基因指導蛋白質的合成1

基因指導蛋白質合成的過程，叫基因的表達?；?/p>

性狀控制體現(xiàn)蛋白質第四章基因的表達基因的概念過程包括：轉錄和翻譯基因指導蛋白質的合成第1節(jié)1.DNA主要存在哪里？2.蛋白質在哪里合成？DNA主要在細胞核蛋白質的合成在細胞質進行指導RNA充當信使問題：1.RNA是由基本單位——（核糖)核苷酸連接而成，跟DNA一樣能儲存遺傳信息。（結構模式圖）2.RNA一般為單鏈，比DNA短，能通過核孔，從細胞核轉移到細胞質中。（跨膜層數(shù)0）3.RNA與DNA的關系中，也遵循“堿基互補配對原則”。因此以RNA為媒介可將遺傳信息傳遞到細胞質中。為什么RNA適于做DNA的信使呢？圖4-1核糖與脫氧核糖圖4-2DNA與RNA在化學組成上的區(qū)別RNA和DNA的比較DNARNA基本單位五碳糖含N堿基單雙鏈？分子大小脫氧核苷酸脫氧核糖A、T、G、C雙鏈核糖核苷酸核糖A、U、G、C單鏈很大比較小圖4-3三種RNA示意圖

RNA的在細胞中有三種：mRNA（信使RNA），tRNA（轉運RNA），rRNA（核糖體RNA）構成人體的核酸有兩種，構成人體核酸的基本單位－－核苷酸有（）

A.2種B.4種C.5種D.8種D問題：DNA的遺傳信息是怎樣傳給RNA的呢？1.遺傳信息的轉錄：

概念：在細胞核中，以DNA的一條鏈為模

板，按照堿基互補配對的原則合成RNA（mRNA)的過程，叫做轉錄。AG

T

AC

AA

A

T

AGCUGACGGUUU模板鏈（編碼鏈）游離的核糖核苷酸AG

T

AC

AA

A

T

AGCUGACGGUUURNA聚合酶AG

T

AC

AA

A

T

AGCGACGGUUUUAG

T

AC

AA

A

T

AGCGACGGUUUUAG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUUUAAG

T

AC

AA

A

T

GCGACGUUGUUAAG

T

AC

AA

A

T

GCGACGUGUUAUAG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUAUUAG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUAUUAAG

T

AC

AA

A

T

GCGCGGUUAUUAUAG

T

AC

AA

A

T

GGCGGUUAUUAUCAG

T

AC

AA

A

T

GGCGGUUAUUAUCmRNA轉錄場所：產物：模板：原料：條件：堿基互補配對：細胞核游離的核糖核苷酸DNA的一條鏈RNA（mRNA）ATP、酶G－C、C－G、T－A、A－U遺傳信息流動：DNA

mRNA比較復制，轉錄過程的差異：RNADNA產物DNA的一條鏈DNA的兩條鏈模板邊解旋邊轉錄半保留復制，邊解旋邊復制特點DNAmRNADNADNA信息傳遞方向

RNA聚合酶DNA解旋酶、DNA聚合酶(主要酶)酶4種核糖核苷酸4種脫氧核苷酸原料只解有遺傳效應的片段完全解旋解旋細胞核細胞核場所

轉錄DNA復制

問:（1）DNA的堿基與RNA的堿基如何互補配對？（強調A-U）（2）轉錄與復制過程有何異同？練習：1、mRNA上有25％的腺嘌呤，35％的尿嘧啶，則轉錄該mRNA的DNA分子上腺嘌呤占堿基總數(shù)的（）A50％B25％C30％D35％C2、煙草、煙草花葉病毒中，所含的核苷酸種類和堿基種類各有多少？煙草中的核苷酸種類有8種，堿基種類有5種。煙草花葉病毒中所含的核苷酸種類有4種，堿基種類有4種。

轉錄得到的RNA仍是堿基序列，而不是蛋白質。那么，RNA上的堿基序列如何能變成蛋白質中氨基酸的種類、數(shù)量和排列順序呢？mRNA如何將信息翻譯成蛋白質？

mRNA通過核孔進入細胞質中，開始它新的歷程——翻譯。二、遺傳信息的翻譯

遺傳學上把以信使RNA為模板，合成具有一定氨基酸順序的蛋白質的過程叫做翻譯。

堿基與氨基酸之間的對應

關系思考與討mRNA只含有4種堿基，而組成生物體蛋白質的氨基酸有20種。這4種堿基是怎樣決定蛋白質的20種氨基酸的？如果1個堿基決定1個氨基酸，4種堿基能決定多少種氨基酸？如果2個堿基編碼一個氨基酸，最多能編碼多少種氨基酸？一個氨基酸的編碼至少需要多少個堿基，才足以組合出構成蛋白質的20種氨基酸？4種堿基只能決定4種氨基酸，41=4。二個堿基編碼一個氨基酸最多只能編碼16種，42=16。三個堿基決定一個氨基酸只能決定64種，43=64，足夠有余。堿基與氨基酸之間的對應

