基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成—

1、第第4 4章章 基因的表達(dá)基因的表達(dá) 第第1 1節(jié)節(jié) 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成 人教版必修人教版必修2 2 利用已滅絕的生物的利用已滅絕的生物的dna分子，真的能夠使分子，真的能夠使 滅絕的生物復(fù)活嗎？滅絕的生物復(fù)活嗎？ 遺傳信息是如何傳遞到細(xì)胞質(zhì)的？遺傳信息是如何傳遞到細(xì)胞質(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)） 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？mrna dnadnarnarna 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 組成單位組成單位 堿基堿基 嘌呤嘌呤a、ga、g 嘧啶嘧啶c、t c、 五碳糖五碳糖 無(wú)機(jī)酸無(wú)機(jī)酸磷酸磷酸磷酸磷酸 主要主要

2、存在存在部位部位 規(guī)則的雙螺旋規(guī)則的雙螺旋通常為單鏈通常為單鏈 脫氧核苷酸脫氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸 u (尿嘧啶尿嘧啶) 脫氧核糖脫氧核糖核糖核糖 細(xì)胞核細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì) vrnarna是由四種是由四種核糖核苷酸核糖核苷酸連接而成，能儲(chǔ)存遺連接而成，能儲(chǔ)存遺 傳信息。傳信息。 vrnarna一般為一般為單鏈單鏈，比，比dnadna短，能通過(guò)核孔，從短，能通過(guò)核孔，從 細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中。細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中。 vrnarna與與dnadna之間也遵循之間也遵循“堿基互補(bǔ)配對(duì)原則堿基互補(bǔ)配對(duì)原則”。 組成核糖體組成核糖體( (r rrnarna和蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)) ) 在細(xì)胞核中，以在細(xì)

3、胞核中，以dnadna的一條鏈為模板，合成的一條鏈為模板，合成m mrnarna的過(guò)的過(guò)程程 堿基互補(bǔ)配對(duì)堿基互補(bǔ)配對(duì) a-u、t-a、 g-c、c-g。 定義：定義： 場(chǎng)所：場(chǎng)所：真核生物：主要在細(xì)胞核內(nèi)（線(xiàn)粒體、葉綠體）真核生物：主要在細(xì)胞核內(nèi)（線(xiàn)粒體、葉綠體） 原核生物：擬核原核生物：擬核 能量：能量： atp 遺傳信息傳遞方向：遺傳信息傳遞方向：dna mrna 時(shí)期：時(shí)期： 生長(zhǎng)發(fā)育的過(guò)程中生長(zhǎng)發(fā)育的過(guò)程中 原則：原則： 四、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄四、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄 過(guò)程：過(guò)程： 解旋酶解旋酶 堿基堿基 堿基互補(bǔ)配對(duì)堿基互補(bǔ)配對(duì) 一條鏈一條鏈 核糖核苷酸核糖核苷酸 mrnamrna dnad

4、na鏈鏈 雙解旋雙解旋 同一個(gè)體，不同的細(xì)胞中同一個(gè)體，不同的細(xì)胞中dna（ ），），rna（ ） 相同相同不同不同 六、遺傳信息的翻譯六、遺傳信息的翻譯 游離在細(xì)胞質(zhì)中各種氨基酸，就以游離在細(xì)胞質(zhì)中各種氨基酸，就以mrnamrna為為 模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)，這一模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)，這一 過(guò)程叫做過(guò)程叫做翻譯。翻譯。 翻譯實(shí)質(zhì)上是將（翻譯實(shí)質(zhì)上是將（ ）中的堿基序列）中的堿基序列 翻譯為蛋白質(zhì)的（翻譯為蛋白質(zhì)的（ ）序列。）序列。 mrna合成以后，就通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中。合成以后，就通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中。 mrna 氨基酸氨基酸 mrna上的堿基上的堿基氨基酸氨

5、基酸 對(duì)應(yīng)關(guān)系？對(duì)應(yīng)關(guān)系？ 1、dna和和rna都只含有都只含有4種堿基，而組成生物體蛋白種堿基，而組成生物體蛋白 質(zhì)的氨基酸有質(zhì)的氨基酸有20種。這種。這4種堿基是怎么決定蛋白質(zhì)的種堿基是怎么決定蛋白質(zhì)的20 種氨基酸的呢？種氨基酸的呢？ 2、如果、如果1個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸，那么，個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸，那么，4種堿基只能種堿基只能 決定決定4種氨基酸。種氨基酸。 3、如果、如果2個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸，那么，最多能決定個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸，那么，最多能決定 多少種氨基酸？多少種氨基酸？ 4、決定一個(gè)氨基酸至少需要多少個(gè)堿基，才足以組合、決定一個(gè)氨基酸至少需要多少個(gè)堿基，才足以組合 出構(gòu)成蛋白

