第8课时基因的表达.ppt

基因控制生物性状,基因指导蛋白质合成的过程，叫基因的表达。,？,基因指导蛋白质的合成,1.DNA主要存在哪里？2.蛋白质在哪里合成？,DNA,主要在细胞核,蛋白质的合成,在细胞质进行,指导,RNA,？,RNA和DNA的比较,脱氧核苷酸,脱氧核糖,A、T、G、C,双链,核糖核苷酸,核糖,A、U、G、C,单链,很大,比较小,RNA有几种呢?,（1）场所：,主要在细胞核,（4）过程：,（2）条件,模板：,原料：,DNAmRNA,DNA的一条链,4种核糖核苷酸,能量和酶等,一、遗传信息的转录：,（3）原则：,GC、CG、TA、AU,碱基互补配对,编码某蛋白质的一段DNA解旋,DNA的一条链,游离的核糖核苷酸,以DNA的一条链为模板，以游离的核糖核苷酸为原料合成RNA.,在RNA聚合酶作用下，DNA与RNA的碱基互补配对。,RNA聚合酶,DNA的一条链,组成RNA的核糖核苷酸一个个连接起来,mRNA,DNA的一条链,DNA上的遗传信息就传递到mRNA上,mRNA,细胞质,细胞核,核孔,mRNA的合成场所：细胞核,DNA的一条链,核糖体,细胞质,细胞核,mRNA通过核孔进入细胞质,DNA的一条链,DNA复制与转录的比较:,主要在细胞核,DNA的一条链,4种核糖核苷酸,特定的酶,ATP等,A-UT-AG-CC-G,一条单链mRNA,DNAmRNA,主要在细胞核,DNA的两条链,4种脱氧核苷酸,特定的酶,ATP等,A-TT-AG-CC-G,两个双链DNA,DNADNA,完全解旋,只解有遗传效应的片段,二.遗传信息的翻译,mRNA具有一定氨基酸顺序的蛋白质,（1）场所：,细胞质中的核糖体,（2）条件：,模板：,原料：,能量和酶,20种氨基酸,mRNA,A-UU-AC-GG-C,碱基互补配对,（3）原则：,（4）密码子,mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。,43=64种,注：（密码子？种）,20种氨基酸的遗传密码字典,（5）翻译者：转运RNA（tRNA),注：tRNA和氨基酸的种类关系,功能：,识别并运载氨基酸识别密码子,种类：,61种（理论值）,氨基酸,反密码子,亮氨酸,天冬氨酸,异亮氨酸,反密码子,反密码子,反密码子,UUA,GAU,AUC,亮氨酸,天冬氨酸,异亮氨酸,tRNA的一端与mRNA的密码子配对,细胞质,细胞核,mRNA通过核孔进入细胞质,DNA的一条链,转录获得mRNA进入细胞质,（6）过程：,亮氨酸,核糖体,mRNA与核糖体结合.核糖体上有2个tRNA的结合位点,天冬氨酸,位点1,位点2,tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子配对.,位点1,位点2,两个氨基酸分子缩合,肽键,位点1,位点2,亮氨酸,亮氨酸转移到位点2的tRNA上亮氨酸的tRNA离开。,位点1,位点2,亮氨酸,随核糖体沿着mRNA移动.原位点2的tRNA占据位点1新的tRNA占据位点2，读取下一个密码子,位点1,位点2,亮氨酸,天冬氨酸,氨基酸连成肽链，至mRNA上出现终止密码。,肽键,位点1,位点2,转录与翻译的比较:,特定的酶,ATP等,细胞质的核糖体,mRNA,20种氨基酸,A-UU-AG-CC-G,多肽或蛋白质,mRNA蛋白质,主要在细胞核,DNA的一条链,4种核糖核苷酸,特定的酶,ATP等,A-UT-AG-CC-G,一条单链mRNA,DNAmRNA,DNA上的遗传信息（脱氧核苷酸的顺序）,mRNA(核糖核苷酸的顺序),蛋白质（氨基酸顺序）,基因控制蛋白质合成的过程,根据碱基互补配对原则，完成表格（假定“转录”和“翻译”是从左向右进行的）。