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第四章基因的表达第四章基因的表达蛋白质是生命活动的蛋白质是生命活动的 者者和性状的和性状的_者者性状的形成离不开性状的形成离不开 (特特别是酶别是酶)的作用的作用_控制生物体的性状控制生物体的性状基因基因_蛋白质的蛋白质的_来来_性状！性状！体现体现承担承担蛋白质蛋白质基因基因通过指导通过指导合成合成控制控制基因的表达：指基因通过基因的表达：指基因通过 指导蛋白质的合成来控制性指导蛋白质的合成来控制性状的过程状的过程。从恐龙化石中提取出恐龙从恐龙化石中提取出恐龙 DNA DNA，真的可以使恐龙复活吗？真的可以使恐龙复活吗？电电影影侏侏罗罗纪纪公公园园中中恐恐龙龙复复活活的的场场景景 4.1 4.1 基因指导蛋白质的合成基因指导蛋白质的合成基因基因蛋白质的合成蛋白质的合成指导指导基因指导蛋白质的合成基因指导蛋白质的合成基因是有基因是有_的的_片段；片段；DNA DNA 主要存主要存在于在于_中，而蛋白质的合成是在中，而蛋白质的合成是在_中进行的。中进行的。细胞核中的细胞核中的DNADNA如何指导细胞质中的蛋白质的合成如何指导细胞质中的蛋白质的合成遗传效应遗传效应DNADNA细胞核细胞核细胞质细胞质以以_为媒介为媒介RNARNA比较项目比较项目DNADNARNARNA基本单位基本单位五碳糖五碳糖含氮碱基含氮碱基结构结构主要存在部位主要存在部位DNA,RNA DNA,RNA 的主要区别的主要区别脱氧核苷酸脱氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸脱氧核糖脱氧核糖核糖核糖A T C GA T C GA U C GA U C G多为双链结构多为双链结构多为单链结构多为单链结构细胞核细胞核细胞质细胞质RNARNA的种类的种类信使信使 RNA(mRNA)RNA(mRNA)核糖体核糖体 RNA(rRNA)RNA(rRNA)转运转运 RNA(tRNA)RNA(tRNA)RNA是由基本单位是由基本单位核糖核苷酸连接而核糖核苷酸连接而成，跟成，跟DNA一样能储存遗传信息。一样能储存遗传信息。RNA一般为单链，比一般为单链，比DNA短，能通过核孔，短，能通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。从细胞核转移到细胞质中。为什么为什么mRNA适于作适于作DNA的信使？的信使？因为它是遗传信息的传递者，所以叫做信使因为它是遗传信息的传递者，所以叫做信使RNA。它是。它是DNA的信使。的信使。mRNA为什么叫做信使为什么叫做信使RNA？它是谁的信使它是谁的信使？基基因因指指导导蛋蛋白白质质合合成成的的过过程程转录小结场所：场所：场所：场所：产物：产物：产物：产物：模板：模板：模板：模板：原料：原料：原料：原料：条件：条件：条件：条件：碱基互补配对：碱基互补配对：碱基互补配对：碱基互补配对：主要细胞核主要细胞核核糖核苷酸核糖核苷酸DNA的一条链的一条链mRNAATP、RNA聚合酶聚合酶GC、CG、TA、A AU U遗传信息流动方向：遗传信息流动方向：遗传信息流动方向：遗传信息流动方向：DNAmRNA2.2.遗传信息的转录概念：遗传信息的转录概念：在细胞核中，以在细胞核中，以DNA的一条链为模板，的一条链为模板，按照碱基互补配对的原则合成按照碱基互补配对的原则合成RNA的的过程，叫做转录。过程，叫做转录。