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基因的表达
基因的表达
(一)基因的概念
基因是决定生物性状的基本单位,是有遗传
效应的DNA片段。
1、染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的关系:
基因中脱氧核苷酸(碱基)的排列顺序蕴含着遗传信息
基因的表达是一个什么过程?
基因表达是一个把遗传信息反映到蛋白质分子结构上,控制蛋白质合成的过程。
问题:真核生物基因主要位于细胞的_______中,细胞中蛋白质合成的场所是_______,在细胞质中。
细胞核
核糖体
细胞核中的遗传信息是通过什么传递到细胞质的?
(二)基因控制蛋白质的合成
RNA
DNA,RNA 的主要区别
脱氧核苷酸
核糖核苷酸
脱氧核糖
核糖
A T C G
A U C G
多为双链结构
多为单链结构
细胞核
细胞质
为什么RNA适合做DNA的信使呢?
RNA一般是____链,而且比 DNA 短,因此能够通过_______,从________转移到________中。
单
核孔
细胞核
细胞质
2、RNA
的种类
信使 RNA(mRNA)
核糖体 RNA(rRNA)
转运 RNA(tRNA)
三叶草形
有臂
一端可携带氨基酸
有环
另一端有三个碱基
DNA
蛋白质
mRNA
转录
翻译
基因指导蛋白质的合成过程
(基因的表达)
一、遗传信息的转录
(1)概念:
(2)实质: 从DNA转移到了mRNA
(3)场所:
指以DNA的一条链为模板,按照
碱基互补配对原则,合成RNA的过程
遗传信息
主要在细胞核中
转录过程
mRNA
转录小结
场所:
产物:
模板:
原料:
条件:
碱基互补配对:
主要在细胞核
四种核糖核苷酸
DNA的一条链
mRNA
ATP、酶
G-C、C-G、T-A、A-U
遗传信息流动:
二、遗传信息的翻译
游离在细胞质中的各种氨基酸以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程,叫做翻译。
场所:
细胞质中的核糖体
密码子:信使RNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基
密码子
密码子
密码子
20种氨基酸的密码子
密码子共有64种
种类
起始密码子:
普通密码子:
终止密码子:
3种,UAA、UGA、UAG,不编码氨基酸,只是终止信号
2种,AUG、GUG,也编码氨基酸
59种,只编码氨基酸
遗传密码的特性:
1、有3个终止密码,没有对应的氨基酸,所以,在64个遗传密码中,能决定氨基酸的遗传密码子只有61个。
2、通用性:地球上几乎所有的生物共用一套密码子表。
3、简并性:一种氨基酸有两种以上的密码子的情况 。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。
问题:氨基酸是怎样运送到核糖体上的呢?
运载工具:转运 RNA(tRNA)
天冬氨酸
异亮氨酸
反密码子(与密码子碱基互补配对)
