基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成一輪復(fù)習(xí)PPT課件

1、.,遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯 ,：理解所列知識和其他相關(guān)知識之間的聯(lián)系 和區(qū)別，并能在較復(fù)雜的情境中綜合運用 其進(jìn)行分析、判斷、推理和評價。,考試大綱的要求：,.,2,第4章 遺傳的分子基礎(chǔ),.,電影侏羅紀(jì)公園中恐龍復(fù)活的場景,問題一：在現(xiàn)實生活中，我們能不能像電影侏羅紀(jì)公園中描述的那樣，利用恐龍的DNA，使恐龍復(fù)活呢？,問題二：如果能利用恐龍的DNA使恐龍復(fù)活，你認(rèn)為主要要解決什么問題？,.,思考幾個問題,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

2、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),核糖體,mRNA,控制,不能,.,基因,.,基因控制生物性狀,基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的過程，叫基因的表達(dá)。,問題：基因是怎樣指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成呢？,.,第3節(jié) 基因控制蛋白質(zhì)的合成,.,如何解讀DNA的信息呢？,一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄,1、RNA與DNA的區(qū)別,核糖,脫氧核糖,.,一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄,.,比較RNA與DNA結(jié)構(gòu)的不同,脫氧核苷酸,核糖核苷酸,脫氧核糖,核 糖,A T C G,A U C G,通常雙螺旋結(jié)構(gòu),一般單鏈結(jié)構(gòu),細(xì)胞核,細(xì)胞質(zhì),遺傳信息的儲存、傳遞、表達(dá),一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄,.,RNA 的種類,信使 RNA mRNA,核糖

3、體 RNA rRNA,轉(zhuǎn)運 RNA tRNA,2、RNA的類型,一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄,.,信使RNA（m RNA）：轉(zhuǎn)錄遺傳信息，翻譯的 模板，即傳遞遺傳信息的作用。,轉(zhuǎn)運RNA （t RNA ）：識別密碼子，運輸特定 氨基酸，呈三葉草型結(jié)構(gòu)。,核糖體RNA （r RNA ）：核糖體的組成成分。,為什么RNA適于做DNA的信使呢？,一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄,.,它也是由基本單位核苷酸連接而成，由核糖、磷酸、堿基共同組成核苷酸，它也能儲存遺傳信息。,在RNA與DNA的關(guān)系中，也遵循“堿基互補(bǔ)配對原則”，因RNA中沒有T，DNA中沒有U，所以當(dāng)RNA與DNA有關(guān)系時，U與配對。,RNA一般是單鏈，而且比D

4、NA短，因此能夠通過核孔，從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中。,3、RNA適于做DNA的信使的原因：,DNA的遺傳信息是怎樣傳給mRNA的呢？,一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄,.,轉(zhuǎn)錄的定義： 轉(zhuǎn)錄的場所： 轉(zhuǎn)錄的模板： 轉(zhuǎn)錄的原料： 轉(zhuǎn)錄的條件： 轉(zhuǎn)錄時的堿基配對 轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物：,4、轉(zhuǎn)錄,（8）遺傳信息傳遞的方向,一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄,.,4、轉(zhuǎn)錄,轉(zhuǎn)錄的定義：在細(xì)胞核中，以DNA的一條鏈為模板，合成mRNA的過程。,轉(zhuǎn)錄的場所：主要在細(xì)胞核。,轉(zhuǎn)錄的模板：DNA分子的一條鏈。,轉(zhuǎn)錄的原料：四種核糖核苷酸。,轉(zhuǎn)錄的條件：模板、原料、能量、酶。,轉(zhuǎn)錄時的堿基配對：,轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物：RNA。,DNA,RNA,A,T,C,G,

5、U,A,G,C,GC、CG、TA、AU,（8）遺傳信息傳遞的方向,一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄,.,5、轉(zhuǎn)錄的過程,游離的核糖核苷酸,一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,mRNA,.,1、DNARNA如何轉(zhuǎn)錄，特點是什么？,問題：,2、DNA的兩條鏈都能轉(zhuǎn)錄嗎？,3、DNA鏈完全解開嗎？,4、在轉(zhuǎn)錄過程中堿基互補(bǔ)配對原 則有什么特殊情況？,.,思考與討論： 1、轉(zhuǎn)錄與DNA復(fù)制有什么共同之處？這對保證遺傳信息的準(zhǔn)確轉(zhuǎn)錄有什么意義？ 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？,一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄,.,.

