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(shí)和其他相關(guān)知識(shí)之間的聯(lián)系 和區(qū)別，并能在較復(fù)雜的情境中綜合運(yùn)用 其進(jìn)行分析、判斷、推理和評(píng)價(jià)。,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(chǎng)景,問(wèn)題一：在現(xiàn)實(shí)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(wèn)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(wèn)題？,.,思考幾個(gè)問(wèn)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(wú)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(guò)程，叫基因的表達(dá)。,問(wèn)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(chǔ)存、傳遞、表達(dá),一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄,.,RNA 的種類(lèi),信使 RNA mRNA,核糖

3、體 RNA rRNA,轉(zhuǎn)運(yùn) RNA tRNA,2、RNA的類(lèi)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(yùn)RNA （t RNA ）：識(shí)別密碼子，運(yùn)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(chǔ)存遺傳信息。,在RNA與DNA的關(guān)系中，也遵循“堿基互補(bǔ)配對(duì)原則”，因RNA中沒(méi)有T，DNA中沒(méi)有U，所以當(dāng)RNA與DNA有關(guān)系時(shí)，U與配對(duì)。,RNA一般是單鏈，而且比D

4、NA短，因此能夠通過(guò)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(chǎng)所： 轉(zhuǎn)錄的模板： 轉(zhuǎn)錄的原料： 轉(zhuǎn)錄的條件： 轉(zhuǎn)錄時(shí)的堿基配對(duì) 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(guò)程。,轉(zhuǎn)錄的場(chǎng)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(shí)的堿基配對(duì)：,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(guò)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(diǎn)是什么？,問(wèn)題：,2、DNA的兩條鏈都能轉(zhuǎn)錄嗎？,3、DNA鏈完全解開(kāi)嗎？,4、在轉(zhuǎn)錄過(guò)程中堿基互補(bǔ)配對(duì)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(duì)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(jiǎn)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(guò)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(gè)DNA分子可以轉(zhuǎn)錄出多少種多少個(gè) mRNA A一種一個(gè) B一種多個(gè) C多種多個(gè) D無(wú)數(shù)種無(wú)數(shù)個(gè),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(lèi)依次是2、1、2 B核苷酸的種類(lèi)依次是8、5、4 C五碳糖的種類(lèi)依次是2、2、1 D含N堿基的種類(lèi)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?jí)A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(guò)程。,問(wèn)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(lèi)、數(shù)量和排列順序呢？,.,mRNA：,堿基的數(shù)量,排列順序,種類(lèi),蛋白質(zhì)：,氨基酸的數(shù)量,排列順序,種類(lèi),決定,決定,決定,?種,?種,4種,20種,討論：至少要多少個(gè)堿基的不同排列順序才能夠 決定20種不同的氨基酸？,一個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸，41 = 4,二個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸，42 = 16,三個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸，43 = 64,2、堿基與氨基酸的對(duì)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(gè)氨基酸的三個(gè)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(bào), :

9、 短音 念作滴（di） : 長(zhǎng)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(zhǎng)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(duì)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(gè)堿基編碼一個(gè)氨基酸。,接下來(lái)，人們不禁又要問(wèn)在

10、三聯(lián)體中的每個(gè)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(huì)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(gè)堿基（T）發(fā)生改變時(shí)(A替換)，如果密碼是非重疊的，這一改變將影響多少個(gè)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(gè)堿基T變?yōu)锳時(shí)，DNA轉(zhuǎn)錄形成的mRNA序列的變化：,改變DNA

11、序列的一個(gè)堿基，密碼以非重疊方式閱讀時(shí)，影響1個(gè)氨基酸，密碼以重疊方式閱讀時(shí)，影響3個(gè)氨基酸,.,2、當(dāng)圖中DNA的第三個(gè)堿基（T）后插入一個(gè)堿基A時(shí)，如果密碼是非重疊的，這一改變將影響多少個(gè)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(gè)、3個(gè)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(shí)的閱讀結(jié)果：,CCA AGC GUG CGA.,插入一個(gè)堿基A時(shí)，閱讀結(jié)果：,CCA UAG CGU GCG A,插入兩個(gè)堿基AA時(shí)，閱讀結(jié)果：,CCA UUA GCG UGC GA,密碼非重疊閱讀時(shí)，插入1、2個(gè)堿基,插入點(diǎn)后面所有密碼子都改變；插入3個(gè)堿基，在原來(lái)的密