關系思考與討

密碼子

密碼子

密碼子UCAUGAUUAmRNA

密碼子：mRNA上決定氨基酸的三個相鄰

的堿基。

密碼子密碼子表UUAGAUAUCmRNA思考與討論：已知一段mRNA的堿基序列是AUGGAAGCAUGUCCGAGCAAGCCG，你能結合密碼子表寫出對應的氨基酸序列嗎？甲硫氨酸—谷氨酸—丙氨酸—半胱氨酸—脯氨酸—絲氨酸—賴氨酸—脯氨酸遺傳密碼的特性：1、有3種終止密碼，沒有對應的氨基酸，所以，在64種遺傳密碼中，能決定氨基酸的遺傳密碼子只有61種。2、通用性：地球上幾乎所有的生物共用一套密碼子表。3、簡并性：一種氨基酸對應一種或多種密碼子的情況。這在一定程度上能防止由于堿基的改變而導致的遺傳信息的改變。但一種密碼子只能覺得一種氨基酸。問題：氨基酸是怎樣運送到核糖體上的呢？圖4-5

tRNA的結構示意圖

專一性：每種tRNA只能識別并轉運一種氨基酸。但一種氨基酸可以由多種tRNA識別和轉運。tRNA的反密碼子（61個）與mRNA上的密碼子互補配對。

三葉草結構AUGGAUAUCmRNA？甲硫氨酸CUA反密碼子核糖體AG

T

AC

AA

A

T

UCAUGAUUAmRNA

細胞質

細胞核

核孔DNAmRNA在細胞核中合成AG

T

AC

AA

A

T

UCAUGAUUAmRNA

細胞質

細胞核mRNA通過核孔進入細胞質UCAUGAUUAmRNA

細胞質細胞質中的mRNA

核糖體UCAUGAUUAAAU

亮氨酸ACU

天門冬酰氨AAU

亮氨酸UCAUGAUUAAAU

亮氨酸ACU

天門冬酰氨UCAUGAUUAAAU

亮氨酸ACU

天門冬酰氨AUG

異亮氨酸UCAUGAUUAAAU

亮氨酸ACU

天門冬酰氨AUG

異亮氨酸縮合UCAUGAUUAAAU

亮氨酸ACU

天冬氨酸AUG

異亮氨酸UCAUGAUUA

亮氨酸ACU

天門冬酰氨AUG

異亮氨酸UCAUGAUUA

亮氨酸ACU

天門冬酰氨AUG

異亮氨酸UCAUGAUUA

亮氨酸

天門冬酰氨

異亮氨酸合成的肽鏈在內質網進一步盤曲折疊才會形成具有特定空間結構和功能的蛋白質翻譯場所：產物：模板：原料：條件：細胞質中的核糖體上mRNA具有一定氨基酸順序的蛋白質20種氨基酸ATP、酶、轉運RNA（tRNA）堿基互補配對：G－C、C－G、U－A、A－U遺傳信息流動：mRNA蛋白質基因控制蛋白質合成的過程DNAmRNA蛋白質轉錄翻譯136：：A密碼子精氨酸氨基酸轉運RNAG信使RNAGGDNA雙鏈1、根據在蛋白質生物合成中遺傳信息傳遞的規(guī)律，在下面表格數(shù)碼中填入相應的字母：CCCAAT

C

GU

C

G基因中的堿基、RNA中的堿基和蛋白質中氨基酸的數(shù)量關系的計算關鍵是堿基互補配對原則，同時注意RNA與DNA中有一個嘧啶不同。（1）轉錄形成的RNA分子中堿基數(shù)目是基因中堿基數(shù)目的1/2?；蚰０迳系腁+T與RNA分子中的U+A相等。（2）翻譯過程中，信使RNA中每三個堿基決定一個氨基酸，所以經翻譯合成的蛋白質分子中的氨基酸數(shù)目是信使RNA堿基數(shù)目1/3。（3）基因中堿基數(shù)目：RNA分子中的堿基數(shù)目：蛋白質分子中氨基酸的數(shù)之比為6：3：1?；蛑械膲A基、RNA中的堿基和蛋白質中氨基酸的數(shù)量關系的計算例題：一條多肽鏈中有氨基酸1000個，則作為合成該多肽模板的信使RNA分子和用來轉錄信使RNA的DNA分子分別至少要有堿基（

）A、3000個和3000個

B、1000個和2000個C、2000個和4000個

D、3000個和6000個[解析]：DNAmRNA蛋白質堿基數(shù)

堿基數(shù)

氨基酸數(shù)轉錄翻譯×2

÷2÷3×3

所以：信使RNA堿基數(shù)為1000×3=3000個

DNA分子堿基數(shù)為3000×2=6000個，選D練習題：1、經分析某生物的一個核酸分子的堿基比率為A:G:T:C=26:25:36:16，這種核酸是（）

A.單鏈DNAB.單鏈RNAC.雙鏈DNAD.雙鏈RNAA練習題：2、若測得精氨酸的轉運RNA上的反密碼子為GCU，則DNA分子模板上決定這個精氨酸的相應堿基為：()A、GCAB、CGAC、GCTD、CGTC練習題：3、某一DNA分子含有20%的A+T，那么它轉錄成的信使RNA中的G+C的含量為:()A、40%B、80%C、60%D、20%B練習題：4、作為遺傳物質的核酸及成分核苷酸、五碳糖、堿基種類依次是（）：

A.2、8、2、5B.2、8、2、2C.2、1、1、4D.2、2、2、5A練習題：5、下列哪一項不可能是遺傳密碼（）

A.ATCB.UUCC.CAGD.GGCA練習題：6、把兔子血紅蛋白的信使RNA加入到大腸桿菌的提取液中，結果能合成出兔子的血紅蛋白，這說明（）A、所有的生物共用一套遺傳密碼B、蛋白質的合成過程很簡單C、兔血紅蛋白的合成基因進入大腸桿菌D、兔子的DNA可以指導大腸桿菌的蛋白質合成A練習題：

7.設控制某含a條肽鏈的蛋白質合成的基因含X個堿基對，氨基酸的平均分子量為Y，則該蛋白質的分子量約為

。（X/3）Y—（X/3—a）18

練習2.