6、,課堂練習(xí)：,1構(gòu)成人體的核酸有兩種，構(gòu)成核酸的基本單位 核苷酸有多少種？堿基有多少種？ A2種 4種 B4種 4種 C5種 5種 D8種 5種,D,2細(xì)胞內(nèi)與遺傳有關(guān)的物質(zhì)，從復(fù)雜到簡單的結(jié)構(gòu) 層次是 ADNA染色體脫氧核苷酸基因 B染色體脫氧核苷酸DNA基因 CDNA染色體基因脫氧核苷酸 D染色體DNA基因脫氧核苷酸,D,.,3下列哪一組物質(zhì)是RNA的組成成分 A脫氧核糖核酸和磷酸 B脫氧核糖、堿基和磷酸 C核糖、堿基和磷酸 D核糖、嘧啶和核酸 4DNA分子的解旋發(fā)生在 過程中 A復(fù)制 B轉(zhuǎn)錄 C翻譯 D復(fù)制和轉(zhuǎn)錄,C,D,5果蠅的遺傳物質(zhì)由 種核苷酸組成 A2 B4 C5 D8,B,.,

7、6一個DNA分子可以轉(zhuǎn)錄出多少種多少個 mRNA A一種一個 B一種多個 C多種多個 D無數(shù)種無數(shù)個,C,7煙草、煙草花葉病毒、T2噬菌體中含有 的物質(zhì)，下列敘述正確的是 A核酸的種類依次是2、1、2 B核苷酸的種類依次是8、5、4 C五碳糖的種類依次是2、2、1 D含N堿基的種類依次是5、4、4,D,.,8mRNA上有25的腺嘌呤，35的尿嘧 啶，則轉(zhuǎn)錄該mRNA的DNA分子上腺嘌 呤占堿基總數(shù)的 ,A50% B25% C30% D35%,C,.,二、遺傳信息的翻譯,1、概念：,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。,問題： 轉(zhuǎn)錄得到的RNA仍是

8、堿基序列，而不是蛋白質(zhì)。那么，RNA上的堿基序列如何能變成蛋白質(zhì)中氨基酸的種類、數(shù)量和排列順序呢？,.,mRNA：,堿基的數(shù)量,排列順序,種類,蛋白質(zhì)：,氨基酸的數(shù)量,排列順序,種類,決定,決定,決定,?種,?種,4種,20種,討論：至少要多少個堿基的不同排列順序才能夠 決定20種不同的氨基酸？,一個堿基決定一個氨基酸，41 = 4,二個堿基決定一個氨基酸，42 = 16,三個堿基決定一個氨基酸，43 = 64,2、堿基與氨基酸的對應(yīng)關(guān)系,二、遺傳信息的翻譯,.,3、密碼子,密碼子：mRNA上決定一個氨基酸的三個相鄰的 堿基,二、遺傳信息的翻譯,.,密碼子是如何破譯的呢？,.,莫爾斯電報, :

9、 短音 念作滴（di） : 長音 念作答（da）字碼:A: B: C: D: E: F: G: H: I: J: K: L: M: N: O: P: Q: R: S: T: U: V: W: X: Y: Z: ?: /: : 數(shù)碼(長碼):1: 2: 3: 4: 5: 6: 7: 8: 9: 0: ,., / / / /,Where are genes located,/,DNA,.,（1）、遺傳密碼的閱讀方式,1954年科普作家伽莫夫G.Gamor對破譯密碼首先提出了挑戰(zhàn)。當(dāng)年，他在自然Nature雜志首次發(fā)表了遺傳密碼的理論研究的文章，指出三個堿基編碼一個氨基酸。,接下來，人們不禁又要問在

10、三聯(lián)體中的每個堿基作為信息只讀一次還是重復(fù)閱讀呢？以重疊和非重疊方式閱讀DNA序列會有什么不同呢？,.,（1）、遺傳密碼的閱讀方式,.,1、當(dāng)圖中DNA的第三個堿基（T）發(fā)生改變時(A替換)，如果密碼是非重疊的，這一改變將影響多少個氨基酸？如果密碼是重疊的，又將產(chǎn)生怎樣的影響？,（1）、遺傳密碼的閱讀方式,.,CCAAGCGUGCGA.,非重疊閱讀方式閱讀結(jié)果：,CCU AGC GUG CGA,重疊閱讀方式閱讀結(jié)果：,CCU CUA UAG AGC GCG CGU GUG UGC GCG CGA,CCUAGCGUGCGA,將第三個堿基T變?yōu)锳時，DNA轉(zhuǎn)錄形成的mRNA序列的變化：,改變DNA

11、序列的一個堿基，密碼以非重疊方式閱讀時，影響1個氨基酸，密碼以重疊方式閱讀時，影響3個氨基酸,.,2、當(dāng)圖中DNA的第三個堿基（T）后插入一個堿基A時，如果密碼是非重疊的，這一改變將影響多少個氨基酸？如果密碼是重疊的，又將產(chǎn)生怎樣的影響？如果插入2個、3個堿基呢？,（1）、遺傳密碼的閱讀方式,.,非重疊方式閱讀： 未插入堿基時的閱讀結(jié)果：,CCA AGC GUG CGA.,插入一個堿基A時，閱讀結(jié)果：,CCA UAG CGU GCG A,插入兩個堿基AA時，閱讀結(jié)果：,CCA UUA GCG UGC GA,密碼非重疊閱讀時，插入1、2個堿基,插入點后面所有密碼子都改變；插入3個堿基，在原來的密