6、質(zhì)的出構(gòu)成蛋白質(zhì)的20種氨基酸？種氨基酸？ 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：19611961年英國(guó)的克里克用實(shí)驗(yàn)證明一個(gè)氨基酸年英國(guó)的克里克用實(shí)驗(yàn)證明一個(gè)氨基酸 是由是由m mrnarna的的3 3個(gè)堿基決定，即個(gè)堿基決定，即三聯(lián)體密碼子三聯(lián)體密碼子。 信使信使rnarna上上3 3個(gè)相鄰的堿基個(gè)相鄰的堿基決定決定1 1個(gè)氨基酸，個(gè)氨基酸， 每每3 3個(gè)這樣的堿基又稱(chēng)做個(gè)這樣的堿基又稱(chēng)做1 1個(gè)密碼子。個(gè)密碼子。 1 1、密碼子、密碼子: : 決定氨基酸的密碼子共有多少種？決定氨基酸的密碼子共有多少種？ ucaug a uua mrnamrna 密碼子密碼子 密碼子密碼子密碼子密碼子 2020種氨基酸的密

7、碼子表種氨基酸的密碼子表 （1）共（共（ ）種密碼子，其中（）種密碼子，其中（ ）種是終止密碼子，其它（）種是終止密碼子，其它（ ） 種密碼子決定（種密碼子決定（ ）種氨基酸。）種氨基酸。 （2）一種一種 密碼子只決密碼子只決 定（定（ ）種種 氨基酸，氨基酸，一一 種種氨基酸可氨基酸可 以由以由 （ ）種種 密碼子決定。密碼子決定。 64361 20 一一 一或幾一或幾 （3）密碼子的特點(diǎn)：）密碼子的特點(diǎn)： 1、通用性：、通用性：生物界中所有生物共用一套密碼子生物界中所有生物共用一套密碼子 （體現(xiàn)生物具有（體現(xiàn)生物具有親緣親緣關(guān)系）關(guān)系） 2、簡(jiǎn)并性：、簡(jiǎn)并性： 1種氨基酸可能有幾個(gè)密碼子，

8、增加密碼的容錯(cuò)性，種氨基酸可能有幾個(gè)密碼子，增加密碼的容錯(cuò)性， 保持生物性狀的穩(wěn)定。保持生物性狀的穩(wěn)定。 3、專(zhuān)一性：、專(zhuān)一性：一個(gè)密碼子決定一個(gè)密碼子決定1個(gè)氨基酸個(gè)氨基酸 ucaug a uua 核糖體核糖體 mrna 細(xì)胞質(zhì)中的細(xì)胞質(zhì)中的mrnamrna “生產(chǎn)線(xiàn)生產(chǎn)線(xiàn)” 游離在細(xì)胞質(zhì)中的氨基酸，是怎樣運(yùn)送游離在細(xì)胞質(zhì)中的氨基酸，是怎樣運(yùn)送 到生產(chǎn)線(xiàn)上的？到生產(chǎn)線(xiàn)上的？ a a u 亮氨酸亮氨酸 ac u 天冬氨酸天冬氨酸 一種一種trnatrna只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸? ? 一種氨基酸只能由一種一種氨基酸只能由一種trnatrna攜帶攜帶? ? aug 異亮氨

9、酸異亮氨酸 trna有多少種？有多少種？ 3 3、翻譯小結(jié)、翻譯小結(jié) 定義：以定義：以mrnamrna為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋 白白 質(zhì)的過(guò)程。質(zhì)的過(guò)程。 原料：原料：_2020種氨基酸種氨基酸 場(chǎng)所：場(chǎng)所：_ 過(guò)程：過(guò)程：_ 細(xì)胞質(zhì)中的核糖體細(xì)胞質(zhì)中的核糖體 起始、延伸、終止起始、延伸、終止 模板：模板： 產(chǎn)物：產(chǎn)物：_ 遺傳信息傳遞方向：遺傳信息傳遞方向：_ mrnamrna 肽鏈肽鏈 mrnamrna肽鏈肽鏈 直接模板：直接模板： 根本模板：根本模板：基因基因 能量：能量：atpatp酶：酶：多種酶多種酶 閱讀教材閱讀教材p66，總結(jié)翻譯的過(guò)程，總

