第3.2節(jié)：遺傳信息的表達(dá)

第3.2節(jié)遺傳信息的表達(dá)思考幾個(gè)問題1、遺傳物質(zhì)主要存在于細(xì)胞的什么部位？2、生物的性狀或生命的主要功能由什么物質(zhì)承擔(dān)？3、蛋白質(zhì)的合成在細(xì)胞的什么部位？4、DNA能不能到細(xì)胞質(zhì)中去直接指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成？DNA與蛋白質(zhì)之間有無中間物質(zhì)充當(dāng)信使呢？DNA主要位于細(xì)胞核蛋白質(zhì)細(xì)胞質(zhì)（核糖體）RNA遺傳信息的表達(dá)：指基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的過程，也叫基因的表達(dá)。問題一：什么是基因？基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段問題二：基因、DNA和染色體之間是什么關(guān)系？一、基因控制蛋白質(zhì)的合成基因的表達(dá)：基因（DNA）mRNA蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄翻譯（一）遺傳信息的轉(zhuǎn)錄1.轉(zhuǎn)錄的定義：2.轉(zhuǎn)錄的場所：3.轉(zhuǎn)錄的模板：4.轉(zhuǎn)錄的原料：5.轉(zhuǎn)錄的條件：6.轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物：7.配對(duì)的原則：在細(xì)胞核中，以DNA的一條鏈為模板合成mRNA的過程。細(xì)胞核DNA分子的一條鏈四種核糖核苷酸ATP、解旋酶，RNA聚合酶mRNAA-U，G-C，C-G，T-A非編碼鏈：作為模板的DNA鏈。編碼鏈：與模板鏈互補(bǔ)的DNA鏈。前體mRNA成熟mRNA外顯子：能編碼氨基酸內(nèi)含子：不能編碼氨基酸內(nèi)含子被切除掉轉(zhuǎn)錄終止序列的兩種類型：1、依賴于蛋白質(zhì)的序列。2、不依賴于蛋白質(zhì)序列。利用蛋白質(zhì)水解釋放的能量把新生的RNA鏈釋放出來。由合成的RNA鏈的結(jié)構(gòu)決定，新生的RNA末端有一連串的U，A-U之間的氫鍵最不穩(wěn)定，容易斷裂，因此RNA鏈被釋放出來思考與討論1、轉(zhuǎn)錄與DNA復(fù)制有什么共同之處？這對(duì)保證遺傳信息的準(zhǔn)確轉(zhuǎn)錄有什么意義？轉(zhuǎn)錄和DNA復(fù)制都是以DNA為模板并嚴(yán)格按堿基互補(bǔ)配對(duì)原則進(jìn)行的。堿基互補(bǔ)配對(duì)原則能夠保證遺傳信息準(zhǔn)確無誤地傳遞下去，從而保證了遺傳的穩(wěn)定性。2、轉(zhuǎn)錄成的RNA的堿基序列，與作為模板的DNA單鏈的堿基序列有哪些異同？與該DNA的另一條鏈的堿基序列有哪些異同？轉(zhuǎn)錄成的RNA堿基序列與模板DNA單鏈的堿基序列互補(bǔ)配對(duì)。與DNA的另一條鏈的堿基序列相同（但DNA單鏈上的T換成U）。一、基因控制蛋白質(zhì)的合成基因的表達(dá)：基因（DNA）mRNA蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄翻譯（二）遺傳信息的翻譯1.翻譯的定義：2.翻譯的場所：3.翻譯的模板：4.翻譯的原料：5.翻譯的工具：6.翻譯的產(chǎn)物：7.配對(duì)的原則：游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸，就以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程。在細(xì)胞質(zhì)（核糖體）mRNA（信使RNA）約20種氨基酸多肽或蛋白質(zhì)tRNA（轉(zhuǎn)運(yùn)RNA）A-U，G-C，C-G，U-A概念：mRNA上決定一個(gè)氨基酸的3個(gè)相鄰堿基起始密碼子：終止密碼子：蛋白質(zhì)合成的起始點(diǎn)，密碼子從此處開始被識(shí)別（開始搬運(yùn)氨基酸）科.網(wǎng)蛋白質(zhì)合成的終止點(diǎn)，到次時(shí)識(shí)別結(jié)束，多肽鏈不再增長，進(jìn)入蛋白質(zhì)后期修飾。1種=AUG學(xué)3種=UAA、UAG、UGA種類：43=64種能決定氨基酸的密碼子：64-3=61種特點(diǎn)：連續(xù)性、專一性、簡并性、通用性（1）密碼子亮氨酸天冬氨酸異亮氨酸8.密碼子與反密碼子8.密碼子與反密碼子（2）反密碼子

與mRNA分子中密碼子互補(bǔ)配對(duì)的tRNA上的3個(gè)堿基一個(gè)tRNA只能攜帶一個(gè)氨基酸！

tRNA的種類：

61種(反密碼子與61種決定氨基酸的密碼子對(duì)應(yīng)