12、碼子序列中多出一個密碼子，其余密碼子不變。,插入三個堿基AAA時，閱讀結(jié)果：,CCA UUU AGC GUG CGA,.,重疊方式閱讀： 未插入堿基時的閱讀結(jié)果：,CCA CAA AAG AGC GCG CGU GUG UGC GCG CGA,插入一個堿基A時，閱讀結(jié)果：,CCA CAU AUA UAG AGC GCG CGU GUG UGC GCG,插入兩個堿基AA時，閱讀結(jié)果：,CCA CAU AUU UUA UAG AGC GCG CGU GUG UGC,密碼重疊閱讀時，插入1個堿基，影響3個密碼子，增加1個密碼子；插入2個堿基，影響4個密碼子，增加2個密碼子；插入3個堿基，影響5個密碼

13、子，增加3個密碼子。,插入三個堿基AAA時，閱讀結(jié)果：,CCA CAU AUU UUU UUA UAG AGC GCG CGU GUG,.,密碼非重疊閱讀時，插入1、2個堿基，插入點后面所有氨基酸都改變；插入3個堿基，在原來的氨基酸序列中多出一個氨基酸，其余密碼子不變。 密碼重疊閱讀時，插入1個堿基，影響3個氨基酸；插入2個堿基，影響4個氨基酸；插入3個堿基，影響5個氨基酸。,.,1961年，克里克以T4噬菌體為實驗材料研究某個基因的堿基的增加或減少對其所編碼的蛋白質(zhì)的影響。,增加或刪除1個堿基，無法產(chǎn)生正常功能的蛋白質(zhì)；,增加或刪除2個堿基，無法產(chǎn)生正常功能的蛋白質(zhì)；,增加或刪除3個堿基，卻

14、合成了正常功能的蛋白質(zhì)；,實驗結(jié)論：,1、遺傳密碼中3個堿基編碼一個氨基酸。,2、遺傳密碼從一個固定的起點開始，以非重疊的方式閱 讀，密碼之間沒有分隔符（不重疊性、不間斷性）。,（二）、克里克的實驗證據(jù),實驗結(jié)果：,.,克里克的實驗驗證了mRNA上三個堿基以非重疊的方式閱讀來編碼一個氨基酸，那么究竟是哪三個堿基決定哪一種氨基酸呢？,.,尼倫伯格和馬太的蛋白質(zhì)體外合成實驗,實驗過程,1、每個試管中分別加入一種氨基酸；,2、每個試管中分別加入除去了DNA和mRNA的細(xì)胞提取液；,3、每個試管中分別加入人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸；,（三）、遺傳密碼對應(yīng)規(guī)則的發(fā)現(xiàn),.,.,只有加入了苯丙氨酸的試

15、管中出現(xiàn)了多聚苯丙氨酸的肽鏈。,苯丙氨酸的密碼子為UUU。,實驗結(jié)果,尼倫柏格和馬太的蛋白質(zhì)體外合成實驗,實驗結(jié)論,思考：為了證明實驗的嚴(yán)謹(jǐn)性，如何設(shè)計對照實驗？,.,拓展： 嘗試說出利用類似的方法找出多聚腺嘌呤、多聚胞嘧啶等對應(yīng)的氨基酸序列？ 科學(xué)家沿著蛋白質(zhì)體外合成的思路，陸續(xù)破譯了全部的密碼子，編碼出了密碼子表，樹立了生物學(xué)史上一座偉大的里程碑。,.,比較克里克與尼倫柏格所采用的實驗方法，想一想這兩種方法的主要思路有什么樣的不同？,克里克的T4噬菌體實驗：,尼倫柏格、馬太體外蛋白質(zhì)合成實驗：,通過研究堿基改變對蛋白質(zhì)合成的影響推斷遺傳密碼的性質(zhì)。,建立體外蛋白質(zhì)合成系統(tǒng)，直接破解遺傳密碼

16、規(guī)則。,.,小結(jié),1954年科普作家伽莫夫用數(shù)學(xué)的方法推斷3個堿基編 碼一個氨基酸。 1961年克里克第一個用T4噬菌體實驗證明了遺傳密碼中3個堿基編碼一個氨基酸。 1961年尼倫伯格和馬太利用無細(xì)胞系統(tǒng)進(jìn)行體外合成破譯了第一個遺傳密碼。 1969年科學(xué)家們破譯了全部的密碼。,.,第1個字母 第2個字母 第3個字母 密碼子 苯丙氨酸 U U U UUU,？,精氨酸 A G G AGG,.,終止密碼子： 、 、_ 種類 起始密碼子： （甲硫氨酸） （ 種） _（纈氨酸） 編碼氨基酸的密碼子_種 所有生物的密碼子是 的。,61,64,一種密碼子決定一種氨基酸，但一種氨基酸可以由 不同的密碼子決定。

