基因的表达(2016届高三生物一轮复习).ppt

第3讲基因的表达 基因指导蛋白质合成的过程 叫基因的表达 基因控制生物性状 关于基因 1 有遗传效应的DNA片段 2 控制生物的性状 3 在染色体上呈线性排列 4 基因是控制生物性状的遗传物质的结构和功能的基本单位 DNA 一 RNA的种类 结构和功能 1 基本单位 核糖核苷酸 2 结构 一般是单链 而且比DNA短 因此能够通过核孔 从细胞核转移到细胞质中 因而 RNA适合做DNA的信使 3 种类和功能 信使RNA mRNA 遗传信息转录的产物 翻译的直接模板 转运RNA tRNA 运载特定氨基酸的工具 可识别密码子 核糖体RNA rRNA 核糖体的组成成分 6 tRNA具有特异性 即一种tRNA只能识别一种密码子 转运一种氨基酸 共有61种 4 mRNA tRNA rRNA均是转录产生的 且在翻译中共同起作用 5 三种RNA中 只有mRNA携带遗传信息 一端为氨基酸结合的部位 另一端为反密码子 能与密码子碱基互补配对 7 密码子 概念 密码子种类 决定氨基酸的密码子共有 种 61 64种 密码子的特点 简并性 专一性 通用性 一种氨基酸对应一种或几种密码子 一种密码子只对应一种氨基酸 自然界中的生物都共用一套密码子 信使RNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基 C 二 遗传信息的转录 1 定义 在细胞核中 以DNA的一条链为模板 合成mRNA的过程 2 场所 主要在细胞核 线粒体 叶绿体中也有转录 3 模板 DNA分子的一条链 不同基因的模板链可能不同 4 原料 四种核糖核苷酸 5 条件 模板 原料 能量 ATP 酶 RNA聚合酶 6 转录时的碱基配对 G C C G T A A U 7 产物 RNA 三种 8 遗传信息传递的方向 DNA mRNA 9 过程 RNA 第一步 解旋 第二步 互补配对 第三步 RNA合成 第四步 释放 DNA片段 基因 2 场所 核糖体 3 模板 mRNA 4 原料 游离的20种氨基酸 5 工具 tRNA 7 碱基配对 8 产物 多肽链 蛋白质 10 翻译的过程 G C C G U A A U 6 条件 ATP 酶 转运RNA mRNA 氨基酸 9 遗传信息流动 三 遗传信息的翻译 游离在细胞质中的各种氨基酸 就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程 1 概念 核糖体 脱水缩合 甲硫氨酸 11 遗传信息 密码子 反密码子区别 遗传信息位于DNA分子的基因上面密码子位于mRNA上面反密码子位于tRNA上面 含义 通常一个mRNA同时结合多个核糖体 进行多个肽链的合成 多聚核糖体 图解 此少量的mRNA分子就可迅速合成大量的蛋白质 意义 细胞质中的翻译是个快速的过程 复制 转录和翻译的比较 D D A B B D 四 基因表达过程中相关数量的计算 1 蛋白质中氨基酸数与mRNA DNA中碱基数的关系 氨基酸 n 3n 6n 氨基酸 mRNA碱基数 DNA碱基数 1 3 6 氨基酸数目 tRNA数目 注意 无特别说明 不考虑终止密码 2 计算中 最多 和 最少 的分析 翻译时 mRNA上的终止密码不决定氨基酸 因此准确地说 mRNA上的碱基数目比蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些 基因或DNA上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的6倍还要多一些 在回答有关问题时 应加上最多或最少等字 如 mRNA上有n个碱基 转录产生它的基因中至少有2n个碱基 该mRNA指导合成的蛋白质最多有n 3个氨基酸 例 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 A 198个B 199个C 200个D 201个 B 1 已知一段信使RNA有30个碱基 其中A和C共有12个 那么转录成信使RNA的一段DNA分子中G和T的数目以及该信使RNA经翻译而合成肽链时 应脱去的水分子数目分别是 A 12和30B 30和90C 18和0D 30和9 D B 1 提出 克里克 1957 五 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 2 发展 3 对中心法则的理解 DNA DNA DNA RNA RNA 蛋白质 RNA DNA RNA RNA DNA的复制 遗传信息从DNA传递给mRNA的转录 以mRNA为模板合成蛋白质 体现生物性状 RNA也可以自我复制 在逆转录酶的作用下以RNA为模板合成DNA 其中 只发生在RNA病毒在宿主细胞内进行增殖的过程中 高等动植物体内只能发生 5 有碱基互补配对原则阶段 对遗传信息的传递功能 它是通过DNA复制完成的 发生于亲代产生子代的生殖过程或细胞增殖过程中 4 中心法则体现了DNA的两大基本功能 对遗传信息的表达功能 它是通过转录和翻译完成的 发生在个体发育过程中 DNA复制 转录 翻译 RNA复制 逆转录 DNA复制 转录 翻译 RNA复制 逆转录 原料 模板 产物 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 氨基酸 DNA两母链 DNA模板链 RNA链 RNA链 mRNA链 DNA mRNA DNA RNA 多肽链 6 上述 过程有何区别 讨论并回答下列生物能进行的遗传信息的传递与表达过程 用序号表示 思考 以DNA为遗传物质的生物遗传信息的传递 以RNA为遗传物质的生物遗传信息的传递 7 总结 HIV等逆转录RNA病毒的遗传信息的传递 六 基因 蛋白质与性状的关系 基因控制蛋白质的合成到底与基因控制生物的性状有什么关系呢 1 豌豆的圆粒与皱粒 2 人的白化病 3 囊性纤维病 4 镰刀型贫血症 基因 结构蛋白 细胞结构 生物性状 酶或激素 细胞代谢 生物性状 蛋白质 直接作用 间接作用 总之 a 生物性状主要是由蛋白质体现b 蛋白质的合成又受基因的控制所以 生物的性状是由基因控制的 1 基因对性状的控制途径 小结 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直接控制性状 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 表现形式 35 2 基因与性状的关系 结论 基因和性状的关系并不都是简单的线性关系 表现型 性状 基因型 基因 环境 一个性状可能是由多个基