二、遗传信息的翻译二、遗传信息的翻译 游离在细胞质中的各种（约游离在细胞质中的各种（约 种）种）氨基酸就以氨基酸就以mRNA为模板合成具有为模板合成具有 顺序的蛋白质的过程。叫做翻译。顺序的蛋白质的过程。叫做翻译。20一定氨基酸一定氨基酸1.概念概念 组成蛋白质的氨基酸：组成蛋白质的氨基酸：信使信使RNARNA的碱基种类：的碱基种类：4 4种碱基如何决定蛋白质的种碱基如何决定蛋白质的2020种氨基酸呢？种氨基酸呢？约约2020种种4 4种种如果如果1 1个碱基决定个碱基决定1 1个氨基酸就只能决定个氨基酸就只能决定_种，种，如果如果3 3个碱基决定个碱基决定1 1个氨基酸就可决定个氨基酸就可决定_种即种即 如果如果2 2个碱基决定个碱基决定1 1个氨基酸就只能决定个氨基酸就只能决定_种，即种，即4 416166464 mRNA上的碱基与氨基酸之上的碱基与氨基酸之间的对应关系间的对应关系实验验证：实验验证：19611961年英国的克里克和同事用实验证明一年英国的克里克和同事用实验证明一个氨基酸是由个氨基酸是由m mRNARNA的的3 3个碱基决定，即三联体密码子个碱基决定，即三联体密码子信使信使RNARNA上决定一个氨基酸的上决定一个氨基酸的3 3个相邻的碱基个相邻的碱基密码子密码子:决定氨基酸的密码子共有多少种？决定氨基酸的密码子共有多少种？UCAUG A UUAmRNAmRNA密码子密码子密码子密码子密码子密码子P P6565思考与讨论思考与讨论2020种氨基酸的密码子种氨基酸的密码子UCAGUUUU苯丙氨酸苯丙氨酸UUC苯丙氨酸苯丙氨酸UUA亮氨酸亮氨酸UUG亮氨酸亮氨酸UCU丝氨酸丝氨酸UCC丝氨酸丝氨酸UCA丝氨酸丝氨酸UCG丝氨酸丝氨酸UAU酪氨酸酪氨酸UAC酪氨酸酪氨酸UAA终止终止UAG终止终止UGU半光氨酸半光氨酸UGC半光氨酸半光氨酸UGA终止终止UGG色氨酸色氨酸UCAGCCUU亮氨酸亮氨酸CUC亮氨酸亮氨酸CUA亮氨酸亮氨酸CUG亮氨酸亮氨酸CCU脯氨酸脯氨酸CCC脯氨酸脯氨酸CCA脯氨酸脯氨酸CCG脯氨酸脯氨酸CAU组氨酸组氨酸CAC组氨酸组氨酸CAA谷氨酰胺谷氨酰胺CAG谷氨酰胺谷氨酰胺CGU精氨酸精氨酸CGC精氨酸精氨酸CGA精氨酸精氨酸CGG精氨酸精氨酸UCAGAAUU异亮氨酸异亮氨酸AUC异亮氨酸异亮氨酸AUA异亮氨酸异亮氨酸AUG甲硫氨酸甲硫氨酸(起始密码起始密码)ACU苏氨酸苏氨酸ACC苏氨酸苏氨酸ACA苏氨酸苏氨酸ACG苏氨酸苏氨酸AAU天冬酰胺天冬酰胺AAC天冬酰胺天冬酰胺AAA赖氨酸赖氨酸AAG赖氨酸赖氨酸AGU丝氨酸丝氨酸AGC丝氨酸丝氨酸AGA精氨酸精氨酸AGG精氨酸精氨酸UCAGGGUU缬氨酸缬氨酸GUC缬氨酸缬氨酸GUA缬氨酸缬氨酸GUG缬氨酸缬氨酸（起始密码）（起始密码）GCU丙氨酸丙氨酸GCC丙氨酸丙氨酸GCA丙氨酸丙氨酸GCG丙氨酸丙氨酸GAU天冬氨酸天冬氨酸GAC天冬氨酸天冬氨酸GAA谷氨酸谷氨酸GAG谷氨酸谷氨酸GGU甘氨酸甘氨酸GGC甘氨酸甘氨酸GGA甘氨酸甘氨酸GGG甘氨酸甘氨酸UCAG20种种氨氨基基酸酸的的遗遗传传密密码码字字典典密码子总数是密码子总数是 种，种，但决定氨基酸的密码子是但决定氨基酸的密码子是 种。种。61616464一种密码子决定一种氨基酸，但一种氨基酸可一种密码子决定一种氨基酸，但一种氨基酸可由由 不同的密码子决定。不同的密码子决定。多种多种遗传密码的特性：遗传密码的特性：1、有、有3个终止密码，没有对应的氨基酸，个终止密码，没有对应的氨基酸，所以在所以在64个遗传密码中，能决定氨基酸的个遗传密码中，能决定氨基酸的遗传密码子只有遗传密码子只有61个。