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

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

14、合成了正常功能的蛋白質(zhì)；,實(shí)驗(yàn)結(jié)論：,1、遺傳密碼中3個(gè)堿基編碼一個(gè)氨基酸。,2、遺傳密碼從一個(gè)固定的起點(diǎn)開(kāi)始，以非重疊的方式閱 讀，密碼之間沒(méi)有分隔符（不重疊性、不間斷性）。,（二）、克里克的實(shí)驗(yàn)證據(jù),實(shí)驗(yàn)結(jié)果：,.,克里克的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了mRNA上三個(gè)堿基以非重疊的方式閱讀來(lái)編碼一個(gè)氨基酸，那么究竟是哪三個(gè)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(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)過(guò)程,1、每個(gè)試管中分別加入一種氨基酸；,2、每個(gè)試管中分別加入除去了DNA和mRNA的細(xì)胞提取液；,3、每個(gè)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(duì)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(shí)驗(yàn)結(jié)果,尼倫柏格和馬太的蛋白質(zhì)體外合成實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)論,思考：為了證明實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性，如何設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)？,.,拓展： 嘗試說(shuō)出利用類(lèi)似的方法找出多聚腺嘌呤、多聚胞嘧啶等對(duì)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(shù)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)：,尼倫柏格、馬太體外蛋白質(zhì)合成實(shí)驗(yàn)：,通過(guò)研究堿基改變對(duì)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(gè)堿基編 碼一個(gè)氨基酸。 1961年克里克第一個(gè)用T4噬菌體實(shí)驗(yàn)證明了遺傳密碼中3個(gè)堿基編碼一個(gè)氨基酸。 1961年尼倫伯格和馬太利用無(wú)細(xì)胞系統(tǒng)進(jìn)行體外合成破譯了第一個(gè)遺傳密碼。 1969年科學(xué)家們破譯了全部的密碼。,.,第1個(gè)字母 第2個(gè)字母 第3個(gè)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(lèi) 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(gè)，能決定氨基酸的遺傳密碼只有61個(gè)。有3個(gè)終止密碼子，沒(méi)有對(duì)應(yīng)的氨基酸。（起始密碼子）,一個(gè)密碼子決定一個(gè)特定的氨基酸。,簡(jiǎn)并性：色氨酸及甲硫氨酸各只有一個(gè)密碼。多數(shù)氨基酸有二個(gè)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(xiě) 出對(duì)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(shí)，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(gè)密碼子，這一現(xiàn)象稱(chēng)做密碼的簡(jiǎn)并。你認(rèn)為密碼的簡(jiǎn)并對(duì)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(guò)程,轉(zhuǎn)運(yùn)RNA(tRNA),轉(zhuǎn)運(yùn)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(duì)。 3、種類(lèi)：61種。,二、遺傳信息的翻譯,.,看過(guò)翻譯過(guò)程后，你能敘述翻譯的過(guò)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(guò)與堿基AUG互補(bǔ)配對(duì)，進(jìn)入位點(diǎn)1.,.,第2步 攜帶組氨酸的tRNA以同樣方式進(jìn)入位點(diǎn)2.,.,第3步

19、 甲硫氨酸通過(guò)與組氨酸形成肽鍵而轉(zhuǎn)移到占據(jù)位點(diǎn)2的tRNA上。,.,第4步 核糖體讀取下一個(gè)密碼子，原占據(jù)位點(diǎn)1的tRNA離開(kāi)核糖體，占據(jù)位點(diǎn)2的tRNA進(jìn)入位點(diǎn)1，一個(gè)新的攜帶氨基酸的tRNA進(jìn)入位點(diǎn)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(duì) .,.,tRNA 將氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)到 mRNA上的 相應(yīng)位置,.,兩個(gè)氨基酸分子縮合,縮合,.,亮氨酸,核糖體隨著 mRNA滑動(dòng). 另一個(gè) tRNA 上的堿基

