是種類。 特別提醒特別提醒1氨基酸氨基酸3堿基（堿基（1個密碼子）個密碼子）6堿基（

17、雙鏈堿基（雙鏈DNA）3003300=900900 2=1800 反饋練習(xí)：反饋練習(xí)： 1. 一條多肽鏈上有氨基酸一條多肽鏈上有氨基酸300個，則作為合成個，則作為合成該多肽鏈模板的信使該多肽鏈模板的信使RNA分子和轉(zhuǎn)錄信使分子和轉(zhuǎn)錄信使RNA的的DNA分子至少要有堿基多少個？分子至少要有堿基多少個？ A. 300；600 B.900；1800 C. 900；900 D.600；900B2.2.（20092009廣東卷，廣東卷，2525）有關(guān)蛋白質(zhì)合成的敘述，正有關(guān)蛋白質(zhì)合成的敘述，正確的是（多選）確的是（多選） ( )( )A.A.終止密碼子不編碼氨基酸終止密碼子不編碼氨基酸B.B.每種每種

18、tRNAtRNA只轉(zhuǎn)運一種氨基酸只轉(zhuǎn)運一種氨基酸C. C. tRNAtRNA的反密碼子攜帶了氨基酸序列的遺傳信息的反密碼子攜帶了氨基酸序列的遺傳信息D.D.核糖體可在核糖體可在mRNAmRNA上移動上移動ABD3.3.（20092009廣東卷，廣東卷，2525）有關(guān)蛋白質(zhì)合成的敘述，正有關(guān)蛋白質(zhì)合成的敘述，正確的是（多選）確的是（多選） ( )( )A.A.終止密碼子不編碼氨基酸終止密碼子不編碼氨基酸B.B.每種每種tRNAtRNA只轉(zhuǎn)運一種氨基酸只轉(zhuǎn)運一種氨基酸C. C. tRNAtRNA的反密碼子攜帶了氨基酸序列的遺傳信息的反密碼子攜帶了氨基酸序列的遺傳信息D.D.核糖體可在核糖體可在mRNAmRNA上移動上移動ABD4.4.關(guān)于轉(zhuǎn)錄和翻譯的敘述，錯誤的是關(guān)于轉(zhuǎn)錄和翻譯的敘述，錯誤的是( () )A.A.轉(zhuǎn)錄時以核糖核苷酸為原料轉(zhuǎn)錄時以核糖核苷酸為原料B.B.轉(zhuǎn)錄時轉(zhuǎn)錄時RNARNA聚合酶能識別聚合酶能識別DNADNA中的特定堿基序列中的特定堿基序列C.mRNA