个。2、简并性：一种氨基酸有两种以上的密码、简并性：一种氨基酸有两种以上的密码子的情况子的情况。在一定程度上能防止由于碱基在一定程度上能防止由于碱基的改变而导致的遗传信息的改变。的改变而导致的遗传信息的改变。3、通用性：地球上几乎所有的生物共用一、通用性：地球上几乎所有的生物共用一套密码子表。套密码子表。问题：氨基酸是怎样运送到核糖体上的呢？问题：氨基酸是怎样运送到核糖体上的呢？密码子与反密码子密码子与反密码子A A U亮氨酸亮氨酸AC U天冬氨酸天冬氨酸一种一种tRNAtRNA只能携带一种氨基酸只能携带一种氨基酸?一种氨基酸只能由一种一种氨基酸只能由一种tRNAtRNA携带携带?AUG异亮氨酸异亮氨酸A U G G AUA U CmRNAmRNA？甲硫氨酸CUA反密码子核糖体反密码子反密码子概念：概念：种类：种类：与与mRNA分子中密码子互补配对的分子中密码子互补配对的tRNA上的上的3个碱基个碱基61种，反密码子与种，反密码子与61种决定氨基种决定氨基酸的密码子对应酸的密码子对应翻译小结翻译小结场所：场所：场所：场所：产物：产物：产物：产物：模板：模板：模板：模板：原料：原料：原料：原料：条件：条件：条件：条件：细胞质（核糖体）细胞质（核糖体）mRNA具有一定氨基酸顺序的蛋白质具有一定氨基酸顺序的蛋白质氨基酸氨基酸ATP、酶、酶、转运转运RNARNA（tRNAtRNA）碱基互补配对：碱基互补配对：碱基互补配对：碱基互补配对：GC、CG、U UA A、A AU U遗传信息流动的方向：遗传信息流动的方向：遗传信息流动的方向：遗传信息流动的方向：mRNA蛋白质蛋白质基因控制蛋白质合成的过程基因控制蛋白质合成的过程DNADNA的遗传信息的遗传信息mRNAmRNA的遗传信息的遗传信息蛋白质的氨基酸排列顺序蛋白质的氨基酸排列顺序转录转录转录转录翻译翻译翻译翻译碱基数量碱基数量n3n6n碱基数量碱基数量氨基酸数量氨基酸数量转录、翻译与转录、翻译与DNADNA复制的比较复制的比较场所场所模板模板原料原料产物产物遗传信息遗传信息传递方向传递方向DNADNA复制：复制：DNA DNADNA DNA转录：转录：DNA RNADNA RNA翻译：翻译：RNA ProRNA Pro游离的脱游离的脱氧核苷酸氧核苷酸游离的核游离的核糖核苷酸糖核苷酸游离的游离的 氨氨基酸基酸DNADNAmRNAmRNA蛋白质蛋白质DNADNADNADNADNAmRNADNAmRNA亲代亲代DNADNA的的 两条链两条链DNADNA的一条链的一条链（模板链）（模板链）mRNAmRNA小结小结RNARNA基因基因蛋白质蛋白质转录转录翻译翻译细胞核细胞核细胞质细胞质细胞核细胞核细胞核细胞核细胞质细胞质mRNAPromRNAProA密码子密码子精氨酸精氨酸氨基酸氨基酸转运转运RNAG信使信使RNAGGDNA双链双链 根据在蛋白质生物合成中遗传信息传递的规根据在蛋白质生物合成中遗传信息传递的规根据在蛋白质生物合成中遗传信息传递的规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：律，在下面表格数码中填入相应的字母：律，在下面表格数码中填入相应的字母：律，在下面表格数码中填入相应的字母：CCCAATCGUCG课堂巩固课堂巩固蛋白质种氨基酸数目与蛋白质种氨基酸数目与mRNAmRNA、DNADNA中碱基数目的关系中碱基数目的关系1 1、如果某蛋白质中有、如果某蛋白质中有n n个氨基酸，则指导该个氨基酸，则指导该蛋白质合成的蛋白质合成的mRNAmRNA的碱基数目为的碱基数目为 ，控制该蛋白质合成的控制该蛋白质合成的DNADNA（基因）中的碱基（基因）中的碱基数目为数目为 。