,供选的氨基酸及其密码如下：CUA亮氨酸，CGA精氨酸，GAU天门冬氨酸,GAT,CUA,GAU,CA,G,TA,GAT,CUA,天门冬氨酸,GCT,CGA,GCA,精氨酸,每种tRNA能识别并转运多种AA每种AA只有一种tRNA能转运它tRNA能识别mRNA上的密码子tRNA转运AA到细胞核内一种tRNA可以携带几种结构相似的AA每种AA都可由几种tRNA携带每种AA都有它特定的一种tRNA一种AA可由一种或几种特定的tRNA来将它携带到核糖体上,判断题,DNA、RNA的碱基和氨基酸的数量关系,结论:,基因的碱基,mRNA的碱基,氨基酸=,6,3,1,1.某基因中含有1200个碱基，则由它控制合成的一条肽链的最多含有肽键的个数是()A198个B199个C200个D201个,B,2.一段原核生物的mRNA通过翻译可合成一条含有11个肽键的多肽，则此mRNA分子至少含有的碱基个数及合成这段多肽需要的tRNA个数，依次为()A.3311B.3612C.1236D.1136,B,3.一条多肽链中有1000个氨基酸,那么作为合成该多肽链的信息RNA和用来转录信息RNA的DNA分子分别至少有碱基()A.1000个和2000个B.3000个和6000个C.3003个和6006个D.2997和5994个,B,DNA、mRNA、AA相关计算,2、某信使RNA的全部碱基中，U占20%，A占10%，则作为它的模板的基因（双链DNA）中胞嘧啶占()A20%B30%C35%D70%,C,1、某DNA片段所转录的mRNA中U%28%，A%18%，则1个DNA片段中T%和G%分别占（）,46%,54%B.23%,27%C.27%,23%D.46%,27%,B,复制、转录、翻译的比较,间期,合成蛋白时,合成蛋白质时,细胞核,细胞核,细胞质,细胞质,DNA双链,DNA单链,mRNA,RNA,脱氧核苷酸,核糖核苷酸,氨基酸,脱氧核苷酸,DNA,RNA,蛋白质,DNA,条件,上述过程均需相应的酶进行催化；均需ATP供能；均通过碱基互补原则实现遗传信息的从DNA到RNA精确传递，实现从DNA到RNA的精确转录，以及由RNA到蛋白质的精确翻译。,基因对性状的控制,1957年克里克的预测：,一、中心法则的提出及其发展,概括了生物遗传信息的主要传递方向。,1、1965年，RNA肿瘤病毒，RNA复制酶。,RNARNA,RNA复制酶,资料分析：,2、1970年，RNA病毒，逆转录酶，以RNA为模板合成DNA。,RNADNA,逆转录酶,3、1982年，疯牛病，结构异常的蛋白质，大量增值。结构异常的蛋白质，可能促使与其具有相同氨基酸序列的蛋白质发生同样的折叠错误，从而导致大量结构异常的蛋白质的形成。,蛋白质蛋白质,蛋白质,DNA,RNA,翻译,中心法则的补充,转录,蛋白质,性状,蛋白质,二、基因、蛋白质与性状的关系,豌豆的圆粒与皱粒：,DNA中插入了一段外来的DNA序列，打乱了编码淀粉分支酶的基因,淀粉分支酶不能正常合成,淀粉含量低，蔗糖含量高,淀粉含量低的豌豆由于失水而显得皱缩（性状：皱粒）,编码淀粉分支酶的基因正常,淀粉分支酶正常合成,淀粉含量高，而蔗糖含量低,淀粉含量高，有效保留水分，豌豆显得圆鼓鼓（性状：圆粒）,人的白化病,控制酪氨酸酶形成的基因异常,酪氨酸酶不能正常合成,酪氨酸不能正常转化为黑色素,缺乏黑色素而表现为白化病,基因通过控制酶的合成来控制代谢的过程，进而控制生物体的性状。,结论,囊性纤维病,编码跨膜蛋白（CFTR）的基因缺失了3个碱基对,导致CFTR蛋白缺少苯丙氨酸，影响了CFTR蛋白结构,使CFTR转运氯离子的功能异常，患者支气管内黏液增多,黏液增多，支气管管腔受阻，细菌大量繁殖，肺部功能严重受损,镰刀型细胞贫血症,正常红细胞,镰刀型细胞,控制血红蛋白形成的基因中一个碱基变化,血红蛋白的结构发生变化,红细胞呈镰刀型，运输氧的能力降低,容易破裂，患溶血性贫血,基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。