注意:一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸,一种氨基酸可以有多种tRNA转运。
核糖体
肽键
甲硫氨酸
甲硫氨酸
肽键
甲硫氨酸
天冬
氨酸
甲硫氨酸
天冬
氨酸
翻 译
通常一个mRNA同时结合多个核糖体,进行多个肽链的合成。
下图为原核细胞中转录、翻译的示意图。据图判断,下列描述中不正确的是
A.图中表示4条多肽链正在合成
B.转录尚未结束,翻译即已开始
C.每个核糖体各自在完成一条多肽链的翻译
D.一个基因在短时间内可表达出多条多肽链
真核生物不是
A
翻译小结
场所:
产物:
模板:
原料:
条件:
细胞质(核糖体)
mRNA
蛋白质
氨基酸
ATP、酶
、转运RNA(tRNA)
碱基互补配对:
G-C、C-G、U-A、A-U
遗传信息流动:
基因指导蛋白质的合成过程
数量
n
3n
6n
下面我们看一下翻译的具体过程
转录、翻译与DNA复制的比较
游离的脱
氧核苷酸
游离的核
糖核苷酸
游离的 氨基酸
DNA
mRNA
蛋白质
DNA→DNA
DNA→mRNA
亲代DNA的 每一条链
DNA的一条链(模板链)
mRNA
转录
翻译
细胞核
细胞质
细胞核
细胞核
细胞质
mRNA→Pro
四、中心法则
逆转录
提出者:克里克
含 义:遗传信息传递的规律
各类生物遗传信息的传递过程:
1、真核生物:
2、原核生物:
3、DNA病毒:
4、RNA病毒:
5、逆转录病毒:
(遗传物质为DNA的生物)
控制酪氨酸酶的基因异常
① 基因通过控制 来控制代谢过程,进而 .控制生物体的_____
酶的合成
性状
间接
基因对性状的控制
② 基因还能通过控制蛋白质的______而_____
控制生物体的_______
编码血红蛋白的
基因中一个碱基对变化
性状
结构
直接
小结:生物的基因组成即基因型是生物性状表现的内在因素,它通过控制蛋白质的合成来控制生物的性状,在很大程度上决定着生物的表现型。1、 但是表现型相同基因型一定相同吗?
2、基因型相同表现型一定相同吗?
人的身高、血压、智力、长相、记忆力、性格、自尊、对社会的态度等
不一定
不一定
A
密码子
精氨酸
氨基酸
转运RNA
G
信使RNA
G
G
DNA
双链
1、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:
C
C
C
A
A
T
C
G
U
C
G
蛋白质种氨基酸数目与mRNA、DNA中碱基数目的关系
1、如果某蛋白质中有n个氨基酸,则指导该蛋白质合成的mRNA的碱基数目为 ,控制该蛋白质合成的DNA(基因)中的碱基数目为 。
3n
6n
比例是_________
1∶3∶6
2、一条多肽链上有氨基酸300个,则作为合成该多肽链
模板的信使RNA分子和转录信使RNA的DNA分子至少要
有碱基多少个?
A.300;600 B.900;1800
C.900;900 D.600;900
3、某生物基因的一段单链是┅G–C–A–G–A–C–A–A–A┅ 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:
①苯丙氨酸UUU; ②天冬氨酸GAC; ③亮氨酸CUG;