3n3n6n6n 比例是比例是_1361362 2、一条多肽链上有氨基酸、一条多肽链上有氨基酸300300个，则作为合成该个，则作为合成该多肽链模板的信使多肽链模板的信使RNARNA分子和转录信使分子和转录信使RNARNA的的DNADNA分子至少要有碱基多少个？分子至少要有碱基多少个？A.300A.300；600 B.900600 B.900；18001800 C.900 C.900；900 D.600900 D.600；9009003 3、某生物基因的一段单链是、某生物基因的一段单链是G GC CA AG GA AC CA AA AA A 若以此链为模板，经转录、翻译若以此链为模板，经转录、翻译形成的多肽链上所对应的氨基酸顺序是：形成的多肽链上所对应的氨基酸顺序是：苯丙氨酸苯丙氨酸UUUUUU天冬氨酸天冬氨酸GACGAC；亮氨酸亮氨酸CUGCUG；赖氨酸赖氨酸AAAAAA；精氨酸精氨酸CGUCGU；丙氨酸丙氨酸GCAGCA A.B.A.B.C.D.C.D.4 4、在人体中，由、在人体中，由A A、T T、C C三种碱基参与构成的核苷酸共三种碱基参与构成的核苷酸共 A A2 2种种 B B4 4种种 C C5 5种种 D D6 6种种5 5、DNADNA分子的基本功能是遗传信息的分子的基本功能是遗传信息的 A A贮存和表达贮存和表达 B B传递和表达传递和表达 C C贮存和传递贮存和传递 D D转录和翻译转录和翻译6 6、某种蛋白质中含、某种蛋白质中含200200个氨基酸，在控制此蛋白质合成个氨基酸，在控制此蛋白质合成 的的DNADNA中，最少应有（中，最少应有（）个脱氧核苷酸）个脱氧核苷酸 A A12001200 B B600600 C C400400 D D2002007 7、DNADNA复制，转录和翻译后所形成的产物分别是复制，转录和翻译后所形成的产物分别是 A ADNADNA，RNARNA，蛋白质，蛋白质 B BDNADNA，RNARNA和氨基酸和氨基酸 C CRNARNA，DNADNA和核糖和核糖 D DRNARNA，DNADNA和蛋白质和蛋白质8 8、某信使、某信使RNARNA中有碱基中有碱基4040个，其中个，其中C+UC+U为为1515个，那么转录个，那么转录 此此RNARNA的的DNADNA中中G+AG+A为为 A A1515 B B2525 C C3030 D D40409 9、某、某DNADNA分子片段中碱基为分子片段中碱基为24002400对，则由此片段所控制对，则由此片段所控制 合成的多肽链中，最多有氨基酸（合成的多肽链中，最多有氨基酸（）种）种 A A800800 B B400400 C C200200 D D20201010、已知、已知tRNAtRNA一端的三个碱基是一端的三个碱基是CUACUA，则此，则此tRNAtRNA运载的氨运载的氨 基酸是基酸是 A A亮氨酸亮氨酸 B B天冬氨酸天冬氨酸C C丙氨酸丙氨酸 D D缬氨酸缬氨酸1111、在胰蛋白质酶合成过程中，决定它性质的根本因素是、在胰蛋白质酶合成过程中，决定它性质的根本因素是 A AmRNAmRNA B BtRNAtRNA C CDNADNA D D核糖体核糖体1414、某基因有、某基因有192192个脱氧核苷酸其控制合成的多肽应脱个脱氧核苷酸其控制合成的多肽应脱 