您现在的位置:首页 > >

第四章第一节基因的表达-精选文档51页_图文


第四章基因的表达
§ 4.1 基因指导蛋白质的合成

基因

有遗传效应的DNA片段 控制生物性状

基因

肤色 眼皮单双 血型

基因控制生物性状

指导

体现者

合成
蛋白质

基因指导蛋白质合成的过程,叫基因的表达。

问题:基因是怎样指导蛋白质的合成呢?

DNA 主要存在于细__胞___核___中,而蛋白质的合成是在 _细__胞__质__中进行的。

细胞核中的DNA如何指导细胞质中的蛋白质的合成?

基因

指导 以__R_N__为媒介

蛋白质的合成

A 为什么RNA适合做DNA的信使呢?

DNA与RNA分子结构的比较

比较项目 基本单位
五碳糖 含氮碱基
结构 主要存在部位

DNA 脱氧核苷酸 脱氧核糖(C5H10O4)
ATCG
通常呈双链结构
细胞核

RNA 核糖核苷酸
核糖(C5H10O5)
AUCG
通常呈单链结构
细胞质

为什么RNA适合做DNA的信使呢?
Answer:⑴ 分子结构和DNA相似 ⑵ 可以储存遗传信息 ⑶ 遵循碱基互补配对原则 ⑷ RNA一般是单链,且较短,易通过核孔。

三种RNA示意图 信使RNA:
遗传信息传递的媒介。
转运RNA:
转运氨基酸的工具。
核糖体RNA:
与蛋白质构成核糖体。

转录过程:

DNA的平面结构图









A A T C T A T AG

T T A GAT AT C

1.DNA双螺旋解开,DNA双链的碱基得以暴露,其中 一条链提供准确模板;

DNA的 一条链
细 胞 核 中

A A T C T A T AG G

游离的核糖核苷酸 (原料)

2.游离的核糖核苷酸随机地与DNA链的碱基碰撞

DNA的一条链
细 胞 核 中

A A T C T A T AG
RNA 聚合酶

G

DNA与RNA的碱基互补配对:A—U; T—A; C—G;G—C

DNA的一条链
细 胞 核 中

A A T C T A T AG
RNA 聚合酶

G

DNA的一条链

细 胞

A A T C T A T AG UU





G

3.新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的 mRNA分子上
细 胞 A A T C T A T AG 核 U UA 中
G

细 胞

A A T C T A T AG U UA G





G

细 胞

A A T C T A T AG U UA G A





G

细 胞

A A T C T A T AG U UA G AU





G

细 胞

A A T C T A T AG U UA G AU A





G

细 胞

A A T C T A T AG U UA G AU AU





G

细 胞

A A T C T A T AG U UA G AU AUC





G

DNA
A A T C AA T AG U UA G UU AUC
mRNA

形成mRNA,DNA上的遗传信息就传递到mRNA上

DNA 遗传信息

mRNA

DNA的转录小结:

1.场所:主要在细胞核

2.过程: a. DNA 解旋,以一条链为模板合成RNA
b. DNA与RNA的碱基互补配对:A—U T—A C—G G— c. 以一条链为模板通过RNA聚合酶的作用合成RNA。 3.条件:
§模板:DNA的一条 链§酶: RNA聚合酶
§原料:四种核糖核苷酸

§能量: ATP §结果: 形成一条 4 .遗传m信R息N传A递方向: DNA

mRNA

★ 复制与转录的比较

DNA复制

转录

场 所 细胞核

细胞核

解 旋 完全解旋 模 板 DNA的两条母链

部分解旋(只解有遗传效应的片段)
只有DNA的一条母链

原 料 四种游离的脱氧核苷酸 四种游离的核糖核苷酸



DNA解旋酶、DNA聚合酶 RNA聚合酶

能 量 ATP

ATP

碱基对 A-T T-A C-G G-C A-U T-A G-C C-G

产 物 子代DNA

mRNA、tRNA、rRNA

P64思考与讨论 ……A-T-T-C-A-G-A-T-G…… a链
DNA ……T-A-A-G-T-C-T-A-C…… b链 ……A-U-U-C-A-G-A-U-G……
假设以b链为模板,则转录出的RNA碱基排列为

二、遗传信息的翻译
1、概念
游离在细胞质中的各种氨基酸就以mRNA 为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过 程。叫做翻译。
U U A G AU AUC
mRNA

2、碱基与氨基酸之间按照对应关系是怎样的?
4种碱基 20种氨基酸 1个碱基?1种氨基酸,那么41= 4种氨基酸 ? 2个碱基?1种氨基酸,那么42 =16种氨基酸? 3个碱基?1种氨基酸,那么43 =64种氨基酸 ?

