高一生物基因的表达.ppt

从分子角度分析为什么子女长的或多或少像父母呢?,1.子女从父母中获得了染色体（或者DNA）。,想一想,2.DNA中的遗传信息在子女中表达了出来。,基因的表达,一、基因的概念（一）,1.基因概念的由来：,19世纪中叶，孟德尔通过植物的杂交试验认识到，生物的每一个性状都是通过遗传因子来实现的。,20世纪初，遗传学家约翰森将遗传因子正式命名为基因。并标明基因一词用来表示遗传的独立单位。,20世纪50年代，沃森.克里克提出DNA分子双螺旋结构理论，证明了基因的化学本质是DNA，基因是有遗传效应的DNA片段。,20世纪30年代，由于摩尔根等人的工作，指出基因是染色体上的遗传单位，每个基因有自己的位置，并成线性排列，从而证明基因是一种物质，同时把基因看成是不可分割的最小单位。,2、基因、DNA和染色体的关系：,染色体,1、染色体主要由DNA和蛋白质组成；一般情况下，每个染色体含有一个DNA分子。,2、基因是有遗传效应的DNA片段，每个DNA上有许多个基因,3、染色体为基因的主要载体；基因在染色体上呈线性排列。,染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的关系：,脱氧核苷酸,3、基因的现代遗传学概念（步步高随堂讲义P15）,二、基因的功能,1.传递遗传信息功能,2.表达遗传信息功能,亲代信息子代信息子代性状,复制,表达,有性生殖,个体发育,三、基因控制蛋白质的合成,细胞核,细胞质,问题DNA能否直接控制蛋白质的合成？为什么？,问题：为什么RNA适于作DNA的信使？,RNA与DNA结构的比较：,规则的双螺旋结构,脱氧核糖核苷酸,腺(A)、鸟(G)嘌呤,胞(C)、胸腺(T)嘧啶,脱氧核糖,磷酸,单链结构,核糖核苷酸,核糖,磷酸,腺(A)、鸟(G)嘌呤,胞(C)、尿(U)嘧啶,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,(一)转录,在_内，以DNA的_为_，按照_的原则合成_的过程。,细胞核,一条链,模板,碱基互补配对,RNA,1.概念：,a.DNA解旋，以一条链为模板合成RNA,b.DNA与RNA的碱基互补配对：AU;TA；CG；GC,c.组成RNA的核糖核苷酸一个个连接起来,2.场所：,细胞核,4.条件：,模板：DNA的一条链,酶：解旋酶、RNA聚合酶等,原料：四种核糖核苷酸,能量：ATP,形成一条mRNA,这样：DNA上的遗传信息就传递到mRNA上,3.过程：,5.结果：,（1）DNA的两条链都能转录吗？（2）DNA链完全解开吗？（3）在转录过程中碱基互补配对原则有什么特殊情况？,AU、TA、GC、CG,6.转录与复制的比较：,主要在细胞核内,完全解旋,只解有遗传效应的片段,亲代DNA的两条链均为模板,DNA的一条链上的某片段为模板,解旋酶、DNA聚合酶等,ATP,ATGC,AUGC,四种脱氧核苷酸,四种核糖核苷酸,两个子代DNA,mRNA,解旋酶、RNA聚合酶等,在细胞质中,以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。,（二）翻译,思考：,组成蛋白质的氨基酸：信使RNA的碱基：,4种碱基如何决定蛋白质的20种氨基酸呢？,20种,4种,如果1个碱基决定1个氨基酸就只能决定_种，即,如果3个碱基决定1个氨基酸就可决定_种，即,如果2个碱基决定1个氨基酸就只能决定_种，即,4,16,64,决定氨基酸的密码子共有多少种？,氨基酸有多少种?,1.20种氨基酸的密码子,2.遗传密码的特点：,a、有64个密码子，只有61个为决定氨基酸的密码子，3个为终止密码；,b、密码子AUG既是甲硫氨酸的密码子，又是起始密码,c、每个氨基酸可以有一个或多个的密码子；,d、在生物界，从病毒到人类的所有生物共用一套密码子，说明生物彼此之间亲缘关系。,翻译,细胞核,细胞质,氨基酸,3.转运RNA（tRNA）的结构和功能：,U,A,U,反密码子,三个碱基,识别：碱基互补配对,异亮氨酸,4.翻译的过程：,多肽链,翻译小结,定义：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。,原料：_,多种氨基酸,场所：_,过程：_,细胞质中的核糖体,起始、延伸、终止,模板：_,产物：_,遗传信息传递方向：_,mRNA,多肽链,mRNA,蛋白质,DNA(基因),转录,翻译,基因指导蛋白质合成的过程,信息流：遗传信息沿一定方向的流动。,转录,DNA,RNA,翻译,蛋白质,（克里克）,四、中心法则的提出,及其发展,逆转录,DNA复制,RNA复制,强调：,逆转录和RNA复制过程只会发生在RNA病毒的遗传信息流动过程中！,五、基因对性状遗传的控制作用,直接控制作用,结构基因,控制蛋白质的结构,控制酶的合成,控制性状,间接控制作用,控制酪氨酸酶的基因异常,酪氨酸酶不能正常合成,酪氨酸不能正常转化为黑色素,缺乏黑色素表现为白化病,基因通过控制_合成来控制代谢过程，进而控制生物体的_,酶的,性状,间接控制,基因还能通过控制蛋白质的_而_控制生物体的_,结构,直接,性状,直接控制,编码血红蛋白的基因中一个碱基变化,红细胞成镰刀型,容易破裂，患溶血性贫血,血红蛋白的异常,如：,1、DNA、RNA的碱基和氨基酸的数量关系,结论:,基因的碱基,信使RNA的碱基,氨基酸=,6,3,1,小结,例题、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.,2、遗传信息、遗传密码和反密码子的区别,遗传信息：DNA（或基因）中脱氧核苷酸的排列顺序。,遗传密码（密码子）：信使RNA上3个相邻的碱基。,反密码子：信使RNA上3个相邻的碱基。,3、密码子共有多少种？决定氨基酸的密码子有多少种？tRNA有多少种?,密码子共有64种,决定氨基酸的密码子有61种,tRNA有61种,4、中心法则及其发展中遵循碱基互补配对原则的过程有哪些？,DNA复制、转录、翻译、逆转录和RNA复制,遵循碱基互补配对原则的场所有哪些？,细胞核、叶绿体、线粒体、核糖体,5、同一个体不同的体细胞中DNA是否一样？RNA呢？蛋白质呢？,同一个体不同的体细胞中DNA是一样的。因为这些题细胞都来自于受精卵的有丝分裂。,但由于不同的细胞承担不同的功能，所以基因会进行选择性表达，导致这些细胞中的