第一節(jié)基因指導蛋白質的合成 Microsoft PowerPoint 幻燈片

第四章基因的表達（1）概念：基因通過指導蛋白質的合成來控制性狀，這一過程稱為基因的表達。（2）步驟：包括遺傳信息的轉錄和遺傳信息的翻譯兩個步驟。第一節(jié)基因指導蛋白質的合成一、RNA的組成與種類1.RNA由四種核糖核苷酸連接而成，一般是單鏈。2.RNA有三種：（1）mRNA：信使RNA，充當DNA與蛋白質之間的信使，將DNA的遺傳信息傳遞給蛋白質。（2）tRNA：轉運RNA，搬運氨基酸的搬運工。（3）rRNA：核糖體RNA，核糖體的組成成分。二、遺傳信息的轉錄1.概念：在細胞核中，以DNA的一條鏈為模板，合成mRNA的過程。2.場所：主要在細胞核內(nèi)。3.條件①模板：DNA分子的一條鏈②原料：四種核糖核苷酸③能量：ATP④酶：包括解旋酶、RNA聚合酶⑤堿基配對：DNA分子中的A與RNA中的U配對，即A—U、T—A、G—C、C—G4.過程第一步：DNA雙鏈解開，堿基得以暴露；第二步：游離的核糖核苷酸隨機地與DNA鏈上的

堿基碰撞，當核糖核苷酸與DNA鏈上的堿基

互補時，兩者以氫鍵結合；

第三步：新結合的核糖核苷酸在RNA聚合酶的作用下連接到正在合成的mRNA分子上；第四步：合成的mRNA從DNA鏈上釋放，然后，DNA雙鏈恢復。5.產(chǎn)物：mRNA。D說明:①轉錄的過程是邊解旋邊轉錄的過程，DNA雙鏈解開一點，就轉錄一點。（DNA的復制是：邊解螺旋邊復制）②解旋酶作用于堿基之間的氫鍵，而RNA聚合酶的作用是連接核糖和磷酸，形成核糖核苷酸鏈。（DNA聚合酶的作用是連接脫氧核糖和磷酸，形成脫氧核糖核苷酸鏈）

1.密碼子（1）概念：信使RNA上決定一個氨基酸的三個相鄰的堿基（三聯(lián)體密碼）。（2）分類①起始密碼子：2種，AUG、GUG，同時分別

編碼甲硫氨酸、纈氨酸；②普通密碼子：59種，只編碼氨基酸；③終止密碼子：3種，UAA、UGA、UAG，不編碼氨基酸，只是終止信號。61種編碼氨基酸的密碼子

2.反密碼子（1）概念：在tRNA上，與密碼子發(fā)生堿基互補配對的三個堿基。（2）tRNA（如圖所示）

tRNA即轉運RNA，其作用是在蛋白質合成中識別氨基酸，并作為各個氨基酸的載體將其轉運給mRNA。tRNA分子比mRNA小得多；tRNA含有許多堿基，折疊成三葉草的葉形，一端是攜帶氨基酸的部位，另一端的3個堿基叫反密碼子（與mRNA上的密碼子互補配對）。tRNA共有61種，對應編碼氨基酸的61種密碼子。密碼子和反密碼子mRNAtRNA64613個相鄰的堿基（終止密碼子除外）密碼子

說明:（1）所有生物共用一套密碼子。（2）一種密碼子決定一種氨基酸，一種氨基酸可由一種或多種密碼子決定。密碼子的改變不一定導致氨基酸的改變。（3）一種tRNA只能運載一種氨基酸，一種氨基酸可由一種或多種tRNA運載。（4）密碼子（或遺傳密碼）在mRNA上，而遺傳信息在DNA上，兩者不能混淆。三、遺傳信息的翻譯

1.概念：在細胞質的核糖體上，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。

2.場所：細胞質的核糖體。3.條件①模板：mRNA②原料：20種氨基酸③能量：ATP④酶、tRNA等⑤堿基配對：mRNA與tRNA的堿基互補配對，即A—U、U—A、G—C、C—G4.過程：（如圖所示）