密码子
概念:mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基

密码子

密码子

密码子

U U A G AU AUC

mRNA
(模板)
决定氨基酸的密码子共有多少种?
氨基酸有多少种?

2 1

U

C

A

G

3

苯丙氨酸 丝氨酸

酪氨酸

半光氨酸 U

U

苯丙氨酸 亮氨酸

丝氨酸 丝氨酸

酪氨酸 终止

半光氨酸 终止

C A

亮氨酸

丝氨酸

终止

色氨酸

G

亮氨酸

脯氨酸

组氨酸

精氨酸

U

C

亮氨酸 亮氨酸

脯氨酸 脯氨酸

组氨酸 谷氨酰胺

精氨酸 精氨酸

C A

亮氨酸

脯氨酸 谷氨酰胺

精氨酸

G

异亮氨酸 苏氨酸 天冬酰胺

丝氨酸

U

异亮氨酸 苏氨酸 天冬酰胺

丝氨酸

C

A

异亮氨酸 苏氨酸

赖氨酸

精氨酸

A

甲硫氨酸 苏氨酸

赖氨酸

精氨酸

G

(起始密码)

缬氨酸

丙氨酸 天冬氨酸

甘氨酸

U

缬氨酸

丙氨酸 天冬氨酸

甘氨酸

C

G

缬氨酸

丙氨酸

谷氨酸

甘氨酸

A

缬氨酸

丙氨酸

谷氨酸

甘氨酸

G

(起始密码)

解读密码子表:
(1)、64种密码子中,有61种决定氨基酸,另外3种 (UAA、UAG、UGA)则为终止密码子,不决定氨 基酸。
(2)、AUG、GUG分别代表甲硫氨酸和缬氨酸,是 起始密码子,为翻译的起点。
(3)、一种密码子只代表一种氨基酸!
(4)、而一种氨基酸可以有一个或多个密码子。如色 氨酸的密码子只有UGG,亮氨酸、精氨酸有6个密码 子。
这样就使20种氨基酸有61种密码子。

怎样将各种氨基酸运送到核糖体的mRNA上呢? tRNA(转运RNA)
丙氨酸
C GA
反密码子

tRNA特点:一端运载着特定的氨基酸,另一端连接 着反密码子。
功能:将细胞质中氨基酸运至核糖体的mRNA上
甲硫氨酸 天冬氨酸

反密码 子

碱基互补配对

mRNA

U AC C UA A U G G AU AUC

例、一个tRNA的反密码子为UUC,那么它转运的 应该是哪种氨基酸?
解析:反密码子为UUC,那么对应mRNA 上的密码子为AAG, 查表为赖氨酸
思考:反密码子有几种? 有61种
tRNA反密码子与mRNA上的密码子互补配 对, mRNA有61个密码子决定相应的氨基 酸(3个是终止子,不决定氨基酸,就不需要 tRNA ),所以tRNA 也就有61种。

翻 译

甲硫氨酸 丙氨酸
第三步: 两个氨基酸分子脱水缩合

U AC

U AC C GA A UG G C UC C G AC A

第一步:mRNA与核糖体结 第二步:tRN上的反合密. 码子与 mRNA上的密码子互补配 对.

