第四章、基因的表達(dá)基因通過指導(dǎo)蛋白質(zhì)的基因通過指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成來控制性狀的過程合成來控制性狀的過程DNADNA分子是怎樣控制遺傳性狀的？分子是怎樣控制遺傳性狀的？ 現(xiàn)代遺傳學(xué)認(rèn)為：現(xiàn)代遺傳學(xué)認(rèn)為： 生物的性狀是由生物的性狀是由 控制的控制的性狀是由性狀是由 物質(zhì)體現(xiàn)的物質(zhì)體現(xiàn)的基因基因蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)DNA（基因）（基因）蛋白質(zhì)（性狀）蛋白質(zhì)（性狀）？實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)：1955年有人用洋蔥根尖和變形蟲做實(shí)驗(yàn)，年有人用洋蔥根尖和變形蟲做實(shí)驗(yàn)，如果加入如果加入RNA酶分解細(xì)胞中的酶分解細(xì)胞中的RNA，蛋白質(zhì)就，蛋白質(zhì)就停止，而如果再加入從酵母菌中提取出來的停止，而如果再加入從酵母菌中提取出來的RNA，則又可以合成一定數(shù)量的蛋白質(zhì)。，則又可以合成一定數(shù)量的蛋白質(zhì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：蛋白質(zhì)的合成與蛋白質(zhì)的合成與RNA 有關(guān)有關(guān)P核糖核糖含氮堿基含氮堿基P脫氧脫氧核糖核糖含氮堿基含氮堿基A 腺嘌呤腺嘌呤G 鳥嘌呤鳥嘌呤C 胞嘧啶胞嘧啶U 尿嘧啶尿嘧啶A 腺嘌呤腺嘌呤G 鳥嘌呤鳥嘌呤C 胞嘧啶胞嘧啶T 胸腺嘧啶胸腺嘧啶DNA與與RNA的基本組成單位的基本組成單位4種脫氧核糖核苷酸種脫氧核糖核苷酸4種核糖核苷酸種核糖核苷酸1、RNA的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)1）DNA 與與RNA 的比較的比較結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)基本單位基本單位堿基堿基五碳糖五碳糖DNA RNA 通常單鏈通常單鏈通常雙鏈通常雙鏈脫氧核苷脫氧核苷酸酸核糖核核糖核苷酸苷酸A、GC、TA、GC、U脫氧脫氧核糖核糖核糖核糖1、組成人的核酸的堿基和核苷酸各共有（、組成人的核酸的堿基和核苷酸各共有（ ）A、5、5 B、5、8 C、8、5 D、4、42、組成噬菌體的核酸的堿基和核苷酸各共有（、組成噬菌體的核酸的堿基和核苷酸各共有（ ）A、5、5 B、5、8 C、8、5 D、4、4 2）RNA種類種類 信使信使RNARNA（mRNA)mRNA) 功能：將功能：將DNADNA的遺傳信息轉(zhuǎn)錄下來，傳遞至細(xì)胞質(zhì)中的核糖體的遺傳信息轉(zhuǎn)錄下來，傳遞至細(xì)胞質(zhì)中的核糖體上，控制蛋白質(zhì)的合成。上，控制蛋白質(zhì)的合成。 轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)RNARNA（tRNAtRNA) ) 種類：多種種類：多種 功能：專一性（專一識(shí)別一種氨基酸的密碼子、轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)運(yùn)一種功能：專一性（專一識(shí)別一種氨基酸的密碼子、轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸）氨基酸） 核糖體核糖體rRNArRNA2、基因控制蛋白質(zhì)的合成、基因控制蛋白質(zhì)的合成 1）轉(zhuǎn)錄：在在細(xì)胞核細(xì)胞核內(nèi)，以內(nèi)，以DNA的的一條鏈一條鏈為模板，按為模板，按照堿基互補(bǔ)配對(duì)的原則合成照堿基互補(bǔ)配對(duì)的原則合成RNA的過程。的過程。轉(zhuǎn)錄小結(jié)轉(zhuǎn)錄小結(jié)場(chǎng)所場(chǎng)所:模板模板:原料原料:條件條件:產(chǎn)物產(chǎn)物:特點(diǎn)特點(diǎn):原則原則:細(xì)胞核細(xì)胞核DNA的一條鏈的一條鏈四種核糖核苷酸四種核糖核苷酸(A、G、C、U）需要酶和需要酶和ATP單鏈的單鏈的RNA邊解旋邊轉(zhuǎn)錄邊解旋邊轉(zhuǎn)錄堿基互補(bǔ)配對(duì)原則（堿基互補(bǔ)配對(duì)原則（A=U，G=C）mRNA中堿基有中堿基有4種，而氨基種，而氨基酸有酸有20種，如何對(duì)應(yīng)呢？種，如何對(duì)應(yīng)呢？信使信使RNA(mRNARNA(mRNA) )上面相鄰的三個(gè)堿基上面相鄰的三個(gè)堿基( (核核糖核苷酸糖核苷酸) )構(gòu)成一個(gè)構(gòu)成一個(gè)“密碼子密碼子”，決定蛋白質(zhì)合，決定蛋白質(zhì)合成時(shí)一個(gè)特定的氨基酸。成時(shí)一個(gè)特定的氨基酸。 密碼子密碼子UCAUG A UUAmRNA 密碼子密碼子 密碼子密碼子氨基酸又是如何被搬運(yùn)過來的呢？氨基酸又是如何被搬運(yùn)過來的呢？