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1、基因指导蛋白质的合成基因指导蛋白质的合成一、核酸的功能和种类一、核酸的功能和种类二、密码子与反密码子二、密码子与反密码子三三、基因的、基因的表达表达复习内容复习内容四、基因表达相关的四、基因表达相关的计算计算1.1.核酸的功能：核酸的功能：2.2.核酸包括两大类：一类是核酸包括两大类：一类是 ，简称简称DNADNA；一一类是类是 ，简称简称RNARNA。4.RNA4.RNA中，五碳糖的类型为中，五碳糖的类型为 ，其对应其对应右右图图中的中的 ；与；与DNADNA相比，特有相比，特有的碱基为的碱基为 ；嘌呤；嘌呤碱基与嘧啶碱基与嘧啶碱基的碱基的数量数量 （选填选填“一定一定”或或“不一定不一定”
2、）相等。相等。携带遗传信息携带遗传信息 在在遗传遗传、变异变异和和蛋白质蛋白质的合成的合成中有重要作用中有重要作用3.RNA3.RNA是由是由 连接连接而成的，在多数生物体的细胞中，而成的，在多数生物体的细胞中，RNARNA通常通常由由 条条核糖核苷酸链构成，且长度比核糖核苷酸链构成，且长度比DNADNA 。一、核酸的功能和种类一、核酸的功能和种类脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸 核糖核酸核糖核酸核糖核苷酸核糖核苷酸1 1短短核糖核糖a a b ba aU(U(尿嘧啶尿嘧啶)可可作为酶作为酶，起催化作用，起催化作用不一定不一定 tRNAtRNA比比mRNAmRNA （选填（选填“大大”或或“小小”）。
3、）。tRNA tRNA结合氨基酸的部位是右图中的结合氨基酸的部位是右图中的 （选（选填填“-OH-OH”或或“-P-P”）端。）端。tRNA tRNA （选填（选填“有有”或或“无无”）氢键。）氢键。5.RNA5.RNA的种类和作用：的种类和作用：（1 1）mRNAmRNA：（2 2）rRNArRNA：。（3 3）tRNAtRNA：。作为作为DNADNA的信使，将遗传信息从细胞核传至的信使，将遗传信息从细胞核传至细胞质细胞质一、核酸的功能和种类一、核酸的功能和种类参与构成参与构成核糖体核糖体识别密码子并转运氨基酸识别密码子并转运氨基酸小小-OH-OH有有作为翻译作为翻译的模板的模板tRNAtR
4、NA的的三叶草三叶草结构结构例例1C下列下列有关有关RNARNA的叙述，正确的是（的叙述，正确的是（）A.RNAA.RNA只存在于细胞质中只存在于细胞质中B.RNAB.RNA不可能具有催化作用不可能具有催化作用C.C.真核生物的真核生物的tRNAtRNA呈三叶草结构呈三叶草结构D.D.与与DNADNA相比，相比，RNARNA特有的成分是核糖和尿嘌呤特有的成分是核糖和尿嘌呤1.1.密码子是密码子是指指 。2.2.反密码子是指反密码子是指 。3.3.密码子有密码子有 种；决定氨基酸的密码子有种；决定氨基酸的密码子有 种种；终止密码子；终止密码子有有 种种，不决定，不决定氨基酸氨基酸；起始密码子有起
5、始密码子有 种。种。4 4.氨基酸有约氨基酸有约 种；一种氨基酸对应种；一种氨基酸对应 种密码子，一种种密码子，一种氨基酸可由氨基酸可由 种种tRNAtRNA搬运；一种搬运；一种tRNAtRNA能搬运能搬运 种种氨基酸氨基酸。5.5.密码子密码子与反密码子能互补配对与反密码子能互补配对，（选填选填“会会”或或“不会不会”）出现出现A-TA-T碱基对。碱基对。tRNAtRNA上与密码子配对的上与密码子配对的3 3个个碱基碱基mRNAmRNA上决定上决定1 1个氨基酸的个氨基酸的3 3个相邻的碱基个相邻的碱基二、二、密码子与反密码子密码子与反密码子646461612 23 320201 1种或多种