甲硫氨酸 丙氨酸 脯氨酸

GGC

C GA G G C A UG G C UC C G AC A

第四步:tRNA离开继续转运新的氨基酸。

一个个氨基酸分子缩合成链状结构 甲硫氨酸 丙氨酸 谷氨酸 苏氨酸
G G C U GU A UG G C UC C G AC A

肽链

氨基酸

tRNA mRNA
核糖体 以mRNA为模板形成了有一定氨基酸顺序的肽链。

翻译小结
定义:游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模 板合
成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。 场所:___细__胞__质___中__的__核__糖___体__ 模板:___m___R_N__A_
原料:___多__种__氨___基__酸__
产物:___蛋__白__质_____ 遗传信息传递方向:m_R__N_A_______蛋__白__质

DNA(基因) 转录 RNA 翻译 蛋白质
基 因 指 导 蛋 白 质 合 成 的 过 程

小结

基因 转录
细胞核

RNA

翻译 细胞质

转录、翻译与DNA复制的比较

蛋白质

场所

模板

原料

产物

遗传信息 传递方向

DNA复制: 细胞核
DNA DNA

亲代DNA的 游离的脱 每一条链 氧核苷酸

DNA DNA→DN A

转录: DNA RNA

细胞核

DNA的一条链 游离的核 (模板链) 糖核苷酸

mRN DNA→mR

A

NA

翻译: RNA Pro

细胞质

mRN A

游离的 氨 基酸

蛋白质 mRNA→P r

1、根据在蛋白质生物合成中遗传信息传递的 规律,在下面表格数码中填入相应的字母:

DNA 双链
信使RNA
转运RNA 氨基酸 密码子

G

C

T

C

G

A

C

G

A

G

C

U

精氨酸

C

G

A

练习:选择题:
1、对一个基因的正确描述是:( D )
A、是有遗传效应的染色体片段 B、其化学成分是碱基、核糖和磷酸 C、每个基因含有一个DNA分子 D、是决定生物性状的基本单位
2、“遗传信息”是指:(A )
A、 基因的脱氧核苷酸排列顺序 B、DNA的碱基对排列顺序 C、信使RNA的核苷酸排列顺序 D、蛋白质的氨基酸排列顺序
3、“密码子”是指:(C )
A、核酸上特定排列顺序的碱基 B、DNA特定排列顺序的碱基 C、信使RNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基 D、转运RNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基

4、信使RNA的来源是:( A )

A、由DNA转录而来

B、 由DNA翻译而来

C、由DNA转变而来 D、 由DNA复制而来

5、一个运转RNA的一端碱基为CGA,此运转RNA运载的氨基酸

是:( D )

A、精氨酸(CGA)

B、 丝氨酸(AGU)

C、 谷氨酸(GAG)

D、 丙 氨酸(GCU)

6、DNA的主要功能是遗传信息的:( D )

A、储存与分配

B、 转录与翻译

C、储存与释放

D、传递与表达

7、基因控制性状表现的主要途径是:( D )

A、RNA 蛋白质 (性状)

B、 DNA 蛋白质(性状)

C、RNA DNA 蛋白质(性状)

D、DNA RNA 蛋白质(性状)

Question:如果某蛋白质中有n个氨基 酸,则指导该蛋白质合成的mRNA的 碱基数目应该是多少 ,控制该蛋白质 合成的DNA(基因)中的碱基数目是多 少?
Answer: 3n ;6n。

基因的碱基数、RNA的碱基数和蛋白 质中的氨基酸的数量关系:

DNA碱基数:信使RNA碱基数:肽链中 氨基酸数=6:3:1

例题:某基因中含有1200个碱基对,则由它控

制合成的含有两条肽链的蛋白质分子中最多

含有肽健的个数是 ( B )

A.198个

B.398个

C.400个

D.798个

【例8】某信使RNA的碱基中 ,U占20%,A占10%,则作为它 的模板基因DNA分子中胞嘧啶占 全部碱基的( )C
A.70% B.60% C.35% D.17.5%

【例9】(2019)由n个碱基 组成的基因,控制合成由1条多肽
链组成的蛋白质,氨基酸的平均分 子量为a,则该蛋白质的分子量最 大为( D)
A.Na/6 B.Na/3-18(n/3-1) C.na-18(n-1) D.Na/6-18(n/6-1)

【例10】已知AUG、GUG为

起始密码,UAA、UGA、UAG为

终止密码。某信使RNA的碱基排

列顺序如下:A-U-U-G-G-A-U-

G-A-C……(40个碱基)……C-U-

C-U-A-G-A-U-C-U,此信使

RNA控制合成的蛋白质含氨基酸

的个数C 为( )

A.20个

B.15个

C.16个

D.18个

谢谢!



友情链接: 大学学习资料 人文社科 经营营销资料 工程资料大全 IT文档 自然科学