考點(diǎn)33：遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯

1、基因的概念基因的概念基因是基因是DNA的片段的片段，但必須，但必須具有遺傳效應(yīng)具有遺傳效應(yīng)（指具有復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯、重組突變及調(diào)（指具有復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯、重組突變及調(diào)控等功能），有的控等功能），有的DNA片段屬間隔區(qū)段，沒片段屬間隔區(qū)段，沒有控制性狀的作用，這樣的有控制性狀的作用，這樣的DNA片段就不是片段就不是基因?；颉；颍菏怯羞z傳效應(yīng)的基因：是有遺傳效應(yīng)的DNADNA片段片段。 基因是控制生物體性狀的基因是控制生物體性狀的結(jié)構(gòu)單位結(jié)構(gòu)單位和和功能單位功能單位 。 一條染色體上有一條染色體上有多個多個基因基因。基因在染色體上呈基因在染色體上呈線性線性排列排列。果蠅某一條染色體的果蠅某一條

2、染色體的DNADNA上的幾個基因上的幾個基因多個基因多個基因成百上千個脫氧核苷酸成百上千個脫氧核苷酸 1 1個個DNADNA分子分子1 1條染色體條染色體每個基因每個基因性狀的直接體現(xiàn)者？性狀的直接體現(xiàn)者？ 性狀是由？控制的性狀是由？控制的 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 基因基因 （性狀）（性狀）指導(dǎo)合成指導(dǎo)合成 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 基因基因基因基因 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 主要在主要在細(xì)胞核細(xì)胞核在在細(xì)胞質(zhì)的細(xì)胞質(zhì)的核糖體上核糖體上DNA蛋白質(zhì)的合成蛋白質(zhì)的合成指導(dǎo)指導(dǎo)通過通過mRNADNA所攜帶的遺傳信息需要通過所攜帶的遺傳信息需要通過RNA作為媒介作為媒介（信使）傳遞到細(xì)胞質(zhì)中。信使）傳遞到細(xì)胞質(zhì)中。這種這種RNA稱為

3、信使稱為信使RNA（mRNA ）基本單位：基本單位：RNA的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)結(jié)結(jié) 構(gòu)：構(gòu)：一分子磷酸一分子磷酸一分子核糖一分子核糖一分子堿基一分子堿基P核糖核糖堿基堿基核糖核苷酸核糖核苷酸A (A (腺嘌呤）腺嘌呤）G (G (鳥嘌呤）鳥嘌呤）C (C (胞嘧啶）胞嘧啶）U (U (尿嘧啶）尿嘧啶）核糖核苷酸核糖核苷酸通常通常單鏈單鏈結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)U (U (尿嘧啶）尿嘧啶）堿堿 基基T磷酸磷酸U磷酸磷酸 胸腺嘧啶脫氧核苷酸胸腺嘧啶脫氧核苷酸 尿嘧啶核糖核苷酸尿嘧啶核糖核苷酸核糖核糖脫氧脫氧核糖核糖（一）（一）RNA 與與DNA結(jié)構(gòu)的比較：結(jié)構(gòu)的比較：種類種類DNARNA主要存在場所主要存在場所空間結(jié)構(gòu)空

4、間結(jié)構(gòu)基本單位基本單位堿基堿基五碳糖五碳糖 細(xì)胞核細(xì)胞核 細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)通常呈單通常呈單鏈鏈脫氧核苷酸脫氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸脫氧核糖脫氧核糖核核 糖糖A、G、C、TA、G、C、U 1 1、信使、信使RNARNA（mRNAmRNA）密碼子密碼子遺傳學(xué)上把遺傳學(xué)上把mRNA上決定一個氨基酸的上決定一個氨基酸的三三個個相鄰的堿基相鄰的堿基，稱為一個密碼子。，稱為一個密碼子。密碼子密碼子 RNA的種類的種類作為作為DNADNA的信使的信使 2 2、轉(zhuǎn)運(yùn)、轉(zhuǎn)運(yùn)RNARNA（tRNAtRNA）3 3、核糖體、核糖體RNARNA（rRNArRNA）參與核糖體的構(gòu)成參與核

5、糖體的構(gòu)成氨基酸的運(yùn)載工具，氨基酸的運(yùn)載工具，將將氨基酸運(yùn)氨基酸運(yùn)輸?shù)胶颂求w上。一端有三個堿基輸?shù)胶颂求w上。一端有三個堿基與與mRNAmRNA上的密碼子互補(bǔ)配對，稱上的密碼子互補(bǔ)配對，稱為為反密碼子反密碼子。另一端能運(yùn)載特定。另一端能運(yùn)載特定的氨基酸；的氨基酸； RNA的種類的種類氨基酸的氨基酸的結(jié)合部位結(jié)合部位反密碼子反密碼子DNA(基因基因)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)mRNA基因是如何控制蛋白質(zhì)的合成的基因是如何控制蛋白質(zhì)的合成的?轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄翻譯翻譯一、轉(zhuǎn)錄：一、轉(zhuǎn)錄： 在在細(xì)胞核細(xì)胞核內(nèi)內(nèi)，以，以DNADNA的一條鏈的一條鏈為模板，按照堿基互補(bǔ)配對的原為模板，按照堿基互補(bǔ)配對的原則合成則合成RNARNA