20、與mRNA上的 密碼子配對(duì).,.,亮氨酸,一個(gè)個(gè)氨基酸分子縮合成鏈狀結(jié)構(gòu),.,亮氨酸,天門(mén)冬酰氨,tRNA離開(kāi)，再去轉(zhuǎn)運(yùn)新的氨基酸,.,亮氨酸,天門(mén)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(chǎng)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(yùn)RNA（tRNA）,堿基互補(bǔ)配對(duì)：,GC、CG、UA、AU,遺傳信息流動(dòng)：,.,基因控制蛋白質(zhì)合成的過(guò)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(shí)，細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)合成肽鏈的速度約為每秒連接15個(gè)氨基酸。圖示一

21、個(gè)mRNA分子可以相繼結(jié)合多個(gè)核糖體，同時(shí)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(gè)快速的過(guò)程。,.,.,.,.,.,場(chǎng)所：核糖體 產(chǎn)物：多肽,場(chǎng)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(duì)DNA進(jìn)行復(fù)制一樣，RNA復(fù)制酶能對(duì)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(cuò)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(cuò)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(guò)程（用序號(hào)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(lái)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(shí)例1,.,白化病,白化病是一種較常見(jiàn)的皮膚及其附屬器官黑色素缺乏所引起的疾病。 這類(lèi)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(shí)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(guò)控制酶的合成來(lái)控制代謝的過(guò)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(gè)堿基對(duì)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(shí)例3,.,囊性纖維病,實(shí)例4,CFTR基因缺失了3個(gè)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(guò)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(jiǎn)單的線性關(guān)系。,表現(xiàn)型（性狀）=基因型（基因）+環(huán)境,一個(gè)性狀可能是由多個(gè)基因決定的，反之，一個(gè)基因也可以影響多個(gè)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?tīng)栠z傳規(guī)律,遵循孟德?tīng)栠z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(lèi)基因組計(jì)劃與人類(lèi)健康 1人類(lèi)基因組：人體DNA所攜帶的全部。 2人類(lèi)基因組計(jì)劃：指繪制人類(lèi) 圖，目的是測(cè)定人類(lèi)基因組的，解讀其中包含的。 3參加人類(lèi)基因組計(jì)劃的國(guó)家：美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)、日本、法國(guó)和中國(guó)。中國(guó)承擔(dān)的測(cè)序任務(wù)。 4有關(guān)人類(lèi)基因組計(jì)劃的幾個(gè)時(shí)間 正式啟動(dòng)時(shí)間：年。 人類(lèi)基因組工作草圖公開(kāi)發(fā)表時(shí)間：2001年2月。 人類(lèi)基因組的測(cè)序任務(wù)完成時(shí)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(lèi)基因組由大約億個(gè)堿基對(duì)組成，已發(fā)現(xiàn)的基因約為2.02.5萬(wàn)個(gè)。 6人類(lèi)基因組計(jì)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(shí)有效的基因診斷和治療；可以在出生時(shí)進(jìn)行遺傳的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)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(wèn)題。 人類(lèi)基因組計(jì)劃?rùn)z測(cè)對(duì)象：一個(gè)基因組中，24條DNA分子的全部堿基(對(duì))序列，包括基因片段中的和非基因片段中的，不是檢測(cè)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(guò)程。該過(guò)程發(fā)生在 A真核細(xì)胞內(nèi)，一個(gè)mRNA分子上結(jié)合多個(gè)核糖體同時(shí)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(dòng)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(dòng)遺傳信息的翻譯 D真核細(xì)胞內(nèi)，轉(zhuǎn)錄的同時(shí)核糖體進(jìn)入細(xì)胞核啟動(dòng)遺傳信息的翻譯,C,