10、結(jié)翻譯的過(guò)程 大多數(shù)情況下合成的肽鏈需進(jìn)一步加工形成蛋白質(zhì)。大多數(shù)情況下合成的肽鏈需進(jìn)一步加工形成蛋白質(zhì)。 附著型核糖體附著型核糖體分泌蛋白分泌蛋白（內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體加工成熟）（內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體加工成熟） 游離型核糖體游離型核糖體組成型蛋白組成型蛋白（直接加工成熟，不用內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（直接加工成熟，不用內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 和高爾基體）和高爾基體） 4 已知已知mrna分子結(jié)構(gòu)不穩(wěn)分子結(jié)構(gòu)不穩(wěn) 定，合成以后一段時(shí)間就定，合成以后一段時(shí)間就 會(huì)分解，會(huì)分解，為了保證為了保證mrna 短時(shí)間內(nèi)合成大量蛋白質(zhì)，短時(shí)間內(nèi)合成大量蛋白質(zhì)， 可以怎么辦呢？可以怎么辦呢？ 5、一個(gè)、一個(gè)mrna上可以相繼結(jié)合多個(gè)核糖體，上可以相

11、繼結(jié)合多個(gè)核糖體， 同時(shí)進(jìn)行多條肽鏈的合成。同時(shí)進(jìn)行多條肽鏈的合成。 七、復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯的比較七、復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯的比較 項(xiàng)目項(xiàng)目 復(fù)復(fù) 制制 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 錄錄 翻翻 譯譯 時(shí)間時(shí)間 場(chǎng)所場(chǎng)所 模板模板 原料原料 堿基堿基 配對(duì)配對(duì) 分裂間期分裂間期整個(gè)生長(zhǎng)、發(fā)育過(guò)程整個(gè)生長(zhǎng)、發(fā)育過(guò)程 細(xì)胞核細(xì)胞核細(xì)胞核細(xì)胞核核糖體核糖體 脫氧核苷酸脫氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸氨基酸氨基酸 dnadnamrnamrna肽鏈肽鏈 dnadna的兩條鏈的兩條鏈dnadna的一條鏈的一條鏈 mrnamrna a-t、t-a g-c、c-g a-u、t-a g-c、c-g a-u、u-a g-c、c-g 遺傳遺傳 信息

12、信息 傳遞傳遞 表達(dá)表達(dá) 小結(jié)小結(jié) 產(chǎn)物產(chǎn)物 原原 核核 生生 物？物？ a ac cu ug gg ga au uc cu u mrnamrna 蘇氨酸蘇氨酸甘氨酸甘氨酸絲氨酸絲氨酸 轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄翻譯翻譯 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 密碼子密碼子 acu gga ucuacu gga ucu dnadna a ac ct tg gg ga at tc ct t t tg ga ac cc ct ta ag ga a 肽鍵肽鍵 肽鍵肽鍵 八、八、基因表達(dá)過(guò)程中的有關(guān)計(jì)算基因表達(dá)過(guò)程中的有關(guān)計(jì)算 雙雙 單單 1/2 1/2 3 3 1/3 1/3 6311 6311 a a 3 3、人體中具有胰島素基因和血紅蛋白

13、、人體中具有胰島素基因和血紅蛋白 基因，兩者基因，兩者 a.a.均在細(xì)胞核內(nèi)轉(zhuǎn)錄和翻譯均在細(xì)胞核內(nèi)轉(zhuǎn)錄和翻譯 b.b.均在細(xì)胞分裂前期按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原均在細(xì)胞分裂前期按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原 則復(fù)制則復(fù)制 c.c.分別存在于不同組織的細(xì)胞中分別存在于不同組織的細(xì)胞中 d.d.轉(zhuǎn)錄的信使轉(zhuǎn)錄的信使rnarna上相同的密碼子翻譯成相上相同的密碼子翻譯成相 同的氨基酸同的氨基酸 4 4、某、某dnadna片段中共片段中共24002400個(gè)堿基對(duì)，則由此片個(gè)堿基對(duì)，則由此片 段所控制合成的多肽鏈中，最多有氨基酸段所控制合成的多肽鏈中，最多有氨基酸 （ ）種）種 a a800800 b b400400 c