6、的過程。的過程。TCATG A TT AAG T AC A A A T DNADNA的平面結(jié)構(gòu)圖的平面結(jié)構(gòu)圖轉(zhuǎn)錄的轉(zhuǎn)錄的過程過程：AGCUGACGGUUU游離的核糖核苷酸游離的核糖核苷酸以以DNADNA的一條鏈為模板合成的一條鏈為模板合成RNARNAAG T AC A A A T DNADNAAG T AC A A A T AGCUGACGGUUUDNADNA與與RNARNA的堿基互補(bǔ)配對：的堿基互補(bǔ)配對： A AU U； T TA A：C CG G； G GC CRNA RNA 聚合酶聚合酶DNADNAAG T AC A A A T AGCGACGGUUUUDNADNARNA RNA 聚合酶

7、聚合酶AG T AC A A A T AGCGACGGUUU UDNADNARNA RNA 聚合酶聚合酶AG T AC A A A T GCGACGGUUU UADNADNARNA RNA 聚合酶聚合酶AG T AC A A A T GCGACGUUGU UADNADNARNA RNA 聚合酶聚合酶AG T AC A A A T GCGACGUGU UAUDNADNARNA RNA 聚合酶聚合酶AG T AC A A A T GCGACGGU UAU UDNADNARNA RNA 聚合酶聚合酶AG T AC A A A T GCGACGGU UAU UADNADNARNA RNA 聚合酶聚合酶

8、AG T AC A A A T GCGCGGU UAU UA UDNADNARNA RNA 聚合酶聚合酶AG T AC A A A T GGCGGU UAU UA U CDNADNARNA RNA 聚合酶聚合酶AG T AC A A A T GGCGGU UAU UA U C形成形成 mRNAmRNA鏈，鏈，DNADNA上的遺傳信息就傳遞到上的遺傳信息就傳遞到mRNAmRNA上上mRNAmRNADNADNARNA RNA 聚合酶聚合酶AG T AC A A A T UCAUG A UUAmRNA 細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì) 細(xì)胞核細(xì)胞核 核核 孔孔DNAmRNAmRNA在細(xì)胞核中合成在細(xì)胞核中合成UCAUG

9、 A UUAmRNAmRNAmRNA通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 錄錄細(xì)胞核（主要）細(xì)胞核（主要）核糖核苷酸核糖核苷酸DNA的一條鏈的一條鏈mRNA解旋酶、解旋酶、DNA聚合酶聚合酶CG、DNAmRNA轉(zhuǎn)錄與復(fù)制的比較：轉(zhuǎn)錄與復(fù)制的比較：復(fù)復(fù) 制制 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 錄錄場所場所模板模板酶酶能量能量配對配對原料原料產(chǎn)物產(chǎn)物遺傳信息傳遞遺傳信息傳遞細(xì)細(xì) 胞胞 核核DNADNADNADNA的一條鏈的一條鏈解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合酶聚合酶ATPAT GC AU GC 脫氧核苷酸脫氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸DNAm mRNA解旋酶、解旋酶、 RNA RNA聚合酶聚合酶DNAmRNAmRNAD

10、NA的兩條鏈的兩條鏈 在在細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)中中, ,以以mRNAmRNA為模板為模板, ,合成具有一定氨基酸順序的合成具有一定氨基酸順序的蛋白蛋白質(zhì)質(zhì)的過程。的過程。 二、二、翻翻 譯譯思考：思考： 組成蛋白質(zhì)的氨基酸幾種？組成蛋白質(zhì)的氨基酸幾種？ mRNAmRNA的堿基幾種？的堿基幾種？2020種種4 4種種4 4種堿基如何決定蛋白質(zhì)的種堿基如何決定蛋白質(zhì)的2020種氨基酸呢？種氨基酸呢？思考：思考：1 1、如果、如果1 1個堿基決定一個氨基酸，那么，個堿基決定一個氨基酸，那么，四種堿基只能決定多少種氨基酸？四種堿基只能決定多少種氨基酸？ 4種2 2、如果、如果2 2個堿基決定一個氨基酸，那么，