)三種RNA示意圖信使RNA：

遺傳信息傳遞的媒介。核糖體RNA：與蛋白質(zhì)構(gòu)成核糖體。轉(zhuǎn)運(yùn)RNA：轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的工具。拓展：蛋白質(zhì)合成過程中涉及到的細(xì)胞結(jié)構(gòu)（以分泌蛋白的合成為例）DNA

mRNA轉(zhuǎn)錄翻譯多肽初加工較成熟的蛋白質(zhì)再加工成熟的蛋白質(zhì)細(xì)胞核核糖體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體細(xì)胞質(zhì)線粒體供能供能供能供能A—C—U—G—G—A—U—C—UmRNA反密碼子U–G–AC–C–UA–G–A蘇氨酸——甘氨酸——絲氨酸轉(zhuǎn)錄翻譯蛋白質(zhì)密碼子A-C-U

G-G-AU-C-UDNAA—C—T—G—G—A—T—C—TT—G—A—C—C—T—A—G—A肽鍵肽鍵基因中堿基數(shù)：mRNA中堿基數(shù)：蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)＝6：3：1一段原核生物的mRNA通過翻譯可合成一條含有11個(gè)肽鍵的多肽，則此mRNA分子至少含有的堿基個(gè)數(shù)，及合成這段多肽需要的tRNA個(gè)數(shù)，依次為（）

A.3311B.3612C.1236D.1136B返回DNA（基因）上的堿基數(shù)：mRNA上的堿基數(shù)：肽鏈上的氨基酸數(shù)6：3

：1氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)=肽鍵數(shù)=脫水?dāng)?shù)氨基酸數(shù)=11+1=121236一個(gè)tRNA只能攜帶一個(gè)氨基酸！

遺傳信息表達(dá)的相關(guān)計(jì)算DNARNA多肽鏈6n個(gè)堿基3n個(gè)堿基n個(gè)氨基酸轉(zhuǎn)錄翻譯500某生物的一個(gè)體細(xì)胞中有50個(gè)DNA分子，其中某個(gè)DNA分子含有3000個(gè)堿基。由該DNA分子控制合成的蛋白質(zhì)分子中最多有______個(gè)氨基酸。（1）原核生物基因表達(dá)的調(diào)控操縱子：是原核生物基因表達(dá)調(diào)控的功能單位。調(diào)節(jié)基因啟動(dòng)子結(jié)構(gòu)基因操縱基因操縱子（2）真核生物基因表達(dá)的調(diào)控真核生物基因表達(dá)的調(diào)控與原核生物有相似之處，但比原核生物的調(diào)控機(jī)制復(fù)雜得多，在調(diào)節(jié)因素的作用下，隨著生物體的生長發(fā)育。遺傳信息有序的表達(dá)。三、中心法則表示生物遺傳信息的主要流動(dòng)方向。轉(zhuǎn)錄DNARNA翻譯蛋白質(zhì)復(fù)制逆轉(zhuǎn)錄需：逆轉(zhuǎn)錄酶中心法則內(nèi)容中心法則圖解復(fù)制逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄RNA的復(fù)制基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的______者和______者體現(xiàn)承擔(dān)※：蛋白質(zhì)與生命性狀特征有何關(guān)系?※：蛋白質(zhì)如何承擔(dān)生命活動(dòng)？（蛋白質(zhì)的功能）ａ、催化功能（各種酶）ｂ、運(yùn)輸功能(如血紅蛋白、協(xié)助擴(kuò)散和主動(dòng)運(yùn)輸時(shí)的載體蛋白)ｃ、運(yùn)動(dòng)功能(如肌纖維中的肌球蛋白和肌動(dòng)蛋白，助肌肉收縮)，結(jié)構(gòu)功能（絲蛋白）ｄ、調(diào)節(jié)功能(如生長激素、胰島素)ｅ、免疫防御功能(如抗體)基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系基因控制性狀的方式：方式一：通過控制酶的合成，影響代謝過程，進(jìn)而間接控制性狀的表現(xiàn)。方式二：直接控制蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)，直接控制性狀?；虻谋磉_(dá)：基因（DNA）mRNA蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄翻譯附：DNA分子的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯的比較密碼子mRNADNArRNARNAtRNA遺傳信息脫氧核苷酸雙鏈螺旋細(xì)胞核絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)遺傳密碼生命活動(dòng)的體現(xiàn)者和承擔(dān)者啟動(dòng)子和終止子蛋白質(zhì)表現(xiàn)性狀轉(zhuǎn)錄復(fù)制翻譯RNA復(fù)制基因的表達(dá)分類基本單位：結(jié)構(gòu)：分布：功能：核糖核苷酸多為單鏈細(xì)胞質(zhì)基因表達(dá)的中介反密碼子特殊序列：場所：模板：原料：產(chǎn)物：原則：細(xì)胞核DNA的一條鏈4種核糖核苷酸mRNA堿基互補(bǔ)配對(duì)A-U、T-A、C-G、G-C細(xì)胞質(zhì)核糖體mRNA20種氨基酸蛋白質(zhì)（多肽鏈）堿基互補(bǔ)配對(duì)A-U、U-A、C-G、G-C逆轉(zhuǎn)錄課堂練習(xí)1、信使RNA中核苷酸的順序是由下列哪項(xiàng)決定的（）A、轉(zhuǎn)運(yùn)RNA中核苷酸的排列順序B、蛋白質(zhì)分子中氨基酸的排列順序C、核糖體上的RNA核苷酸的排列順序D、DNA分子中脫氧核苷酸的排列順序2、在一個(gè)DNA分子中，腺嘌呤與胸腺嘧啶之和占全部堿基數(shù)目的54%，其中一條鏈中鳥嘌呤與胸腺嘧啶分別占該鏈堿基總數(shù)的22%和28%，則由該鏈轉(zhuǎn)錄的信使RNA中鳥嘌呤與胞嘧啶分別占?jí)A基總數(shù)的（）

