多肽鏈堿基互補配對AUUA

密碼子mRNADNArRNARNAtRNA遺傳信息脫氧核苷酸雙鏈螺旋細胞核絕大多數生物的遺傳物質遺傳密碼生命活動的體現者和承擔者啟動子和終止子蛋白質表現性狀轉錄復制翻譯RNA復制基因的表達分類基本單位：結構：分布：功能：核糖核苷酸多為單鏈細胞質基因表達的中介反密碼子特殊序列：場所：模板：原料：產物：原則：細胞核DNA的一條鏈4種核糖核苷酸mRNA堿基互補配對A-U、T-A、C-G、G-C細胞質核糖體mRNA20種氨基酸蛋白質（多肽鏈）堿基互補配對A-U、U-A、C-G、G-C逆轉錄⊿DNA與RNA比較項目DNARNA基本單位五碳糖含氮堿基結構主要存在部位脫氧核苷酸核糖核苷酸脫氧核糖核糖ATCGAUCG雙鏈螺旋多為單鏈結構細胞核細胞質當細胞中含有DNA時，DNA是遺傳物質；RNA主要是負責DNA遺傳信息的翻譯和轉錄。當生物體中只有RNA時，它是遺傳物質。功能：返回RNA的種類共mRNAtRNArRNA分布部位常與核糖體結合細胞質中與蛋白質結合形成核糖體功能翻譯時作模板攜帶遺傳密碼

轉運氨基酸，識別密碼子

翻譯時核糖體為場所具有酶活性結構單鏈單鏈(部分堿基配對形成三葉草結構)一般由75個核苷酸組成單鏈同點①都是轉錄產物②基本單位相同③都與翻譯過程有關密碼子與反密碼子（1）密碼子概念：mRNA上決定一個氨基酸的3個相鄰堿基特點簡并性：一種氨基酸可以有多個密碼子通用性：若一個基因在復制過程中發(fā)生堿基對的替換，這種變化是否一定能反映到蛋白質結構上？所有的生物公用一套遺傳密碼子不一定。因為密碼子有簡并性。種類起始密碼子：2種，AUG、GUG，也編碼氨基酸普通密碼子：59種，只編碼氨基酸終止密碼子：3種，UAA、UGA、UAG，不編碼氨基酸，只是終止信號有關密碼子可以分為那些？（2）反密碼子概念：與mRNA分子中密碼子互補配對的tRNA上的3個堿基特點：反密碼子的三個堿基與相應的DNA模板鏈上對應的堿基相同，只是DNA鏈上堿基T的位置在tRNA上為U種類：61種，反密碼子與61種決定氨基酸的密碼子對應一種tRNA只能攜帶一種氨基酸?一種氨基酸只能由一種tRNA攜帶?RNA的形成過程示意圖RNA聚合酶模板鏈RNA游離核苷酸（１）轉錄的定義：（２）轉錄的場所：（３）轉錄的模板：（４）轉錄的原料：（５）轉錄的條件：（６）遵循原則：（7）轉錄的結果：在細胞核中以DNA的一條鏈為模板,按堿基互補配對原則原則，合成mRNA的過程細胞核DNA的一條鏈四種核糖核苷酸(A、G、C、U）需要酶和能量堿基互補配對原則（A-U、T-A、G-C、C-G）mRNA轉錄的具體過程轉錄需要什么酶？RNA聚合酶怎樣識別結合在DNA模板連上？真核生物轉錄形成的ＲＮＡ產物經過加工才能成為成熟的mＲＮＡ，再運到細胞質中．原核生物可以直接進行翻譯，而且翻譯沒有時空限制項目轉錄復制相同點

模板聚合酶

原料產物配對引物方式(特點)兩股鏈均作為模板模板鏈作為模板DNA聚合酶ＲNA聚合酶子代DNA雙鏈

mRNA;tRNA;rRNA

A-T；G-C

A-U；T-A；G-C需半保留復制都以DNA為模板2.原料為核苷酸遵守堿基互補配對規(guī)律產物為多聚核苷酸鏈邊解旋邊轉錄，轉錄后ＤＮＡ恢復雙鏈繪圖示例：起始階段：復合物的形成、起始密碼子延伸階段：tRNA的進入、多肽鏈的形成終止階段：終止密碼子翻譯過程翻譯的具體過程：1.翻譯的場所：2.翻譯時的模板：3.翻譯的原料：4.翻譯的條件:5.翻譯的堿基配對:6.翻譯的產物:核糖體mRNA20種游離的氨基酸A-U，C-G蛋白質（或肽鏈）酶，能量、模板、原料