17、,1種或幾種,相同,AUG,GUG,UAA,UAG,UGA,.,遺傳密碼共64個，能決定氨基酸的遺傳密碼只有61個。有3個終止密碼子，沒有對應(yīng)的氨基酸。（起始密碼子）,一個密碼子決定一個特定的氨基酸。,簡并性：色氨酸及甲硫氨酸各只有一個密碼。多數(shù)氨基酸有二個以上的密碼子。在一定程度上能防止由于堿基的改變而導(dǎo)致的遺傳信息的改變。,4、遺傳密碼的特性,通用性：地球上幾乎所有的生物 共用一套密碼子表。,二、遺傳信息的翻譯,.,思考與討論： 1、已知一段mRNA的堿基序列是AUGG AAGCAUGUCCGAGCAAGCCG，你能寫 出對應(yīng)的氨基酸序列嗎？ 2、地球上幾乎所有的生物體都共用上述密碼子表。

18、根據(jù)這一事實，你能想到什么？ 3、從密碼子表中可以看到，一種氨基酸可能有幾個密碼子，這一現(xiàn)象稱做密碼的簡并。你認(rèn)為密碼的簡并對生物體的生存發(fā)展有什么意義？,二、遺傳信息的翻譯,.,5、翻譯的過程,轉(zhuǎn)運RNA(tRNA),轉(zhuǎn)運工具-tRNA,1、形態(tài)：三葉草形 2、結(jié)構(gòu)：一端為氨基酸結(jié)合的部位 另一端為反密碼子，能與與密碼子堿基互補(bǔ)配對。 3、種類：61種。,二、遺傳信息的翻譯,.,看過翻譯過程后，你能敘述翻譯的過程嗎？,.,第1步 mRNA進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，與核糖體結(jié)合。攜帶甲硫氨酸的tRNA，通過與堿基AUG互補(bǔ)配對，進(jìn)入位點1.,.,第2步 攜帶組氨酸的tRNA以同樣方式進(jìn)入位點2.,.,第3步

19、 甲硫氨酸通過與組氨酸形成肽鍵而轉(zhuǎn)移到占據(jù)位點2的tRNA上。,.,第4步 核糖體讀取下一個密碼子，原占據(jù)位點1的tRNA離開核糖體，占據(jù)位點2的tRNA進(jìn)入位點1，一個新的攜帶氨基酸的tRNA進(jìn)入位點2，繼續(xù)肽鏈的合成。重復(fù)步驟2、3、4，直至核糖體讀取到mRNA的終止密碼。,.,？,甲硫氨酸,核糖體,tRNA作用,.,細(xì)胞質(zhì),細(xì)胞質(zhì)中的mRNA,.,核糖體,mRNA 與核糖體結(jié)合,.,tRNA 上的反密碼子與 mRNA上的密碼子互補(bǔ)配對 .,.,tRNA 將氨基酸轉(zhuǎn)運到 mRNA上的 相應(yīng)位置,.,兩個氨基酸分子縮合,縮合,.,亮氨酸,核糖體隨著 mRNA滑動. 另一個 tRNA 上的堿基

20、與mRNA上的 密碼子配對.,.,亮氨酸,一個個氨基酸分子縮合成鏈狀結(jié)構(gòu),.,亮氨酸,天門冬酰氨,tRNA離開，再去轉(zhuǎn)運新的氨基酸,.,亮氨酸,天門冬酰氨,異亮氨酸,以mRNA為模板形成了有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì),.,小結(jié)：,場所：,產(chǎn)物：,模板：,原料：,條件：,細(xì)胞質(zhì)（核糖體）,mRNA,蛋白質(zhì),氨基酸,ATP、酶,、轉(zhuǎn)運RNA（tRNA）,堿基互補(bǔ)配對：,GC、CG、UA、AU,遺傳信息流動：,.,基因控制蛋白質(zhì)合成的過程,DNA的遺傳信息,mRNA的遺傳信息,蛋白質(zhì)的氨基酸排列順序,轉(zhuǎn)錄,翻譯,數(shù)量,n,3n,6n,.,在37時，細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)合成肽鏈的速度約為每秒連接15個氨基酸。圖示一