6、或多1 1种或多种或多1 1不会不会密码子的密码子的简简并并性对生性对生物体生存发展物体生存发展的的意义意义：增强容错性：当密码子中有一个碱基改变时，由于密码子的简并性，可能并不会改变其对应的氨基酸，因而有利于蛋白质或性状的稳定。例例2C 下下列列有有关关密密码码子子和和反反密密码码子子的的叙叙述述，正正确确的的是是（）A AmRNAmRNA上相邻的上相邻的3 3个碱基都能构成密码子个碱基都能构成密码子B B每种氨基酸都至少有每种氨基酸都至少有2 2种相应的密码子种相应的密码子C C密码子的种类大于反密码子的种类密码子的种类大于反密码子的种类D DtRNAtRNA上的碱基都参与构成反密码子上的
7、碱基都参与构成反密码子1.1.基因基因的的表达通过表达通过 来实现的。来实现的。DNADNA控制控制蛋白质的合成蛋白质的合成转录转录 翻译翻译 2.2.蛋白质的蛋白质的合成过程包括两个阶段：合成过程包括两个阶段：和和 。三、基因三、基因的的表达表达3.3.转录是在转录是在 内内进行的，是进行的，是以以 为为模板，模板，合成合成 的的过程过程。细胞核细胞核mRNAmRNADNADNA的一条的一条链链4.4.mRNAmRNA合成合成以后，以后，就通过就通过 ，从细胞核转移到细胞质中。，从细胞核转移到细胞质中。游离在细胞质中的各种游离在细胞质中的各种 ，就以，就以 为模板合成为模板合成具有一定氨基酸
8、顺序的具有一定氨基酸顺序的 ，这一过程叫做，这一过程叫做翻译翻译。核孔核孔氨基酸氨基酸蛋白质蛋白质mRNAmRNA转转录录的的基基本本步步骤骤5.5.5.转录的基本步骤：第1步：DNA双链解开，得以暴露。第2步：游离的 随机地与DNA链上的碱基碰撞，当核糖核苷酸与DNA的碱基 时，两者以 结合。第3步：在 酶的作用下，新结合的核糖核苷酸连 接到正在合成的 上。第4步：合成的mRNA从DNA上释放。而后DNA双链恢复。碱基碱基 三、基因三、基因的的表达表达核糖核糖核苷酸核苷酸互补互补氢键氢键RNARNA聚合聚合mRNAmRNA（1 1）转录的模板：）转录的模板：。（2 2）转录过程中碱基的配对有
9、：）转录过程中碱基的配对有：。A-UA-U、T-AT-A、G-CG-C、C-GC-G基因特定的基因特定的1 1条链条链 （3 3）转录）转录 （“需要需要”或或“不需要不需要”）能量。）能量。需要需要边解旋边转录边解旋边转录深度思考：深度思考：深度思考：深度思考：（5 5）RNARNA聚合酶的作用为：聚合酶的作用为：。（6 6）tRNAtRNA和和rRNArRNA （“是是”或或“不是不是”）转录）转录的的产物。产物。（4 4）转录的特点为：）转录的特点为：。解旋；将解旋；将核糖核苷酸聚合核糖核苷酸聚合成链成链是是（7 7）转录场所除细胞核外，还有）转录场所除细胞核外，还有 。原核细胞原核细胞
10、的的拟核内外和真核细胞的拟核内外和真核细胞的细胞质（线粒体、细胞质（线粒体、叶绿体、质粒）叶绿体、质粒）例例3C阅阅读读翻翻译译的的基基本本步步骤骤6.6.6.翻译的基本步骤：第1步：mRNA进入细胞质，与 结合，结合部位会形成 个tRNA的结合位点。携带位点1对应的氨基酸的tRNA，通过与 互补配对，进入位点1。第2步：携带位点2对应的氨基酸的tRNA，以同样的方式进入位点2。第3步：位点1对应的氨基酸通过与位点2对应的氨基酸形成 而转移到占据位点 的tRNA上。第4步：核糖体沿 移动，核糖体读取下一个 ，原占据位点 的tRNA离开核糖体，占据位点 的tRNA进入位点 ，一个新的携带氨基酸的