11、個堿基決定一個氨基酸，那么，四種堿基又能決定多少種氨基酸？四種堿基又能決定多少種氨基酸？ 16種3 3、那么、那么2020種氨基酸，至少需要多少個種氨基酸，至少需要多少個堿基來決定呢？堿基來決定呢？ 科學(xué)家們推測，每科學(xué)家們推測，每3 3個堿基決定一個氨基酸個堿基決定一個氨基酸 3 3個個UCAUG A UUAmRNA 密碼子密碼子 密碼子密碼子 密碼子密碼子 密碼子：密碼子：mRNAmRNA上決定一個氨基酸的上決定一個氨基酸的3 3個個相鄰的堿基相鄰的堿基 遺傳密碼子密碼子 4、一種一種氨基酸可氨基酸可以和以和多個多個密碼子密碼子相對應(yīng)相對應(yīng) 1、64個個密碼子：密碼子：3、3個終止密碼個終

12、止密碼子：子：UAA、UAG、UGA2、1個起始密碼個起始密碼子：子：AUG亮氨酸亮氨酸天門冬氨酸 異亮氨酸A A UAC UAUGUCAUG A UUAmRNA 密碼子密碼子 密碼子密碼子 密碼子密碼子 在在細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)中中, ,以以mRNAmRNA為模板為模板, ,合成具有一定氨基酸順序的合成具有一定氨基酸順序的蛋白蛋白質(zhì)質(zhì)的過程。的過程。 二、二、翻翻 譯譯核糖體核糖體起始密碼起始密碼密碼子密碼子密碼子密碼子密碼子密碼子密碼子密碼子終止密碼終止密碼對翻譯過程的理解對翻譯過程的理解： U A CUAGAAUACAGUCACCGGAUmRNA甲硫氨酸甲硫氨酸 U A U C U G U A

13、C密密 碼碼 子子反密碼子反密碼子堿基互補(bǔ)配對堿基互補(bǔ)配對起始密碼起始密碼轉(zhuǎn)錄與翻譯的比較：轉(zhuǎn)錄與翻譯的比較：轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 錄錄翻翻 譯譯場所場所模板模板酶酶能量能量配對配對原料原料產(chǎn)物產(chǎn)物細(xì)胞核細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)（核糖體）細(xì)胞質(zhì)（核糖體）DNA的一條鏈的一條鏈mRNAATPAU GC AU GC 四種四種核糖核苷酸核糖核苷酸氨基酸氨基酸信使信使RNA多多肽鏈（蛋白質(zhì)）肽鏈（蛋白質(zhì)）解旋解旋酶、酶、RNA聚合酶聚合酶縮合酶縮合酶翻 譯細(xì)胞質(zhì)的核糖體細(xì)胞質(zhì)的核糖體mRNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)氨基酸氨基酸ATP、酶、酶 、轉(zhuǎn)運(yùn)、轉(zhuǎn)運(yùn)RNARNA（tRNAtRNA）CG、mRNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)A密碼子密碼子精氨酸精氨酸氨基

14、酸氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)RNAG信使信使RNAGGDNA雙鏈雙鏈CCCAAT C GU C GDNA、mRNA的堿基和氨基酸的數(shù)量關(guān)系的堿基和氨基酸的數(shù)量關(guān)系C G TGCAC A TG C A C TG G TADNA谷氨酸谷氨酸組氨酸組氨酸精氨酸精氨酸氨基酸氨基酸C G UGGAC A UmRNAG C A C U G G U AtRNA氨基酸序列氨基酸序列結(jié)論結(jié)論:基因的堿基基因的堿基 信使信使RNARNA的堿基的堿基 氨基酸氨基酸 = =6 3 16N3NNA A U 亮氨酸亮氨酸AC U 天冬天冬 氨酸氨酸AUG 異亮氨酸異亮氨酸 反密碼子反密碼子每個每個tRNA的一端是攜帶氨基酸的部位，的

15、一端是攜帶氨基酸的部位，另一端是有另一端是有3個堿基，個堿基，每個每個tRNA上的這上的這3個堿基個堿基，都只能專一地與，都只能專一地與mRNA上的特定的上的特定的3個堿基配對，個堿基配對，稱為反密碼子稱為反密碼子? ? ? ? ?RNARNA? ? ? ? ? ?儲存于儲存于轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)? ?mRNAmRNAtRNAtRNA氨基酸氨基酸密碼子密碼子遺傳信息遺傳信息DNA編碼編碼屬于屬于翻翻譯譯轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄mRNArRNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)氨基酸氨基酸含有含有中心法則內(nèi)容中心法則內(nèi)容中心法則圖解中心法則圖解遺傳信息的傳遞方向遺傳信息的傳遞方向轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄DNADNARNARNA翻譯翻譯蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)克里克提出的中