21、個mRNA分子可以相繼結(jié)合多個核糖體，同時進(jìn)行多條肽鏈的合成，因此少量的mRNA分子就可迅速合成大量的蛋白質(zhì)。,細(xì)胞質(zhì)中的翻譯是個快速的過程。,.,.,.,.,.,場所：核糖體 產(chǎn)物：多肽,場所：主要在胞核 產(chǎn)物：RNA,DNA,mRNA,蛋白質(zhì),遺傳信息傳遞,基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成,.,中心法則圖解,（一）、中心法則的提出和發(fā)展,1.提出：克里克、1957,三、基因?qū)π誀畹目刂?.,資料分析：,資料一、1965年，科學(xué)家在RNA腫瘤病毒里發(fā)現(xiàn)了一種RNA復(fù)制酶，像DNA復(fù)制酶能對DNA進(jìn)行復(fù)制一樣，RNA復(fù)制酶能對RNA進(jìn)行復(fù)制。,RNA RNA,RNA復(fù)制酶,.,資料二、1970年，科學(xué)家在

22、致癌的RNA病毒中發(fā)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)錄酶，它能以RNA為模板合成DNA。,RNA DNA,逆轉(zhuǎn)錄酶,.,資料三、1982年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)瘋牛病是由一種結(jié)構(gòu)異常的蛋白質(zhì)在腦細(xì)胞內(nèi)大量增值引起的。這種因錯誤折疊而形成的結(jié)構(gòu)異常的蛋白質(zhì)，可能促使與其具有相同氨基酸序列的蛋白質(zhì)發(fā)生同樣的折疊錯誤，從而導(dǎo)致大量結(jié)構(gòu)異常的蛋白質(zhì)的形成。,蛋白質(zhì) 蛋白質(zhì),.,2.發(fā)展,復(fù)制,復(fù)制,注：尚未明確,.,【思考】,討論并回答下列生物能進(jìn)行的遺傳 信息的傳遞與表達(dá)過程（用序號表示）,.,總結(jié)：,1.以DNA為遺傳物質(zhì)的生物遺傳信息的傳遞：,2.以RNA為遺傳物質(zhì)的生物遺傳信息的傳遞：,.,（二）、基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系,基因

23、控制蛋白質(zhì)的合成到底與基因控制生物的性狀有什么關(guān)系呢？,1、 豌豆的圓粒與皺粒 2、 人的白化病 3、 囊性纖維病 4、 鐮刀型貧血癥,.,93,（二）、基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系,DNA中插入了一段外來的DNA序列，打亂了編碼淀粉分支酶的基因,淀粉分支酶不能正常合成,蔗糖不合成為淀粉，蔗糖含量升高,淀粉含量低的豌豆由于失水而顯得皺縮（性狀：皺粒）,編碼淀粉分支酶的基因正常,淀粉分支酶正常合成,蔗糖合成為淀粉，淀粉含量升高,淀粉含量高，有效保留水分，豌豆顯得圓鼓鼓（性狀：圓粒）,實例1,.,白化病,白化病是一種較常見的皮膚及其附屬器官黑色素缺乏所引起的疾病。 這類病人通常是全身皮膚、毛發(fā)、眼睛缺

24、乏黑色素，表現(xiàn)出怕光等行為,實例2,.,人的白化病,控制酶形成的基因異常,控制酶形成的基因正常,酪氨酸酶不能正常合成,酪氨酸酶正常合成,酪氨酸不能正常轉(zhuǎn)化為黑色素,酪氨酸能正常轉(zhuǎn)化為黑色素,缺乏黑色素而表現(xiàn)為白化病,表現(xiàn)正常,.,基因通過控制酶的合成來控制代謝的過程，進(jìn)而控制生物體的性狀,結(jié)論：,.,鐮刀型細(xì)胞貧血癥,控制血紅蛋白形成的基因中一個堿基對變化,血紅蛋白的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,紅細(xì)胞呈鐮刀狀,紅細(xì)胞容易破裂，患溶血性貧血,實例3,.,囊性纖維病,實例4,CFTR基因缺失了3個堿基,患者支氣管內(nèi)黏液增多,CFTR蛋白結(jié)構(gòu)異常，導(dǎo)致功能異常,黏液清除困難，細(xì)菌繁殖，肺部感染,.,基因還能通過控

25、制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)而生物體的性狀。,結(jié)論：,., 酶或激素 細(xì)胞代謝 生物性狀 基因 結(jié)構(gòu)蛋白 細(xì)胞結(jié)構(gòu) 生物性狀,直接作用,間接作用,基因控制性狀途徑,（二）、基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系,.,101,(三)基因與性狀的關(guān)系,資料一：,資料二：,結(jié)論：基因和性狀的關(guān)系并不都是簡單的線性關(guān)系。,表現(xiàn)型（性狀）=基因型（基因）+環(huán)境,一個性狀可能是由多個基因決定的，反之，一個基因也可以影響多個性狀。,.,葉綠體、線粒體,細(xì)胞核中,否，DNA分子裸露,與蛋白質(zhì)合成為染色體,少,多,母系遺傳,不遵循孟德爾遺傳規(guī)律,遵循孟德爾遺傳規(guī)律,半自主復(fù)制 轉(zhuǎn)錄、翻譯,復(fù)制 轉(zhuǎn)錄、翻譯,（四）、細(xì)胞質(zhì)基因（細(xì)胞質(zhì)遺傳）