11、tRNA进入位点 ，继续肽链的合成。直至核糖体读取到mRNA上的 ，合成才终止，合成的肽链从核糖体与mRNA的复合物上脱离，经过一系列步骤，被运送到各自的“岗位”，成具有特定空间结构和功能的蛋白质分子。核糖体核糖体2 2密码子密码子肽键肽键2 2mRNAmRNA密码子密码子1 12 22 21 1终止密码子终止密码子盘曲折叠盘曲折叠（5 5）右图体现翻译的特点为：）右图体现翻译的特点为：。（4 4）翻译翻译过程中碱基的配对有：过程中碱基的配对有：。A-UA-U、U-AU-A、G-CG-C、C-GC-G（2 2）翻译）翻译 （“需要需要”或或“不需要不需要”）酶。）酶。需要需要一个一个mRNAm
12、RNA分子上可相继结合多个核分子上可相继结合多个核糖体，同时合成多条相同的肽链糖体，同时合成多条相同的肽链深度思考：深度思考：深度思考：深度思考：（6 6）判断核糖体移动方向的方法：）判断核糖体移动方向的方法：。（7 7）核基因的表达为先转录，后翻译。）核基因的表达为先转录，后翻译。的的基因的转录与翻译是同时进行的。基因的转录与翻译是同时进行的。肽链较短肽链较短肽链较肽链较长长原核细胞、真核细胞的细胞质原核细胞、真核细胞的细胞质（线粒体线粒体、叶绿体、质粒叶绿体、质粒）（3 3）翻译）翻译 （“需要需要”或或“不需要不需要”）能量。）能量。需要需要（1 1）翻译的场所为）翻译的场所为 。核糖体
13、核糖体例例4DDNA复制转录翻译时间主要在有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期个体生长发育的整个过程场所主要在细胞核主要在细胞核核糖体模板DNA的两条链基因的一条链mRNA原料4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸20种氨基酸条件酶（解旋酶、DNA聚合酶）、能量RNA聚合酶、能量酶、能量、tRNA产物双链DNA单链RNA（mRNA、tRNA、rRNA）多肽链产物去向传递到两个子细胞或子代通过核孔进入细胞质组成细胞的结构蛋白或功能蛋白特点半保留复制、边解旋边复制边解旋边转录一条mRNA上可相继结合多个核糖体,同时合成多条相同的肽链碱基配对A-T、T-A、G-C、C-GA-U、T-A、G-C、C-GA-U
14、、U-A、G-C、C-G意义 保持亲子代遗传信息的连续性表达遗传信息，使生物表现出各种性状四、基因表达相关的四、基因表达相关的计算计算1.只只考考虑虑碱碱基基的的种种类类，则则将将DNA中中非非模模板板链链的的 换换为为 即即为为mRNA的的碱碱基基序序列列。mRNA中中AU的的比比例例、与与非非模模板板链链中中AT的的比比例例、整整个个DNA中中AT的的比比例例、DNA模模板板链链中中AT的的比比例例 ；CG数量关系也如此。数量关系也如此。2.若若不不考考虑虑终终止止密密码码子子，则则将将反反密密码码子子中中的的 换换为为 ，即即可可得得到模板链的碱基序列。到模板链的碱基序列。3.若若 不不 考考 虑虑 终终 止止 密密 码码 子子，氨氨 基基 酸酸 数数 mRNA碱碱 基基 数数 DNA碱碱 基基 数数=。4.若若氨氨基基酸酸的的数数目目为为n，氨氨基基酸酸的的平平均均分分子子质质量量为为a，肽肽链链条条数数为为m，则蛋白质的相对分子质量，则蛋白质的相对分子质量=。T U相等相等U T136136na-18na-18（n-mn-m）例例5B