遺傳學上把以信使RNA為模板，合成具有一定氨基酸順序的蛋白質的過程叫做翻譯。翻譯小結場所模板條件原料產物其它細胞質的核糖體信使RNA酶、轉運RNA為運載工具，ATP氨基酸多肽鏈一條或幾條多肽鏈進一步形成蛋白質的空間結構1）密碼子是在信使RNA上決定一個氨基酸的三個相鄰堿基。轉運RNA上與其配對的三個堿基稱為反密碼子。從理論上，4種堿基可以組合成為64種密碼子決定20種氨基酸。2）一種密碼子只能決定一種氨基酸，一種氨基酸可以有幾種密碼子。3）UAA、UAG、UGA三個密碼子不能決定氨基酸，稱這是蛋白質合成的終止密碼子。4）密碼子在生物界是通用的，說明生物是由共同原始祖先進化而來的，彼此這間存在著親緣關系。密碼①mRNA合成后，通過核孔進入細胞質，與核糖體結合。攜帶甲硫氨酸的tRNA上的反密碼子為UAC，與mRNA的堿基AUG（密碼子）互補配對，進入位點1。②攜帶某種氨基酸的tRNA以同樣的方式進入位點2。③甲硫氨酸與某種氨基酸形成肽鍵而轉移到占據位點2的tRNA上。④核糖體讀取下一個密碼子，原占據位點1的tRNA離開核糖體，占據位點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。重復步驟2、3、4，直至核糖體讀取到mRNA的終止密碼。8．產物：多肽鏈（從核糖體上脫離下來的多肽鏈，還要在相應的細胞器：內質網、高爾基體內加工，如盤曲、折疊、螺旋，最后合成具有一定空間結構的蛋白質分子。）步驟復制轉錄翻譯場所主要在細胞核模板原料酶解旋酶DNA聚合酶堿基互補配對產物DNA信息流由DNA→DNA細胞核 細胞質中的核糖體DNA的兩條鏈DNA的一條鏈信使RNA4種脫氧核苷酸4種核糖核苷酸20種氨基酸RNA聚合酶A-T，C-GA-U，T-A，C-GA-U，C-G三種單鏈RNA蛋白質DNA→RNAmRNA→蛋白質生物種類遺傳信息傳遞方向以DNA為遺傳物質的生物以RNA為遺傳物質的生物RNA蛋白質復制翻譯DNA復制轉錄RNA蛋白質翻譯DNA復制轉錄RNA蛋白質翻譯RNA逆轉錄思考：各種生物的遺傳信息傳遞方向是一樣的嗎？中心法則小結遺傳信息（①）儲存于②mRNA③蛋白質分類（④）（⑤）決定含有縮合屬于RNAmRNArRNA（⑥）氨基酸縮合轉運將概念圖補充完整DNA密碼子氨基酸轉錄翻譯tRNA體現性狀外源基因改變逆轉錄基因突變導入并整合分析：科學家通過精確的儀器發(fā)現細胞翻譯蛋白質的速度非常快，真核細胞每分鐘大約翻譯50個氨基酸；討論：1、為什么細胞合成蛋白質速度會如此快？2、原核細胞和真核細胞在基因的表達方面可能存在哪些區(qū)別？大腸桿菌（原核生物）每分鐘可翻譯1200個氨基酸，比真核生物要快得多。轉錄場所：表達過程：真核細胞和原核細胞遺傳信息表達示意圖（局部）細胞核、線粒體、葉綠體擬核、質粒細胞核內轉錄成的mRNA經加工后從核孔出來，與核糖體結合邊轉錄邊翻譯基因與性狀的關系直接途徑間接途徑基因結構蛋白細胞結構生物性狀基因酶或激素細胞代謝生物性狀