掉的水分子为掉的水分子为 A.191 B.95 C.32 D.31A.191 B.95 C.32 D.311515、由、由n n个碱基组成的基因，控制合成由个碱基组成的基因，控制合成由1 1条多肽链组成条多肽链组成 的蛋白质，氨基酸的平均分子量为的蛋白质，氨基酸的平均分子量为a a，则该蛋白质的，则该蛋白质的 分子量最大为分子量最大为 A Ana/6na/6 B Bna/3-18na/3-18（n/3-1n/3-1）C Cna-18(n-1)na-18(n-1)D Dna/6-18(n/6-1)na/6-18(n/6-1)1616、已知一个蛋白质由、已知一个蛋白质由2 2条肽链组成，连接氨基酸的肽条肽链组成，连接氨基酸的肽 键共有键共有198198个，翻译该蛋白质的个，翻译该蛋白质的mRNAmRNA中有中有A A和和G G共共200200 个，则该个，则该mRNAmRNA中的中的C C和和U U不能少于：不能少于：A A200200个个 B B400400个个C C600600个个 D D800800个个1717、DNADNA分子模板链上的碱基序列携带的遗传信分子模板链上的碱基序列携带的遗传信息最终翻译的氨基酸如下表息最终翻译的氨基酸如下表则右图所示的则右图所示的tRNAtRNA所携带的氨基酸是所携带的氨基酸是A A赖氨酸赖氨酸 B B丙氨酸丙氨酸 C C半胱氨酸半胱氨酸 D D苏氨酸苏氨酸1818、下列对转运、下列对转运RNARNA的描述，正确的是的描述，正确的是 A.A.每种转运每种转运RNARNA能识别并转运多种氨基酸能识别并转运多种氨基酸 B.B.每种氨基酸只有一种转运每种氨基酸只有一种转运RNARNA能转运它能转运它 C.C.转运转运RNARNA能识别信使能识别信使RNARNA上的密码子上的密码子 D.D.转运转运RNARNA转运氨基酸到细胞核内转运氨基酸到细胞核内2020、蚕的丝腺细胞能产生大量蛋白质，这种蛋白质叫、蚕的丝腺细胞能产生大量蛋白质，这种蛋白质叫 丝蛋白丝蛋白.这些细胞不产生血液中的蛋白质，因此推这些细胞不产生血液中的蛋白质，因此推 测丝腺细胞测丝腺细胞 A.A.只有丝蛋白基因只有丝蛋白基因 B.B.丝蛋白基因表达而血液基因不表达丝蛋白基因表达而血液基因不表达 C.C.比合子的基因少比合子的基因少 D.D.有丝蛋白基因和其他基因有丝蛋白基因和其他基因,但没有血液蛋白基因但没有血液蛋白基因1919、人体中具有生长激素基因和血红蛋白基因，两者、人体中具有生长激素基因和血红蛋白基因，两者 A.A.分别存在于不同组织的细胞中分别存在于不同组织的细胞中 B B均在细胞分裂前期按照碱基互补配对原则复制均在细胞分裂前期按照碱基互补配对原则复制 C.C.均在细胞核内转录和翻译均在细胞核内转录和翻译 D D转录的信使转录的信使RNARNA上相同的密码子翻译成相同的氨基酸上相同的密码子翻译成相同的氨基酸 2121、人的胰岛素基因的存在部位和表达部位分别是、人的胰岛素基因的存在部位和表达部位分别是 A.A.所有体细胞，所有体细胞所有体细胞，所有体细胞 B.B.胰腺细胞，胰腺细胞胰腺细胞，胰腺细胞 C.C.所有体细胞，胰岛所有体细胞，胰岛B B细胞细胞 D.D.