基因指導蛋白質合成公開課

第四章 基因指導蛋白質的組成第一節(jié) 基因指導蛋白質的合成（第2課時） 遺傳信息的翻譯,復習：遺傳信息的轉錄,1、概念：以 _為模板合成_過程。2、場所： _3、條件：_4、產物：產生_ 5、配對原則_6、遺傳信息流動：,DNA的一條鏈,mRNA,細胞核,ATP、RNA聚合酶、模板、原料,mRNA,GC、CG、TA、AU,傳到mRNA上的遺傳信息是 怎么控制蛋白質合成的呢？,一、遺傳信息的翻譯,游離在細胞質中的各種氨基酸，就以_為模板合成_的過程。,mRNA,具有一定氨基酸順序的蛋白質,二、密碼子,閱讀課本P64-65，思考與討論下列問題： 1.組成蛋白質的氨基酸有多少種？ 2.mRNA只有4種堿基，怎樣決定20種氨基酸呢？ 3. 密碼子共有多少種，起始密碼子是什么？終止密碼子是什么？所有密碼子在蛋白質合成過程中都決定氨基酸嗎？ 4.地球上幾乎所有的生物體都共用密碼子表。根據(jù)這一事實，你能想到什么? 5.從密碼子表中可以看出，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。你認為密碼的簡并對生物體的生存發(fā)展有什么意義？,組成蛋白質的氨基酸： 信使RNA的堿基：,4種堿基如何決定蛋白質的20種氨基酸呢？,20種,4種,如果1個堿基決定1個氨基酸就只能決定_種，即,如果3個堿基決定1個氨基酸就可決定_種，即,如果2個堿基決定1個氨基酸就只能決定_種，即,4,16,64,2.堿基與氨基酸之間的對應關系是怎樣的？,1.組成蛋白質的氨基酸有多少種？信使RNA的堿基有多少種？,密碼子：mRNA上決定一個氨基酸的三個相鄰的堿基。,密碼子,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,？,甘氨酸 G G G GGG,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,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。,1種或幾種,AUG,GUG,UAA,UAG,UGA,幾乎地球上的所有生物都共用一套密碼子。,3. 密碼子共有多少種，起始密碼子是什么？終止密碼子是什么？所有密碼子在蛋白質合成過程中都決定氨基酸嗎？,4.地球上幾乎所有的生物體都共用密碼子表。根據(jù)這一事實，你能想到什么?,5.從密碼子表中可以看出，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。你認為密碼的簡并對生物體的生存發(fā)展有什么意義？,答：生物都具有相同的遺傳語言，所有生物可能有共同的起源或生命在本質上是統(tǒng)一的。,答：1）增加密碼的容錯性 2）密碼子的使用頻率來考慮，當某種氨基酸使用頻率高時，幾種不同的密碼子都編碼一種氨基酸可以保證翻譯的速度。,三、反密碼子,閱讀課本P65-66，思考與討論下列問題：1.氨基酸是在什么場所合成的？2.游離在細胞質中的氨基酸，是怎么樣運送到合成蛋白質的“生產線”的呢？也就說這個“工人”是誰？3.什么是反密碼子？共有多少種？4.一種氨基酸只能由一種tRNA轉運嗎？5.如何區(qū)分遺傳信息、遺傳密碼和反密碼子？,tRNA“搬運工”,反密碼子,每個tRNA的這3個堿基可以與mRNA上的密碼子互補配對，因而叫反密碼子。轉運的氨基酸由配對的密碼子決定,注意：1)每種tRNA只能識別并轉運一種特定的氨基酸!,但一種氨基酸可以由不止一種tRNA攜帶,3.什么是反密碼子，共有多少種tRNA?,決定氨基酸的密碼子有61種,所以tRNA 有61種,4.一種氨基酸只能由一種tRNA轉運嗎？,天冬氨酸,亮氨酸,異亮氨酸,mRNA,天冬氨酸,亮氨酸,異亮氨酸,密碼子與反密碼子,5.如何區(qū)分遺傳信息、遺傳密碼和反密碼子？,mRNA,tRNA,DNA,脫氧核苷酸（堿基對）的排列順序,mRNA上3個相鄰的堿基,與密碼子互補的3個堿基,閱讀課本P66-67，思考與討論下列問題：1.