白化病，豌豆類型基因與基因基因與基因產物基因與環(huán)境生物性狀相互作用精細調控遷移提升1、分析影響某一個特定基因表達的因素。例如：辣椒紅果基因在果實細胞中表達影響其表達的內在因素有：生物體內激素水細胞質中的調控蛋白其他基因的影響等。外在因素有：營養(yǎng)水平等。遷移提升2、基因表達知識的應用。（1）通過傳統(tǒng)的育種方式來改良作物。（2）通過基因工程育種來改良作物。在基因工程中，如果已知某一蛋白質的氨基酸序列，則…

……

…如何改良生物性狀？下圖為原核細胞內某一區(qū)域的基因指導蛋白質合成的示意圖。據圖分析正確的是（）多肽RNADNA②①A.①②兩處都有大分子的生物合成，圖中DNA可以與有關蛋白質結合成染色體B.①②兩處都發(fā)生堿基互補配對，配對方式均為A和U、G和CC.①處有DNA聚合酶參與，②處沒有DNA聚合酶參與D.①處有DNA-RNA雜合雙鏈片段，②處沒有DNA-RNA雜合雙鏈片段D（長沙一中08）右圖是某高等動物細胞內通過一系列酶將原料合成它所需要的氨基酸C，該氨基酸是細胞正常生活所必需的，而食物中又沒有。下列說法正確的是A．親本為AbBbCc的個體自交，其后代中有1/9的個體能正常生活B．基因對性狀的控制都是通過控制酶的合成來控制代謝過程實現的C．圖中①過程包含轉錄和翻譯過程D．圖中②過程叫脫氨基作用C

基因1基因2↓

↓酶1酶2（師大附中08）人類白化病和苯丙酮尿癥是由于代謝異常引起的疾病，下圖表示苯丙氨酸在人體代謝中產生這兩類疾病的過程。下列相關敘述錯誤的是食物蛋白質苯丙氨酸酪氨酸黑色素基因3↓酶3酶4↓基因4

苯丙酮酸多巴胺A．人患苯丙酮尿癥時一般不患白化病，是因為酪氨酸可以由食物獲得B．由圖可見一個基因可能控制多個性狀，同時一個性狀也可以被多個基因控制C．基因2突變導致人患白化病，基因1突變會導致人患苯丙酮尿癥D．圖示表明基因通過控制蛋白質合成直接控制生物的性狀D（長沙一中08）遺傳學家曾做過這樣的實驗：長翅果繩幼蟲正常的培養(yǎng)溫度為25℃，如果將孵化后4—7天的長翅果蠅幼蟲在35℃—37℃處理6—24小時，得到了某些殘翅果蠅，這些殘翅果蠅在正常環(huán)境溫度下產生的后代仍然是長翅果蠅。(1)請結合基因與酶的關系及酶的特性對上述現象作出合理的解釋。翅的發(fā)育需要經過酶的作用，酶的合成由基因控制，溫度影響酶的活性。長翅果蠅的基因指導合成的酶在正常溫度下催化反應使幼蟲發(fā)育成長翅果蠅。而在較高的溫度下，酶的活性受到影響，一些反應不能進行，造成長翅果蠅幼蟲發(fā)育成殘翅果蠅。殘翅果蠅體內的基因沒有改變，仍然是長翅果蠅的基因，所以在正常溫度下產生的后代是長翅果蠅。（2）果蠅長翅（B）是顯性，殘翅（b）是隱性。一試管內有一些只具一種基因型的殘翅果蠅，但不知是什么溫度下發(fā)育而成的，基因型不明確。請設計實驗確定它們的基因型，簡要寫出你的實驗設計思路，可能現出的結果及果蠅的基因型。設計思路：

結果及基因型：

讓這些殘翅果蠅相互交配產卵，在正常的培養(yǎng)溫度下培養(yǎng)一段時間后，觀察子代果蠅翅的類類型。①若這一試管內殘翅果蠅的后代都是殘翅果蠅，則基因型是bb。②若這一試管內殘翅果蠅的后代都是長翅果蠅，則基因型是BB。③若這一試管內殘翅果蠅的后代既有殘翅果蠅，也有長翅果蠅，則基因型是Bb。為研究某病毒的致病過程，在實驗室中做了如下圖所示的模擬實驗。1)從病毒中分離得到物質A。已知A是單鏈的生物大分子，其部分堿基序列為-GAACAUGUU-。將物質A加入試管甲中，反應后得到產物X。經測定產物X的部分堿基序列是-CTTGTACAA-，則試管甲中模擬的是______