AAU亮亮氨酸氨酸反密碼子反密碼子AC U 天冬天冬酰氨酰氨反密碼子反密碼子AUG異亮異亮氨酸氨酸反密碼子反密碼子轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA(tRNARNA(tRNA) )：分子結(jié)構(gòu)呈三葉草形，分子結(jié)構(gòu)呈三葉草形，其其“葉柄葉柄”端能與一個(gè)特定的氨基酸結(jié)合，端能與一個(gè)特定的氨基酸結(jié)合，“葉片葉片”端有三個(gè)特殊的堿基稱為端有三個(gè)特殊的堿基稱為“反密碼反密碼子子”，能與，能與mRNAmRNA上的上的“密碼子密碼子”相識(shí)別。相識(shí)別。（根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則識(shí)別）（根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則識(shí)別）2）翻翻 譯譯 在細(xì)胞質(zhì)的核糖體上在細(xì)胞質(zhì)的核糖體上,以以mRNA為模板為模板,以轉(zhuǎn)運(yùn)以轉(zhuǎn)運(yùn)RNA為運(yùn)載工具，為運(yùn)載工具，按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，合成具有合成具有一定氨基酸一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)順序的蛋白質(zhì)的過程的過程翻譯小結(jié)翻譯小結(jié)場(chǎng)所場(chǎng)所:模板模板:原料原料:條件條件:產(chǎn)物產(chǎn)物:原則原則:細(xì)胞質(zhì)的核糖體上細(xì)胞質(zhì)的核糖體上以信使以信使RNA為模板為模板二十種氨基酸二十種氨基酸需要酶和需要酶和ATP多肽或蛋白質(zhì)多肽或蛋白質(zhì)密碼子與反密碼子配對(duì)密碼子與反密碼子配對(duì),既堿基互補(bǔ)配對(duì)原則（既堿基互補(bǔ)配對(duì)原則（A=U，G=C）DNA復(fù)制復(fù)制轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄時(shí)間時(shí)間場(chǎng)所場(chǎng)所解旋解旋模板模板原料原料酶酶能量能量原則原則特點(diǎn)特點(diǎn)產(chǎn)物產(chǎn)物細(xì)胞分裂間期細(xì)胞分裂間期生長(zhǎng)發(fā)育過程生長(zhǎng)發(fā)育過程細(xì)胞核細(xì)胞核細(xì)胞核細(xì)胞核完全解旋完全解旋只解有遺傳效應(yīng)片段只解有遺傳效應(yīng)片段DNA的兩條鏈均為模板的兩條鏈均為模板DNA的一條鏈為模板的一條鏈為模板四種脫氧核苷酸四種脫氧核苷酸四種核糖核苷酸四種核糖核苷酸DNA聚合酶等聚合酶等RNA聚合酶等聚合酶等ATPATPA-T、G-CA-U、G-C半保留復(fù)制半保留復(fù)制邊解旋邊復(fù)制邊解旋邊復(fù)制邊解旋邊轉(zhuǎn)錄邊解旋邊轉(zhuǎn)錄2個(gè)子代個(gè)子代DNA分子分子1個(gè)信使個(gè)信使RNA轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄翻譯翻譯場(chǎng)所場(chǎng)所模板模板原料原料條件條件產(chǎn)物產(chǎn)物原則原則細(xì)胞核細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)的核糖體細(xì)胞質(zhì)的核糖體DNA的一條鏈的一條鏈以信使以信使RNA為模板為模板四種核糖核苷酸四種核糖核苷酸20種氨基酸種氨基酸特定的酶和特定的酶和ATP單鏈的信使單鏈的信使RNA特定氨基酸順特定氨基酸順序的蛋白質(zhì)序的蛋白質(zhì)DNA的一條鏈的一條鏈與與mRNA配對(duì)配對(duì)mRNA與與tRNA配對(duì)配對(duì)1、某一多肽鏈共有、某一多肽鏈共有100個(gè)氨基酸，則控制個(gè)氨基酸，則控制合成該肽鏈的基因中的堿基數(shù)至少有合成該肽鏈的基因中的堿基數(shù)至少有A、600 B、300 C、297 D、594基因堿基：信使基因堿基：信使RNA堿基：氨基酸數(shù)目堿基：氨基酸數(shù)目=（雙鏈）（雙鏈） （單鏈）（單鏈） 1個(gè)密碼子個(gè)密碼子 1個(gè)氨基酸個(gè)氨基酸6 3 ： 1根據(jù)蛋白質(zhì)中遺傳信息傳遞規(guī)律，填寫表中空根據(jù)蛋白質(zhì)中遺傳信息傳遞規(guī)律，填寫表中空白并回答問題白并回答問題DNA雙鏈雙鏈CAG信使信使RNAA轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)RNAGAG氨基酸氨基酸丙氨酸丙氨酸A鏈鏈B鏈鏈C鏈鏈D鏈鏈1、丙氨酸的密碼子是、丙氨酸的密碼子是 ，決定合成該氨基，決定合成該氨基酸的酸的DNA上的堿基是上的堿基是 。2、第二個(gè)氨基酸是、第二個(gè)氨基酸是 ，（查密碼表），（查密碼表）3、 鏈為轉(zhuǎn)錄的模板鏈，遺傳密碼子存鏈為轉(zhuǎn)錄的模板鏈，遺傳密碼子存在于在于 鏈上。鏈上。TUGCACGTUGC半胱氨酸半胱氨酸AC