,结论,控制酶的合成来控制代谢生物性状基因控制蛋白质结构直接控制生物性状,基因、蛋白质与性状的关系,上述涉及的性状都是由单个基因控制的，生物体的很多性状都是由多个基因共同决定的，如人的身高等。,总结,性状（表现型）=基因（内因）环境（外因）,细胞质基因：,细胞质中的叶绿体、线粒体内含有少量的DNA，其上的基因，叫做细胞质基因。细胞质基因能进行半自主自我复制。细胞质遗传不符合孟德尔遗传定律，细胞质基因只能通过母亲遗传给后代的。,本节小结,1、中心法则的内容2、基因、蛋白质、性状的关系,蛋白质,DNA,RNA,翻译,转录,控制酶的合成基因性状控制蛋白质的结构,1.对于中心法则,经科学家研究后,发现生物中还存在着逆转录现象,它是指遗传信息的传递（）A.RNA蛋白质B.RNADNAC.DNARNAD.DNADNA,B,2.基因控制生物体性状的方式是（）A.通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体性状B.通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状C.基因通过控制激素的合成控制生物体的性状D.包括A和B两种方式,D,3.准确描述生物的性状与基因的关系的是()A一个基因决定一种性状B多个基因决定一种性状C环境对性状有影响D以上三种都有可能,D,4.基因控制性状的主要途径是（）A、DNA（基因）蛋白质（性状）B、RNA（基因）蛋白质（性状）C、DNARNA蛋白质（性状）D、RNADNA蛋白质（性状）,C,5.下面是对基因型和表现型关系的叙述，其中错误的是（）A、表现型相同，基因型不一定相同B、基因型相同，表现型一定相同C、在相同生活环境中，基因型相同，表现型一定相同D、在相同生活环境中，表现型相同，基因不一定相同,B,基因对性状的控制,1.通过控制酶的合成来控制代谢过程，从而间接控制生物性状。,2.通过控制蛋白质分子的结构来直接影响性状。,DNA蛋白质性状的关系,DNA的多样性,蛋白质的多样性,生物界的多样性,决定,导致,根本原因,直接原因/物质基础,表现形式,巩固联系,1、构成人体的核酸有两种，那核酸的基本单位核苷酸有几种？碱基有几种？（）A2种4种B4种4种C5种5种D8种5种,D,2、细胞内与遗传有关的物质，从复杂到简单的结构层次是（）ADNA染色体脱氧核苷酸基因B染色体脱氧核苷酸DNA基因CDNA染色体基因脱氧核苷酸D染色体DNA基因脱氧核苷酸,D,3、信使RNA中核苷酸的顺序是由下列哪项决定的（）A转运RNA中核苷酸的排列顺序B蛋白质分子中氨基酸的排列顺序CDNA分子中的脱氧核苷酸的排列顺序D核糖体RNA中核苷酸的排列顺序,C,4.DNA分子的解旋发生在_过程中()A.复制B.转录C.翻译D.复制和转录,D,5、一段信使RNA中有60个碱基，其中A为15个，G为25个，那么转录成该信使RNA分子的DNA片段中G和T的个数共有A15个B25个C40个D60个,D,6、一个DNA分子可以转录出多少种、多少个信使RNA()A一种一个B一种多个C多种多个D无数种无数个,C,7、遗传密码的组成是（）A、由A、T、G、C四种碱基中任何三个做排列组合。B、由A、U、G、C四种碱基中任何三个做排列组合。C、由A、T、G、C、U五种碱基中任何三个做排列组合。D、由A、U、G、T四种碱基中任何三个做排列组合。,B,8、DNA决定RNA的性质是通过（）A、信使RNA的密码B、DNA特有的自我复制C、碱基互补配对原则D、转运RNA的媒介,C,9、已知某转运RNA的一端的三个碱基顺序是GAU，它所转运的氨基酸是亮氨酸，那么决定此氨基酸的密码是由下列哪个转录来的（）,A、GATB、GAAC、GUAD、CTA,A,10、在遗传信息的转录和翻译过程中，起翻译者作用的是（）A.核糖体RNAB.转运RNAC.信使RNAD.氨基酸,B,3、已知一段mRNA含有30个碱基，其中A和G有12个，转录该段mRNA的D