過程。2)將提純的產物X加入試管乙，反應后得到產物Y。產物Y是能與核糖體結合的單鏈大分子，則產物Y是________，試管乙中模擬的是_________過程。3)將提純的產物Y加人試管丙中，反應后得到產物Z。產物Z是組成該病毒外殼的化合物，則產物Z是________。逆轉錄mRNA

轉錄多肽(或蛋白質)下一頁4）若該病毒感染了小鼠上皮細胞，則組成子代病毒外殼的化合物的原料來自

;而決定該化合物合成的遺傳信息來自

。若該病毒除感染小鼠外，還能感染其他哺乳動物，則說明所有生物共用一套

。該病毒遺傳信息的傳遞過程為

。小鼠上皮細胞

RNA→DNA→mRNA→蛋白質病毒RNA密碼子返回(1)正股RNA病毒（如脊髓灰質炎病毒）的單股RNA可直接起mRNA作用，轉譯早期蛋白質，包括RNA多聚黴和抑制宿主細胞合成代謝的調控蛋白。然後在RNA多聚黴的作用下，以單股RNA（正股）為模板，形成互補股（負股），兩者結合成雙股，稱為復制型。再由負股產生出許多新的RNA（正股），成為復制中間體。此新的正股RNA可作為mRNA合成衣殼蛋白。

(2)負股RNA病毒（如正粘病毒、副粘病毒、彈狀病毒）的單股RNA不能作為mRNA，稱為負股，須先合成互補股（正股）作為mRNA，再轉譯蛋白分子，而後產生核酸的復制型，成為合成子代病毒RNA的模板。

六、基因表達中相關數量計算1、轉錄時，組成基因的兩條鏈只有一條鏈能轉錄，另一條鏈則不能轉錄。因此，轉錄形成的RNA分子中堿基數目是基因中堿基數目的1/2。2、翻譯過程中，信使RNA中每3個堿基決定一個氨基酸，所以經翻譯合成的蛋白質分子中的氨基酸數目是信使RNA堿基數目的1/3。綜上可知，蛋白質中氨基酸數目=tRNA數目=1/3mRNA堿基數目=1/6DNA堿基數目。3、計算中“最多”和“最少”的分析（1）翻譯時，mRNA上的終止密碼子不決定氨基酸，因此準確地說，mRNA上的堿基數目比蛋白質中氨基酸數目的3倍還要多一些。（2）基因或DNA上的堿基數目比對應的蛋白質中氨基酸數目的6倍還要多一些。（3）在回答有關問題時，應加上“最多”或“最少”等字。如：mRNA上有n個堿基，轉錄產生它的基因中至少有2n個堿基，該mRNA指導合成的蛋白質中最多有1/3n個氨基酸。七、相關高考題分析1、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。氨基酸的平均相對分子質量為a,則該蛋白質的相對分子質量最大為（）

A.na/6B.na/3-18(n/3-1)C.na-18(n-1)D.na/6-18(n/6-1)D2、在一個DNA分子中，腺嘌呤與胸腺嘧啶之和占全部堿基數目的54%，其中一條鏈中鳥嘌呤與胸腺嘧啶分別占該鏈堿基總數的22%和28%，則由該鏈轉錄的信使RNA中鳥嘌呤與胞嘧啶分別占堿基總數的（）

A．24%，22%B.22%,28%C.26%,24%D.23%,27%A3、人體神經細胞與肝細胞的形態(tài)結構和功能不同，其根本原因是這兩種細胞的（）

A.DNA堿基排列順序不同B.核糖體不同

C.轉運RNA不同D.信使RNA不同D4、科學家將含人的a-抗體胰蛋白酶基因的DNA片段，注射到羊的受精卵中，該受精卵發(fā)育的羊能分泌含a-抗體胰蛋白酶的奶。這一過程涉及（）

A.DNA按照堿基互補配對原則自我復制

B.DNA以其一條鏈為模板合成RNAC.RNA以自身為模板自我復制

D.按照RNA密碼子的排列順序合成蛋白質ABD5、回答有關真核細胞中遺傳信息及其表達的問題（1）將同位素標記的尿核苷（尿嘧啶和核糖的結合物）加入細胞培養(yǎng)液中，不久在細胞核中發(fā)現被標記的、