26、,.,四、人類基因組計劃與人類健康 1人類基因組：人體DNA所攜帶的全部。 2人類基因組計劃：指繪制人類 圖，目的是測定人類基因組的，解讀其中包含的。 3參加人類基因組計劃的國家：美國、英國、德國、日本、法國和中國。中國承擔(dān)的測序任務(wù)。 4有關(guān)人類基因組計劃的幾個時間 正式啟動時間：年。 人類基因組工作草圖公開發(fā)表時間：2001年2月。 人類基因組的測序任務(wù)完成時間：2003年。,全部DNA序列,遺傳信息,遺傳信息,1%,1990,遺傳信息,.,5已獲數(shù)據(jù)：人類基因組由大約億個堿基對組成，已發(fā)現(xiàn)的基因約為2.02.5萬個。 6人類基因組計劃的影響 正面效應(yīng)：可以了解與癌癥、糖尿病、老年性癡呆、

27、高血壓等疾病有關(guān)的基因，以便進(jìn)行及時有效的基因診斷和治療；可以在出生時進(jìn)行遺傳的風(fēng)險預(yù)測和預(yù)防等。 負(fù)面效應(yīng)：可能引起基因歧視等倫理道德問題。 人類基因組計劃檢測對象：一個基因組中，24條DNA分子的全部堿基(對)序列，包括基因片段中的和非基因片段中的，不是檢測基因序列。,31.6,.,經(jīng)典回顧,（2012安徽卷）5圖示細(xì)胞內(nèi)某些重要物質(zhì)的合成過程。該過程發(fā)生在 A真核細(xì)胞內(nèi)，一個mRNA分子上結(jié)合多個核糖體同時合成多條肽鏈 B原核細(xì)胞內(nèi)，轉(zhuǎn)錄促使mRNA在核糖體上移動以便合成肽鏈 C原核細(xì)胞內(nèi)，轉(zhuǎn)錄還未結(jié)束便啟動遺傳信息的翻譯 D真核細(xì)胞內(nèi)，轉(zhuǎn)錄的同時核糖體進(jìn)入細(xì)胞核啟動遺傳信息的翻譯,C,

28、.,（2012江蘇卷）6下列關(guān)于人類基因組計劃的敘述，合理的是 A該計劃的實驗將有助于人類對自身疾病的診治和預(yù)防 B該計劃是人類從細(xì)胞水平研究自身遺傳物質(zhì)的系統(tǒng)工程 C該計劃的目的是測定人類一個染色體組中全部DNA序列 D該計劃的實驗不可能產(chǎn)生種族歧視、侵犯個人隱私等負(fù)面影響,A,經(jīng)典回顧,.,2（11年上海卷）原核生物的mRNA通常在轉(zhuǎn)錄完成之前便可啟動蛋白質(zhì)的翻譯，但真核生物的核基因必須在mRNA形成之后才能翻譯蛋白質(zhì)，針對這一差異的合理解釋是A原核生物的tRNA合成無需基因指導(dǎo) B真核生物tRNA呈三葉草結(jié)構(gòu)C真核生物的核糖體可進(jìn)入細(xì)胞核 D原核生物的核糖體可以靠近DNA,D,.,6（1

29、1年上海卷）右圖表示兩基因轉(zhuǎn)錄的mRNA分子數(shù)在同一細(xì)胞內(nèi)隨時間 變化的規(guī)律。若兩種mRNA自形成至翻譯結(jié)束的時間相等， 兩基因首次表達(dá)的產(chǎn)生共存至少需要（不考慮蛋白質(zhì)降解）A4h B6h C8h D12h,B,.,5、（2011年江蘇卷）關(guān)于轉(zhuǎn)錄和翻譯的敘述，錯誤的是 A轉(zhuǎn)錄時以核糖核苷酸為原料 B轉(zhuǎn)錄時RNA聚合酶能識別DNA中特定堿基序列 CmRNA在核糖體上移動翻譯出蛋白質(zhì) D不同密碼子編碼同種氨基酸可增強(qiáng)密碼的容錯性,C,.,（10海南卷）12下列關(guān)于遺傳信息傳遞的敘述，錯誤的是 A線粒體和葉綠體中遺傳信息的傳遞遵循中心法則 BDNA中的遺傳信息是通過轉(zhuǎn)錄傳遞給mRNA的 CDNA中