28、.,（2012江蘇卷）6下列關(guān)于人類(lèi)基因組計(jì)劃的敘述，合理的是 A該計(jì)劃的實(shí)驗(yàn)將有助于人類(lèi)對(duì)自身疾病的診治和預(yù)防 B該計(jì)劃是人類(lèi)從細(xì)胞水平研究自身遺傳物質(zhì)的系統(tǒng)工程 C該計(jì)劃的目的是測(cè)定人類(lèi)一個(gè)染色體組中全部DNA序列 D該計(jì)劃的實(shí)驗(yàn)不可能產(chǎn)生種族歧視、侵犯?jìng)€(gè)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(dòng)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(duì)這一差異的合理解釋是A原核生物的tRNA合成無(wú)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(shí)間 變化的規(guī)律。若兩種mRNA自形成至翻譯結(jié)束的時(shí)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(cuò)誤的是 A轉(zhuǎn)錄時(shí)以核糖核苷酸為原料 B轉(zhuǎn)錄時(shí)RNA聚合酶能識(shí)別DNA中特定堿基序列 CmRNA在核糖體上移動(dòng)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(cuò)性,C,.,（10海南卷）12下列關(guān)于遺傳信息傳遞的敘述，錯(cuò)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(guò)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(méi)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(chǔ)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(shí)，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(dòng)，遇到起始密碼后開(kāi)始翻譯(如下圖

31、所示)?；卮鹣铝袉?wèn)題：,.,.,(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_(kāi)。 (2)Fe3濃度低時(shí)，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(shí)，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(duì)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(dòng),細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)和能量的浪費(fèi),Fe3,.,(3)若鐵蛋白由n個(gè)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(guò)改變DNA模板鏈上的一個(gè)堿基來(lái)實(shí)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(duì)原則 C中心法則 D自然選擇學(xué)說(shuō),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(zhǎng)，發(fā)現(xiàn)微生物內(nèi)有大量的M和L，但沒(méi)有Z，試問(wèn)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(guò)程，正常情況下在動(dòng)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(duì)白花是一對(duì)相對(duì)性狀，由非同源染色體上的兩個(gè)相對(duì)基因共同控制，只有當(dāng)同時(shí)存在兩個(gè)顯性基因（A和B）時(shí)，花中的紫色素才能合成，下列說(shuō)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(gè)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(bào)春，在20-25的條件下，紅色（A）對(duì)白色（a）為顯性，基因型為AA或Aa的藏報(bào)春開(kāi)紅花，基因型為aa的藏報(bào)春開(kāi)白花。但是，如果把開(kāi)紅花的藏報(bào)春移到30條件下，雖然基因型仍為AA或Aa，但新開(kāi)的花全是白花，這說(shuō)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(guò)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(qǐng)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(diǎn)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(gè)堿基，則由它控制合成的一條肽鏈的最多含有肽鍵的個(gè)

35、數(shù)是 ( ) A198個(gè) B199個(gè) C200個(gè) D201個(gè),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(gè)氨基酸的密碼子為AUG， 那么控制這個(gè)氨基酸的DNA模板鏈上相應(yīng)的 三個(gè)堿基的順序應(yīng)為 AUAC BAUG CATG DTAC,D,D,5一個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA的3個(gè)堿基為CGA，此RNA 運(yùn)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(gè)，則作為合成 該多肽的模板信使RNA和用來(lái)轉(zhuǎn)錄信使RNA 的DNA分子分別至少要有堿基多少個(gè) A3000個(gè)和3000個(gè) B100

36、0個(gè)和2000個(gè) C3000個(gè)和6000個(gè) D2000個(gè)和4000個(gè),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(gè)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(gè)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(gè)，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(gè)？ 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(duì)應(yīng)的氨基酸順序是： 苯丙氨酸UUU； 天冬氨酸GAC； 亮氨酸CUG； 賴(lài)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(gè)氨基酸，在控制此蛋白質(zhì)合成 的DNA中，最少應(yīng)有（ ）個(gè)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(gè)，其中C+U為15個(gè)，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(duì)，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(gè)堿基是CUA，則此tRNA運(yùn)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(guò)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(gè)堿基 對(duì)，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(wú)法確定,.,14、某基因有192個(gè)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(gè)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