(1)起始階段：利用ATP供能，攜帶甲硫氨酸的tRNA識別位于核糖體位點1上的mRNA上的起始密碼子AUG，mRNA、tRNA與核糖體三者相結合，翻譯開始。(2)延伸階段①進位：攜帶著特定氨基酸的tRNA按堿基互補配對原則識別并進入位點2。②轉肽：下一個氨基酸通過與前一個氨基酸（甲硫氨酸）形成肽鍵而轉移到占據(jù)位點2的tRNA上。③移位：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，去轉運下一個甲硫氨酸，占據(jù)位點2的tRNA進入位點1，一個新的攜帶氨基酸的tRNA進入位點2，繼續(xù)肽鏈的合成。④以后依次在多肽鏈上每增加一個氨基酸都需要經(jīng)過進位、轉肽和移位三個步驟，并不斷重復這三個步驟，直到讀取到mRNA上的終止密碼。

(3)終止階段：當讀至UGA、UAA、UAG中任一密碼子時，多肽鏈合成終止并脫離核糖體。

(4)多肽鏈從核糖體上脫離后，盤曲折疊成一定的空間結構，形成具有特定功能的蛋白質分子。

5.產(chǎn)物：具有一定氨基酸序列的蛋白質。說明:

一個mRNA分子可以相繼結合多個核糖體，同時進行多條肽鏈的合成。因此，少量mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白質。例2．在蛋白質合成的翻譯過程中，堿基互補配對發(fā)生于哪兩者之間(

)A．氨基酸與tRNAB．mRNA與tRNAC．DNA與mRNAD．核糖體與mRNAB例3.下列說法不正確的是(

)A．一種轉運RNA只能轉運一種氨基酸B．一種氨基酸可以含有多種密碼子C．一種氨基酸可以由幾種轉運RNA來轉運D．一種氨基酸只能由一種轉運RNA來轉運D例4．下列關于遺傳密碼子的敘述中，錯誤的是(

)A．一種氨基酸可能有多種與之對應的遺傳密碼子B．GTA肯定不是遺傳密碼子C．每種密碼子都有與之對應的氨基酸D．信使RNA上的GCA在人細胞中和小麥細胞中決定的是同一種氨基酸C例5.根據(jù)下表中的已知條件，判斷蘇氨酸的密碼子是(

)DNA雙鏈TGmRNAtRNA反密碼子A氨基酸蘇氨酸A.TGUB．UGAC．ACUD．UCUC例6.下圖為人體內(nèi)蛋白質合成的一個過程，據(jù)圖分析并回答問題(1)圖中所合成肽鏈的原料是____________。(2)圖中所示屬于基因控制蛋白質合成過程中的步驟，是_____________，該步驟發(fā)生在細胞的________________部分。氨基酸翻譯核糖體(3)圖中Ⅰ是________。按從左到右次序寫出II內(nèi)mRNA區(qū)段所對應的DNA堿基的排列順序：_________________________。(4)該過程不可能發(fā)生在(

)A．神經(jīng)細胞

B．肝細胞C．成熟的紅細胞

D．脂肪細胞tRNATGATTCGAAC四、遺傳信息、密碼子（遺傳密碼）、反密碼子的關系（如圖）五、基因控制蛋白質合成過程中的數(shù)量關系說明:mRNA上的終止密碼子不決定氨基酸，題目中若寫明終止密碼子要考慮在內(nèi)，則：（1）氨基酸數(shù)為m，mRNA的堿基數(shù)為(3m+3)；（2）氨基酸數(shù)為m，DNA的堿基數(shù)為(6m+6)。例7．已知AUG、GUG為起始密碼，UAA、UGA、UAG為終止密碼。某原核生物的一個信使RNA堿基排列順序如下：A—U—U—C—G—A—U—G—A—C……(40個堿基)……C—U—C—U—A—G—A—U—C—U，此信使RNA控制合成的蛋白質含氨基酸的個數(shù)為(

)A．20個

B．15個C．16個

D．18個C例8．某個基因含有6000個堿基，由它控制合成的一條肽鏈所含的肽鍵應是(

)A．999個

B．1000個C．1999個

D．2000個A例9.某條多肽的相對分子質量為2778，若氨基酸的平均相對分子質量為110，如考慮終止密碼子，則編碼該多肽的基因長度至少是(

)A．75對堿基

B．78對堿基C．90對堿基

D．93對堿基D轉錄、翻譯與DNA復制的比較比較項目DNA復制轉錄翻譯場所主要在細胞核主要在細胞核細胞質的核糖體模板DNA的兩條鏈DNA的一條鏈mRNA原料四種脫氧核苷酸四種核糖核苷酸20種氨基酸其他條件解旋酶，DNA聚合酶，ATP解旋酶，RNA聚合酶，ATP