14、c200200 d d2020 5 5、已知某蛋白質(zhì)由、已知某蛋白質(zhì)由2 2條肽鏈組成，共有肽鍵條肽鏈組成，共有肽鍵 198198個(gè)，翻譯該蛋白質(zhì)的個(gè)，翻譯該蛋白質(zhì)的mrnamrna中有中有a a和和g g共共 200200個(gè)，則轉(zhuǎn)錄該個(gè)，則轉(zhuǎn)錄該mrnamrna的基因中的基因中c c和和t t的數(shù)目的數(shù)目 為（為（ ） a.200a.200個(gè)個(gè)b.400b.400個(gè)個(gè)c.600c.600個(gè)個(gè)d.800d.800個(gè)個(gè) 6 6、dnadna分子模板鏈上的堿基序列攜帶的遺傳信息分子模板鏈上的堿基序列攜帶的遺傳信息 最終翻譯的氨基酸如下表最終翻譯的氨基酸如下表 則右圖所示的則右圖所示的trnatrn

15、a所攜帶的氨基酸是所攜帶的氨基酸是 a a賴(lài)氨酸賴(lài)氨酸 b b丙氨酸丙氨酸 c c半胱氨酸半胱氨酸 d d蘇氨酸蘇氨酸 7 7、下列對(duì)轉(zhuǎn)運(yùn)、下列對(duì)轉(zhuǎn)運(yùn)rnarna的描述，正確的是的描述，正確的是 a.a.每種轉(zhuǎn)運(yùn)每種轉(zhuǎn)運(yùn)rnarna能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)多種氨基酸能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)多種氨基酸 b.b.每種氨基酸只有一種轉(zhuǎn)運(yùn)每種氨基酸只有一種轉(zhuǎn)運(yùn)rnarna能轉(zhuǎn)運(yùn)它能轉(zhuǎn)運(yùn)它 c.c.轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)rnarna能識(shí)別信使能識(shí)別信使rnarna上的密碼子上的密碼子 d.d.轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)rnarna轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸到細(xì)胞核內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸到細(xì)胞核內(nèi) 8 8、已知、已知trnatrna一端的三個(gè)堿基是一端的三個(gè)堿基是cuacua，則此，則

16、此trnatrna運(yùn)載的氨運(yùn)載的氨 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纈氨酸纈氨酸 9 9、在胰蛋白質(zhì)酶合成過(guò)程中，決定它性質(zhì)的根本因素是、在胰蛋白質(zhì)酶合成過(guò)程中，決定它性質(zhì)的根本因素是 a amrnamrna b btrnatrna c cdnadna d d核糖體核糖體 1010、一條多肽鏈上有氨基酸、一條多肽鏈上有氨基酸300300個(gè)，則作為合成該多肽個(gè)，則作為合成該多肽 鏈模板的信使鏈模板的信使rnarna分子和轉(zhuǎn)錄信使分子和轉(zhuǎn)錄信使rnarna的的dnadna分子至少分子至少 要有堿基多少個(gè)？要有堿基多少個(gè)？ a.300a.300；60

17、0 b.900600 b.900；18001800 c.900 c.900；900 d.600900 d.600；900900 1 11 1、某生物基因單鏈的一段是、某生物基因單鏈的一段是 gcagacaaa gcagacaaa 若以此鏈為模板，若以此鏈為模板， 經(jīng)轉(zhuǎn)錄翻譯形成的多肽鏈上所對(duì)應(yīng)的氨基酸順序是經(jīng)轉(zhuǎn)錄翻譯形成的多肽鏈上所對(duì)應(yīng)的氨基酸順序是 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； 賴(lài)氨酸賴(lài)氨酸aaaaaa； 精氨酸精氨酸cgucgu； 丙氨酸丙氨酸gcagca a.a. b.b. c. c. d.d. 1212、在人體中，由、在人體中，由a a、t t、c c三種堿基參與構(gòu)成的核苷酸共三種堿基參與構(gòu)成的核苷酸共 a a2 2種種 b b4 4種種 c c5 5種種 d d6 6種種 1313、dnadna分子的基本功能是遺傳信息的分子的基本功能是遺傳信息的 a a貯存和表達(dá)貯存和表達(dá) b b傳遞和表達(dá)傳遞和表達(dá) c c貯存和傳遞貯存和傳遞 d d轉(zhuǎn)錄和翻譯轉(zhuǎn)錄和翻譯 141