30、的遺傳信息可決定蛋白質(zhì)中氨基酸的排列順序 DDNA病毒中沒有RNA，其遺傳信息的傳遞不遵循中心法則,D,.,1.(2010天津)根據(jù)表中的已知條件，判斷蘇氨酸的密碼子是( ) A.TGU BUGA CACU DUCU,C,.,3.(2010江蘇)鐵蛋白是細(xì)胞內(nèi)儲存多余Fe3的蛋白，鐵蛋白合成的調(diào)節(jié)與游離的Fe3、鐵調(diào)節(jié)蛋白、鐵應(yīng)答元件等有關(guān)。鐵應(yīng)答元件是位于鐵蛋白mRNA起始密碼上游的特異性序列，能與鐵調(diào)節(jié)蛋白發(fā)生特異性結(jié)合，阻遏鐵蛋白的合成。當(dāng)Fe3濃度高時，鐵調(diào)節(jié)蛋白由于結(jié)合Fe3而喪失與鐵應(yīng)答元件的結(jié)合能力，核糖體能與鐵蛋白mRNA一端結(jié)合，沿mRNA移動，遇到起始密碼后開始翻譯(如下圖

31、所示)?；卮鹣铝袉栴}：,.,.,(1)圖中甘氨酸的密碼子是_，鐵蛋白基因中決定_的模板鏈堿基序列為_。 (2)Fe3濃度低時，鐵調(diào)節(jié)蛋白與鐵應(yīng)答元件結(jié)合干擾了_，從而抑制了翻譯的起始；Fe3濃度高時，鐵調(diào)節(jié)蛋白由于結(jié)合Fe3而喪失與鐵應(yīng)答元件的結(jié)合能力，鐵蛋白mRNA能夠翻譯。這種調(diào)節(jié)機(jī)制既可以避免_對細(xì)胞的毒性影響，又可以減少_ _。,GGU,甘天色,CCACTGACC,核糖體在mRNA上的結(jié)合與移動,細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)和能量的浪費,Fe3,.,(3)若鐵蛋白由n個氨基酸組成，指導(dǎo)其合成的mRNA的堿基數(shù)遠(yuǎn)大于3n，主要原因是_ _ _ 。 (4)若要改造鐵蛋白分子，將圖中色氨酸變成亮氨酸(密碼子為

32、UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG)，可以通過改變DNA模板鏈上的一個堿基來實現(xiàn)，即由_。,mRNA兩端存在不 翻譯的序列,CA,.,1、揭示生物體內(nèi)遺傳信息傳遞一般規(guī)律的是（ ） A基因的遺傳定律 B堿基互補(bǔ)配對原則 C中心法則 D自然選擇學(xué)說,基礎(chǔ)訓(xùn)練,C,.,2、如下圖是設(shè)想的一條生物合成途徑的示意圖。若將缺乏此途徑中必需的某種酶的微生物置于含X的培養(yǎng)基中生長，發(fā)現(xiàn)微生物內(nèi)有大量的M和L，但沒有Z，試問基因突變影響到哪種酶（ ）,M,A、 E酶 B、 B酶 C、 C酶 D、A酶和D酶,C,.,3、下圖所示的過程，正常情況下在動植物細(xì)胞中都不可能發(fā)生的是（ ）,A、 B、 C、

33、 D、,B,.,4、甜豌豆的紫花對白花是一對相對性狀，由非同源染色體上的兩個相對基因共同控制，只有當(dāng)同時存在兩個顯性基因（A和B）時，花中的紫色素才能合成，下列說法正確的是（ ） A一種性狀只能由一種基因控制 B生物體的性狀完全由基因控制 C每種性狀都是由兩個基因控制的 D基因之間存在著相互作用,D,.,1、觀賞植物藏報春，在20-25的條件下，紅色（A）對白色（a）為顯性，基因型為AA或Aa的藏報春開紅花，基因型為aa的藏報春開白花。但是，如果把開紅花的藏報春移到30條件下，雖然基因型仍為AA或Aa，但新開的花全是白花，這說明了什么？ 表現(xiàn)型是基因型與環(huán)境相互作用的結(jié)果,拔高練習(xí),.,引發(fā)非

34、典型肺炎的SARS病毒為單鏈RNA病毒，復(fù)制不經(jīng)過DNA中間體，使用標(biāo)準(zhǔn)密碼子。下圖為SARS病毒在宿主細(xì)胞內(nèi)的增殖示意圖： 請概括出SARS病毒遺傳信息傳遞和表達(dá)的主要途徑： 。,（病毒）RNA （互補(bǔ)）RNA （病毒）RNA 蛋白質(zhì)或RNA（自我復(fù)制） 蛋白質(zhì),點擊高考,.,課堂練習(xí)：,1DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯分別形成 ADNA、RNA、蛋白質(zhì) BRNA、DNA、多肽 CRNA、DNA、核糖體 DRNA、DNA、蛋白質(zhì),A,2遺傳密碼位于 A蛋白質(zhì)分子上 BDNA分子上 CRNA分子上 D信使RNA分子上,D,.,3. 某基因中含有1200個堿基，則由它控制合成的一條肽鏈的最多含有肽鍵的個