翻譯時是核糖體沿著mRNA移動，還mRNA沿著核糖體移動？2.翻譯的位點？3.肽鏈如何形成？4.課本P66圖4-6中，所示的正在合成的肽鏈的氨基酸序列式什么？5.一個mRNA分子上只能結合一個核糖體，合成一條肽鏈嗎？,四、遺傳信息的翻譯,四、翻譯,_進入_中與_結合；,攜帶氨基酸的_進入核糖體和mRNA上的_進行堿基互補配對；,相鄰兩個_通過肽鍵連接；,核糖體移動，讀取下一個密碼子，使其他tRNA攜帶氨基酸能進入其中而不斷合成_；,重復，直到核糖體讀取到mRNA的，翻譯結束。,細胞質核糖體,mRNA,核孔,tRNA,密碼子,氨基酸,多肽鏈,終止密碼,細胞質,mRNA,蛋白質,1.概念：在_中，以_為模板合成具有一定氨基酸順序的_的過程。2.過程：,細胞質,遺傳信息的翻譯過程,核糖體,肽鍵,H2O,-H2O,甲硫氨酸,組氨酸,甲硫氨酸,組氨酸,mRNA 和肽鏈被釋放到細胞質中。,1.翻譯時是核糖體沿著mRNA移動，還mRNA沿著核糖體移動？2.翻譯的位點？3.肽鏈如何形成？,4.課本P66圖4-6中，所示的正在合成的肽鏈的氨基酸序列式什么？,甲硫氨酸-組氨酸-色氨酸-精氨酸-半胱氨酸-半胱氨酸-脯氨酸,一個mRNA分子上結合多個核糖體，同時合成多條肽鏈,5.一個mRNA分子上只能結合一個核糖體，合成一條肽鏈嗎？,小結：一、翻譯的具體過程：,1、定義：2.翻譯的場所： 3.翻譯時的模板：4.翻譯的原料：5.翻譯的條件:6.翻譯的工具:7.堿基互補配對：8、翻譯的產物:,mRNA,游離的氨基酸,tRNA,蛋白質,酶，ATP、模板、原料,游離在細胞質中的各種氨基酸，以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質的程。,細胞質（核糖體）,GC、CG、UA、AU,二、轉錄與翻譯的比較:,特定的酶,ATP等,細胞質的核糖體,mRNA,20種氨基酸,A-U U-A G-C C-G,多肽或蛋白質,mRNA 蛋白質,主要在細胞核,DNA的一條鏈,4種核糖核苷酸,特定的酶,ATP等,A-U T-A G-C C-G,一條單鏈mRNA,DNA mRNA,ACUGGAUC U,mRNA,tRNA,UGA CCU AGA,蘇氨酸甘氨酸絲氨酸,轉錄,翻譯,蛋白質,密碼子,ACU GGA UCU,DNA,ACTGGATC TTGACCTAGA,肽鍵 肽鍵,三、基因控制蛋白質合成的過程：,基因控制蛋白質合成的過程,DNA的遺傳信息,mRNA的遺傳信息,蛋白質的氨基酸排列順序,轉錄,翻譯,數(shù)量,n,3n,6n,基因中堿基數(shù)：mRNA中堿基數(shù)：蛋白質中氨基酸數(shù)6 ： 3 ： 1,遺傳信息,（）,儲存于,mRNA,蛋白質,分類,（）,（）,決定,含有,縮合,屬于,RNA,mRNA,rRNA,（）,氨基酸,縮合,轉運,DNA,密碼子,氨基酸,轉錄,翻譯,tRNA,體現(xiàn),性狀,本節(jié)總結,六、體驗高考：1(2012年高考新課標全國卷)同一物種的兩類細胞各產生一種分泌蛋白，組成這兩種蛋白質的各種氨基酸含量相同，但排列順序不同。其原因是參與這兩種蛋白質合成的() AtRNA種類不同 BmRNA堿基序列不同 C核糖體成分不同 D同一密碼子所決定的氨基酸不同,B,2.(2012年高考安徽卷)圖示細胞內某些重要物質的合成過程。該過程發(fā)生在A真核細胞內，一個mRNA分子上結合多個核糖體同時合成多條肽鏈B原核細胞內，轉錄促使mRNA在核糖體上移動以便合成肽鏈C原核細胞內，轉錄還未結束便啟動遺傳信息的翻譯 D真核細胞內，轉錄的同時核糖體進入細胞核啟動遺傳信息的翻譯,C,3(2011年高考海南卷)關于RNA的敘述，錯誤的是()A少數(shù)RNA具有生物催化作用B真核細胞內mRNA和tRNA都是在細胞質中合成的CmRNA上決定1個氨基酸的3個相鄰堿基稱為密碼子D細胞中有多種tRNA，一種tRNA只能轉運一種氨基酸,B,六、課堂精練1.