胰腺细胞，胰岛胰腺细胞，胰岛A A细胞细胞 2222、组成人体蛋白质的、组成人体蛋白质的2020种氨基酸所对应种氨基酸所对应 的密码子共有的密码子共有 A A、4 4个个 B B、2020个个 C C、6161个个 D D、6464个个2323、下列转录的简式中，一共有核苷酸、下列转录的简式中，一共有核苷酸_种种 DNADNA：G-C-A-C RNAG-C-A-C RNA：C-G-U-GC-G-U-G2424、一个、一个DNADNA分子中的碱基分子中的碱基A+TA+T为为70%70%，其转录成的信，其转录成的信 使使RNARNA上的上的U U为为25%25%，则信使，则信使RNARNA上的碱基上的碱基A A为为_2525、已知一段信使、已知一段信使RNARNA有有1212个个A A和和G G，该信使，该信使RNARNA上上 共有共有3030个碱基。那么转录成信使个碱基。那么转录成信使RNARNA的一段的一段DNADNA分子分子 中应有中应有C C和和T_T_个个6 645%45%(A(A1 1+T+T1 1)%=(A)%=(A2 2+T+T2 2)%=)%=总总(A+T)%(A+T)%(G(G1 1+C+C1 1)%=(G)%=(G2 2+C+C2 2)%=)%=总总(G+C)%(G+C)%=（A AR R+U+UR R）%=（G GR R+C+CR R）%30302626、要研究基因控制蛋白质的合成过程，最好选择下列哪、要研究基因控制蛋白质的合成过程，最好选择下列哪 一项作为实验材料一项作为实验材料 A.A.成熟的红细胞成熟的红细胞 B.B.成熟的白细胞成熟的白细胞 C.C.卵细胞卵细胞 D.D.受精卵受精卵2727、翻译的过程不可能发生在、翻译的过程不可能发生在 A.A.神经细胞神经细胞 B.B.肝细胞肝细胞 C.C.成熟的红细胞成熟的红细胞 D.D.脂肪细胞脂肪细胞2828、19761976年，美国年，美国H.BoyerH.Boyer教授首次将人的生长抑制素释教授首次将人的生长抑制素释 放因子的基因转入大肠杆菌内并获得表达，这是人类第放因子的基因转入大肠杆菌内并获得表达，这是人类第 一次获得的转基因生物，此文中的表达的标志是指该基一次获得的转基因生物，此文中的表达的标志是指该基 因在大肠杆菌体内因在大肠杆菌体内 A.A.能进行能进行DNADNA复制复制 B.B.能进行复制转录和翻译能进行复制转录和翻译 C.C.能合成人的生长抑制素释放因子能合成人的生长抑制素释放因子 D.D.能合成人的生长激素能合成人的生长激素A AC CU UG GG GA AU UC C U UmRNAmRNAtRNAtRNAU UG GA CA CC CU AU AG GA A苏氨酸苏氨酸甘氨酸甘氨酸丝氨酸丝氨酸 转转录录翻翻译译蛋白质蛋白质密码子密码子ACU GGA UCUACU GGA UCUDNADNAA AC CT TG GG GA AT TC C T TT TG GA AC CC CT TA AG GA A肽键肽键 肽键肽键项目项目DNA复制复制转录转录翻译翻译时间时间细胞分裂间期细胞分裂间期生物生长发育过程中生物生长发育过程中场所场所细胞核（主要）细胞核（主要）细胞核（主要）细胞核（主要）核糖体核糖体模板模板DNA两条链两条链DNA一条链一条链mRNA原料原料四种脱氧核苷酸四种脱氧核苷酸四种核糖核苷酸四种核糖核苷酸20种氨基酸种氨基酸能量能量ATP酶酶解旋酶、解旋酶、DNA聚合酶聚合酶 RNA聚合酶聚合酶各种酶各种酶产物产物DNARNA蛋白质蛋白质信息信息传递传递DNADNADNAmRNAmRNA蛋白质蛋白质特点特点半保留复制，边解旋半保留复制，边解旋边复制边复制边解旋边转录边解旋边转录一个一个mRNA分子可分子可与多个核糖体结合与多个核糖体结合列表比较列表比较DNA复制、转录和翻译复制、转录和翻译