④赖氨酸AAA; ⑤精氨酸CGU; ⑥丙氨酸GCA
A.①③⑤ B.⑥②④
C.②④⑥ D.⑤③①
4、在人体中,由A、T、C三种碱基参与构成的核苷酸共
A.2种 B.4种 C.5种 D.6种
5、DNA分子的基本功能是遗传信息的
A.贮存和表达 B.传递和表达
C.贮存和传递 D.转录和翻译
6、某种蛋白质中含200个氨基酸,在控制此蛋白质合成
的DNA中,最少应有( )个脱氧核苷酸
A.1200 B.600 C.400 D.200
7、DNA复制,转录和翻译后所形成的产物分别是
A.DNA,RNA,蛋白质 B.DNA,RNA和氨基酸
C.RNA,DNA和核糖 D.RNA,DNA和蛋白质
8、某信使RNA中有碱基40个,其中C+U为15个,那么转录
此RNA的DNA中G+A为
A.15 B.25 C.30 D.40
9、某DNA分子片段中碱基为2400对,则由此片段所控制
合成的多肽链中,最多有氨基酸( )种
A.800 B.400 C.200 D.20
10、已知tRNA一端的三个碱基是CUA,则此tRNA运载的氨
基酸是
A.亮氨酸 B.天冬氨酸 C.丙氨酸 D.缬氨酸
11、在胰蛋白质酶合成过程中,决定它性质的根本因素是
A.mRNA B.tRNA C.DNA D.核糖体
12、设控制某含a条肽链的蛋白质合成的基因含X个碱基
对,氨基酸的平均分子量为Y,则该蛋白质的分子量
约为
A. B.
C. D.
13、一种人工合成的信使RNA只含有两种核苷酸U和A,其
中U的含量是A的5倍,这种人工合成的信使RNA理论上最
多有多少种可能的密码子
A.4种 B.6种 C.8种 D.无法确定
14、某基因有192个脱氧核苷酸其控制合成的多肽应脱
掉的水分子为
A.191 B.95 C.32 D.31
15、由n个碱基组成的基因,控制合成由1条多肽链组成
的蛋白质,氨基酸的平均分子量为a,则该蛋白质的
分子量最大为
A.na/6 B.na/3-18(n/3-1)
C.na-18(n-1) D.na/6-18(n/6-1)
16、已知一个蛋白质由2条肽链组成,连接氨基酸的肽
键共有198个,翻译该蛋白质的mRNA中有A和G共200
个,则该mRNA中的C和U不能少于:
A.200个 B.400个 C.600个 D.800个
17、DNA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
则右图所示的tRNA所携带的氨基酸是
A.赖氨酸 B.丙氨酸 C.半胱氨酸 D.苏氨酸
18、(04高考江苏)下列对转运RNA的描述,正确的是
A.每种转运RNA能识别并转运多种氨基酸
B.每种氨基酸只有一种转运RNA能转运它
C.转运RNA能识别信使RNA上的密码子
D.转运RNA转运氨基酸到细胞核内
20、蚕的丝腺细胞能产生大量蛋白质,这种蛋白质叫
丝蛋白.这些细胞不产生血液中的蛋白质,因此推
测丝腺细胞
A.只有丝蛋白基因
B.丝蛋白基因表达而血液基因不表达
C.比合子的基因少
D.有丝蛋白基因和其他基因,但没有血液蛋白基因
19、(04高考广东)人体中具有生长激素基因和血红
蛋白基因,两者
A. 分别存在于不同组织的细胞中
B.均在细胞分裂前期按照碱基互补配对原则复制
C. 均在细胞核内转录和翻译
D.转录的信使RNA上相同的密码子翻译成相同的氨基酸
21、人的胰岛素基因的存在部位和表达部位分别是
A.所有体细胞,所有体细胞
B.胰腺细胞,胰腺细胞
C.所有体细胞,胰岛B细胞
D.胰腺细胞,胰岛A细胞
22、(04高考上海)组成人体蛋白质的20种氨基酸所对应
的密码子共有
A、4个 B、20个 C、61个 D、64个
23、根据转录和翻译过程填充
C
A
C
G
T
G
C
A
C
G
U
24、下列转录的简式中,一共有核苷酸______种
DNA:G-C-A-C RNA:C-G-U-G
25、一个DNA分子中的碱基A+T为70%,其转录成的信
使RNA上的U为25%,则信使RNA上的碱基A为______
26、已知一段信使RNA有12个A和G,该信使RNA上
共有30个碱基。那么转录成信使RNA的一段DNA分子
中应有C和T_____个
6
45%
(A1+T1)% =(A2+T2)% = 总(A+T)%
(G1+C1)% = (G2+C2)% = 总(G+C)%
=(AR+UR)%
=(GR+CR)%
30
27、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
A.成熟的红细胞 B.成熟的白细胞
C.卵细胞 D.受精卵
28、翻译的过程不可能发生在
A.神经细胞 B.肝细胞 C.成熟的红细胞 D.脂肪细胞
29、1976年,美国H.Boyer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
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
A.能进行DNA复制 B.能进行复制转录和翻译
C.能合成人的生长抑制素释放因子
D.能合成人的生长激素
A—C—U—G—G—A—U—C —U
mRNA
tRNA
U–G–A C–C–U A–G–A
苏氨酸——甘氨酸——丝氨酸
转录
翻译
蛋白质
密码子
ACU GGA UCU
DNA
A—C—T—G—G—A—T—C —T
T—G—A—C—C—T—A—G—A
肽键 肽键