16、心法則克里克提出的中心法則一、中心法則的提出及其發(fā)展一、中心法則的提出及其發(fā)展復(fù)制復(fù)制P P7272知識海洋知識海洋 中心法則的發(fā)展中心法則的發(fā)展轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄DNADNARNARNA翻譯翻譯蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)逆轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄中心法則表示的是中心法則表示的是 遺傳信息傳遞的方向遺傳信息傳遞的方向復(fù)制復(fù)制復(fù)制復(fù)制（逆轉(zhuǎn)錄酶）（逆轉(zhuǎn)錄酶）DNADNARNARNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)此圖解全過程叫此圖解全過程叫_。圖中的生理過程叫圖中的生理過程叫_，進(jìn)行的主，進(jìn)行的主要場所是細(xì)胞的要場所是細(xì)胞的_,_,需要原料需要原料_,_,進(jìn)行的時間是細(xì)胞分裂的進(jìn)行的時間是細(xì)胞分裂的_期。期。圖中圖中的生理過程叫的生理過程叫_，進(jìn)行的主

17、要場，進(jìn)行的主要場所是細(xì)胞的所是細(xì)胞的_，需要原料，需要原料_。中心法則中心法則DNADNA的復(fù)制的復(fù)制細(xì)胞核細(xì)胞核間間轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄細(xì)胞核細(xì)胞核核糖核苷酸核糖核苷酸脫氧核苷酸脫氧核苷酸DNADNARNARNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)圖中圖中的生理過程叫的生理過程叫_，該過程需，該過程需要在要在_的作用下才能進(jìn)行。的作用下才能進(jìn)行。圖中圖中的生理過程叫的生理過程叫_，該過程的，該過程的發(fā)現(xiàn)，說明發(fā)現(xiàn)，說明RNARNA也可以作為生物的也可以作為生物的_。圖中圖中的生理過程叫的生理過程叫_，進(jìn)行的場所是，進(jìn)行的場所是細(xì)胞內(nèi)的細(xì)胞內(nèi)的_，需要原料，需要原料_。 逆轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄酶逆轉(zhuǎn)錄酶RNARNA的復(fù)制的復(fù)制遺傳

18、物質(zhì)遺傳物質(zhì)翻譯翻譯核糖體核糖體氨基酸氨基酸DNADNARNARNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)此圖解中人體可進(jìn)行的生理過程有此圖解中人體可進(jìn)行的生理過程有_。圖中表示圖中表示_過程。過程?；虻谋磉_(dá)基因的表達(dá)1 1、DNADNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯分別形成復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯分別形成 A ADNADNA、RNARNA、蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) B BRNARNA、DNADNA、多肽多肽 C CRNARNA、DNADNA、核糖體核糖體 D DRNARNA、DNADNA、蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)2 2、下列哪一項不可能是遺傳密碼（、下列哪一項不可能是遺傳密碼（ ） A.ATC B.UUC C.CAG D.GGCA.ATC B.UUC C.CA

19、G D.GGCA ADNADNA、RNARNA、蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)A.ATCA.ATC評價反饋評價反饋 ：3 3、遺傳信息和遺傳密碼子分別位于遺傳信息和遺傳密碼子分別位于 （ ） A ADNADNA和信使和信使RNARNA上上 B BDNADNA和轉(zhuǎn)運(yùn)和轉(zhuǎn)運(yùn)RNARNA上上 C C信使信使RNARNA和轉(zhuǎn)運(yùn)和轉(zhuǎn)運(yùn)RNARNA上上 D D染色體和基因上染色體和基因上4 4、一個轉(zhuǎn)運(yùn)、一個轉(zhuǎn)運(yùn)RNARNA的的3 3個堿基為個堿基為 CGACGA，此，此tRNAtRNA運(yùn)載的運(yùn)載的氨基酸是氨基酸是 （ ） A A酪氨酸酪氨酸(UAC)(UAC) B B谷氨酸谷氨酸(GAG)(GAG) C C精氨酸精氨酸(

20、CGA)(CGA) D D丙氨酸丙氨酸(GCU)(GCU) D D丙氨酸丙氨酸(GCU)(GCU)A ADNADNA和信使和信使RNARNA上上 5 5、一條多肽鏈中有、一條多肽鏈中有氨基酸氨基酸10001000個個，則作為合成該，則作為合成該多肽的模板多肽的模板信使信使RNARNA和用來轉(zhuǎn)錄信使和用來轉(zhuǎn)錄信使RNARNA的的DNADNA分子分子分別至少要有堿基多少個？分別至少要有堿基多少個？ ( )( ) A.3000 A.3000個和個和30003000個個 B.1000B.1000個和個和20002000個個 C.3000C.3000個和個和60006000個個 D.2000D.2000個和個和40004000個個6 6、一個、一個DNADNA分子含有堿基分子含有堿基6060個，那么經(jīng)個，那么經(jīng)“翻譯翻譯”后合成的一條多肽鏈中最多含有肽鍵后合成的一條多肽鏈中最多含有肽鍵 A A1010個