35、數(shù)是 ( ) A198個 B199個 C200個 D201個,B,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,.,4若某肽鏈的第一個氨基酸的密碼子為AUG， 那么控制這個氨基酸的DNA模板鏈上相應(yīng)的 三個堿基的順序應(yīng)為 AUAC BAUG CATG DTAC,D,D,5一個轉(zhuǎn)運RNA的3個堿基為CGA，此RNA 運載的氨基酸是 A酪氨酸（UAC） B谷氨酸（GAG） C精氨酸（CGA） D丙氨酸（GCU）,.,6一條多肽鏈中有氨基酸1000個，則作為合成 該多肽的模板信使RNA和用來轉(zhuǎn)錄信使RNA 的DNA分子分別至少要有堿基多少個 A3000個和3000個 B100

36、0個和2000個 C3000個和6000個 D2000個和4000個,C,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,.,7某DNA片段所轉(zhuǎn)錄的mRNA中U%28%，A%18%，則個DNA片段中T%和G%分別占（ ）。,A. 46%,54% B.23%,27% C.27%,23% D.46%,27%,B,= (Am+Um)% = (Gm+Cm)%,.,A,密碼子,精氨酸,氨基酸,tRNA,G,mRNA,G,G,DNA 雙鏈,8根據(jù)在蛋白質(zhì)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(yīng)的字母：,C,C,C,A,A,T,C,G,U,C,G,.,蛋白質(zhì)種氨基酸數(shù)目與

37、mRNA、DNA中堿基數(shù)目的關(guān)系,1、如果某蛋白質(zhì)中有n個氨基酸，則指導(dǎo)該蛋白質(zhì)合成的mRNA的堿基數(shù)目為 ，控制該蛋白質(zhì)合成的DNA（基因）中的堿基數(shù)目為 。,3n,6n,比例是_,136,.,2、一條多肽鏈上有氨基酸300個，則作為合成該多肽鏈 模板的信使RNA分子和轉(zhuǎn)錄信使RNA的DNA分子至少要 有堿基多少個？ A.300；600 B.900；1800 C.900；900 D.600；900,3、某生物基因的一段單鏈?zhǔn)荊CAGACAAA 若以此鏈為模板，經(jīng)轉(zhuǎn)錄、翻譯形成的多肽鏈上所對應(yīng)的氨基酸順序是： 苯丙氨酸UUU； 天冬氨酸GAC； 亮氨酸CUG； 賴氨酸AAA； 精氨酸CGU；

38、丙氨酸GCA A. B. C. D.,.,4、在人體中，由A、T、C三種堿基參與構(gòu)成的核苷酸共 A2種 B4種 C5種 D6種 5、DNA分子的基本功能是遺傳信息的 A貯存和表達(dá) B傳遞和表達(dá) C貯存和傳遞 D轉(zhuǎn)錄和翻譯 6、某種蛋白質(zhì)中含200個氨基酸，在控制此蛋白質(zhì)合成 的DNA中，最少應(yīng)有（ ）個脫氧核苷酸 A1200 B600 C400 D200 7、DNA復(fù)制，轉(zhuǎn)錄和翻譯后所形成的產(chǎn)物分別是 ADNA，RNA，蛋白質(zhì) BDNA，RNA和氨基酸 CRNA，DNA和核糖 DRNA，DNA和蛋白質(zhì),.,8、某信使RNA中有堿基40個，其中C+U為15個，那么轉(zhuǎn)錄 此RNA的DNA中G+A為

39、 A15 B25 C30 D40 9、某DNA分子片段中堿基為2400對，則由此片段所控制 合成的多肽鏈中，最多有氨基酸（ ）種 A800 B400 C200 D20 10、已知tRNA一端的三個堿基是CUA，則此tRNA運載的氨 基酸是 A亮氨酸 B天冬氨酸C丙氨酸 D纈氨酸 11、在胰蛋白質(zhì)酶合成過程中，決定它性質(zhì)的根本因素是 AmRNA BtRNA CDNA D核糖體,.,12、設(shè)控制某含a條肽鏈的蛋白質(zhì)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(zhì)的分子量 約為 A. B. C. D.,13、一種人工合成的信使RNA只含有兩種核苷酸U和A，其 中U的含量是A的5倍，這種人工合成的信使RNA理論上最 多有多少種可能的密碼子 A.4種 B.6種 C.8種 D.無法確定,.,14、某基因有192個脫氧核苷酸其控制合成的多肽應(yīng)脫 掉的水分子為 A.191 B.95 C.32 D.31 15、由n個堿基組成的基因，控制合成由1條多肽鏈組成 的蛋白質(zhì)，氨基酸的平均分子量為a，則該蛋白質(zhì)的 分子量最大為 Ana/6 Bna/3-18（n/3-1） Cna-18(n-1) D