已知一段mRNA的堿基序列是AUGGAAGCAUGUCCGAGCAAGCCG,寫出對應的氨基酸序列_,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,(3)圖中合成多肽鏈的原料來自 和 。,(2)該過程不可能發(fā)生在A、神經細胞B、肝細胞C、成熟的紅細胞D、脂肪細胞,(1)圖中所示屬于基因控制蛋白質合成過程中的 步驟，該步驟發(fā)生在細胞的部分,C,2、下圖為人體內蛋白質合成的一個過程。據(jù)圖分析回答,體外食物攝取,人體細胞自身合成,翻譯,核糖體 (細胞質),A,密碼子,精氨酸,氨基酸,轉運RNA,G,信使RNA,G,G,DNA雙鏈,3、根據(jù)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：,C,C,C,A,A,T,C,G,U,C,G,4. 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數(shù)是 ( ) A198個 B199個 C200個 D201個,基因中堿基數(shù)：mRNA中堿基數(shù)：蛋白質中氨基酸數(shù)6 ： 3 ： 1,5、已知一段mRNA含有30個堿基，其中A和G有12個，轉錄該段mRNA的DNA分子中應有C和T的個數(shù)是（ ） A、12 B. 24 C. 18 D. 30,6、若DNA分子中，含有脫氧核苷酸200個，胞嘧啶為60個，則該片段轉錄而成的mRNA中含有尿嘧啶的數(shù)目最多為（ ） A、20 個 B、40個 C、60 個 D、200個,7、某DNA片段所轉錄的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)%,8、某生物基因單鏈的一段是GCAGACAAA 若以此鏈為模板，經轉錄翻譯形成的多肽鏈上所對應的氨基酸順序是 苯丙氨酸UUU； 天冬氨酸GAC； 亮氨酸CUG； 賴氨酸AAA； 精氨酸CGU； 丙氨酸GCA A. B. C. D.,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、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，氨基酸的平均分子量為a，則該蛋白質的分子量最大為Ana/6 Bna/3-18（n/3-1）Cna-18(n-1) Dna/6-18(n/6-1),11、DNA分子模板鏈上的堿基序列攜帶的遺傳信息最終翻譯的氨基酸如下表,則右圖所示的tRNA所攜帶的氨基酸是,A賴氨酸 B丙氨酸 C半胱氨酸 D蘇氨酸,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、某生物基因單鏈的一段是GCAGACAAA 若以此鏈為模板，經轉錄翻譯形成的多肽鏈上所對應的氨基酸順序是 苯丙氨酸UUU； 天冬氨酸GAC； 亮氨酸CUG； 賴氨酸AAA； 精氨酸CGU； 丙氨酸GCA A. B. C. D.,4、在人體中，由A、T、C三種堿基參與構成的核苷酸共 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 B傳遞和表達 C貯存和傳遞 D轉錄和翻譯6、某種蛋白質中含200個氨基酸，在控制此蛋白質合成 的DNA中，最少應有（ ）個脫氧核苷酸 A1200 B600 C400 D2007、DNA復制，轉錄和翻譯后所形成的產物分別是 ADNA，RNA，蛋白質 BDNA，RNA和氨基酸 CRNA，DNA和核糖 DRNA，DNA和蛋白質,8、某信使RNA中有堿基40個，其中C+U為15個，那么轉錄 此RNA的DNA中G+A為 A15 B25 C30 D409、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 D2010、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、在胰蛋白質酶合成過程中，決定它性質的根本因素是 