A．24%，22%B.22%,28%

C.26%,24%D.23%,27%課堂練習(xí)3、人體神經(jīng)細(xì)胞與肝細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能不同，其根本原因是這兩種細(xì)胞的（）

A.DNA堿基排列順序不同B.核糖體不同

C.轉(zhuǎn)運(yùn)RNA不同D.信使RNA不同

4、艾滋病病毒在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下，能形成DNA。下列哪項(xiàng)是艾滋病病毒依據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則進(jìn)行的逆轉(zhuǎn)錄過程()

模板AGCUAGCTAGCUAGCT

產(chǎn)物UCGATCGATCGAUCGA

ABCD5、某具有遺傳效應(yīng)的DNA片段有堿基960個(gè)，此片段轉(zhuǎn)錄、翻譯合成一條肽鏈，則此肽鏈在形成時(shí)應(yīng)脫去的水分子數(shù)為()

A.480個(gè)B.319個(gè)C.160個(gè)D.159個(gè)課堂練習(xí)6、對(duì)下圖的說法，不正確的是()①表示DNA復(fù)制過程②一定需要逆轉(zhuǎn)錄酶③共有5種堿基④共有6種核苷酸⑤遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則⑥A均代表同一種核苷酸

A.①②③B.④⑤⑥C.①②⑥D(zhuǎn).③⑤⑥7、科學(xué)研究表明生物體內(nèi)一種氨基酸可能對(duì)應(yīng)多種密碼子，其意義是()

A.使不同生物可以共用一套遺傳密碼

B.是生物體內(nèi)蛋白質(zhì)多樣性的重要原因

C.對(duì)于保持生物性狀的穩(wěn)定具有重要意義

D.可以避免生物因氨基酸種類過多而引起的變異8.下圖表示真核生物體內(nèi)ＤＮＡ傳遞遺傳信息的某過程，請(qǐng)據(jù)圖回答：（1）圖中兩種物質(zhì)的組成元素有（2）該圖所示的是遺傳信息傳遞的

過程，該過程發(fā)生的主要場所是

。若在小麥根細(xì)胞中發(fā)生該過程的場所有該過程，DNA分子首先在

催化作用下，由

提供能量將DNA分子中堿基對(duì)內(nèi)的

斷開，稱之為

。（3）③是以①、②中的

鏈為模板形成的，在形成③的過程中以

為原料，按照

原則進(jìn)行的，寫出③的堿基序列：

。③中的C與②中的C是同種物質(zhì)嗎？說明理由。（4）物質(zhì)③形成后在細(xì)胞質(zhì)中與

結(jié)合，進(jìn)行

過程，其產(chǎn)物是

。（5）如果③中A占26%，U占28%，那么，在相應(yīng)的DNA片段中，T占

，C占

。

C、H、O、N、P轉(zhuǎn)錄細(xì)胞核細(xì)胞核和線粒體解旋酶ATP氫鍵解旋①4種游離的核糖核苷酸堿基互補(bǔ)配對(duì)CAUGCA不是，③中的C是胞嘧啶核糖核苷酸，②中的C是胞嘧啶脫氧核苷酸核糖體翻譯蛋白質(zhì)27%23%課堂練習(xí)8、已知一段信使RNA上有12個(gè)A和G，該信使RNA上共有30個(gè)堿基，那么轉(zhuǎn)錄成信使RNA的這一段DNA分子中應(yīng)有C和T（）個(gè)A、12B、18C、24D、309、一個(gè)雙鏈DNA分子中堿基A占30%，其轉(zhuǎn)錄成的信使RNA上的U為35%，則