AmRNA BtRNA CDNA D核糖體,12、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 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,7、某信使RNA的全部堿基中，U占20%，A占10%，則作為它的模板的基因（雙鏈DNA）中胞嘧啶占 ( ) A20% B30% C35% D70%,C,8、已知病毒的核酸有雙鏈DNA、單鏈DNA、雙鏈RNA和單鏈RNA四種類型?，F(xiàn)發(fā)現(xiàn)了一種新病毒，要確定該核酸屬于上述哪一種類型，應該 （ ）A分析堿基類型，確定堿基比率 B分析堿基類型，分析核糖類型 C分析蛋白質的氨基酸組成，分析堿基類型 D分析蛋白質的氨基酸組成，分析核糖類型,A,14、某基因有192個脫氧核苷酸其控制合成的多肽應脫 掉的水分子為 A.191 B.95 C.32 D.3115、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，氨基酸的平均分子量為a，則該蛋白質的 分子量最大為 Ana/6 Bna/3-18（n/3-1） Cna-18(n-1) Dna/6-18(n/6-1),16、已知一個蛋白質由2條肽鏈組成，連接氨基酸的肽 鍵共有198個，翻譯該蛋白質的mRNA中有A和G共200 個，則該mRNA中的C和U不能少于： A200個 B400個C600個 D800個,17、DNA分子模板鏈上的堿基序列攜帶的遺傳信息最終 翻譯的氨基酸如下表,則右圖所示的tRNA所攜帶的氨基酸是,A賴氨酸 B丙氨酸 C半胱氨酸 D蘇氨酸,18、(04高考江蘇)下列對轉運RNA的描述，正確的是 A.每種轉運RNA能識別并轉運多種氨基酸 B.每種氨基酸只有一種轉運RNA能轉運它 C.轉運RNA能識別信使RNA上的密碼子 D.轉運RNA轉運氨基酸到細胞核內,20、蠶的絲腺細胞能產生大量蛋白質，這種蛋白質叫 絲蛋白.這些細胞不產生血液中的蛋白質，因此推 測絲腺細胞 A.只有絲蛋白基因 B.絲蛋白基因表達而血液基因不表達 C.比合子的基因少 D.有絲蛋白基因和其他基因,但沒有血液蛋白基因,19、（04高考廣東）人體中具有生長激素基因和血紅 蛋白基因，兩者 A. 分別存在于不同組織的細胞中 B均在細胞分裂前期按照堿基互補配對原則復制 C. 均在細胞核內轉錄和翻譯 D轉錄的信使RNA上相同的密碼子翻譯成相同的氨基酸,21、人的胰島素基因的存在部位和表達部位分別是 A.所有體細胞，所有體細胞 B.胰腺細胞，胰腺細胞 C.所有體細胞，胰島B細胞 D.胰腺細胞，胰島A細胞,22、(04高考上海)組成人體蛋白質的20種氨基酸所對應 的密碼子共有 A、4個 B、20個 C、61個 D、64個,23、根據(jù)轉錄和翻譯過程填充,C,A,C,G,T,G,C,A,C,G,U,24、下列轉錄的簡式中，一共有核苷酸_種 DNA：G-C-A-C RNA：C-G-U-G25、一個DNA分子中的堿基A+T為70%，其轉錄成的信 使RNA上的U為25%，則信使RNA上的堿基A為_26、已知一段信使RNA有12個A和G，該信使RNA上 共有30個堿基。那么轉錄成信使RNA的一段DNA分子 中應有C和T_個,6,45%,(A1+T1)% =(A2+T2)% = 總(A+T)% (G1+C1)% = (G2+C2)% = 總(G+C)%,=（AR+UR）%=（GR+CR）%,30,27、要研究基因控制蛋白質的合成過程，最好選擇下列哪 一項作為實驗材料 A.成熟的紅細胞 B.成熟的白細胞 C.卵細胞 D.受精卵28、翻譯的過程不可能發(fā)生在 A.神經細胞 B.肝細胞 C.成熟的紅細胞 D.脂肪細胞29、1976年，美國H.Boyer教授首次將人的生長抑制素釋 放因子的基因轉入大腸桿菌內并獲得表達，這是人類第 一次獲得的轉基因生物，此文中的表達的標志