第四章_基因的表达人教版.ppt

四基因是有遗传效应的DNA片段 一 基因的概念 一 一 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 一 基因的概念 二 1 从基因与DNA的关系看 片段1 片段2 片段3 片段4 片段5 基因A 基因B 基因C 间区 结论 1 从基因与DNA的关系看 它们都是由脱氧核苷酸组成的 构成部分和整体的关系 2 基因是决定生物性状基本单位 是有遗传效应的DNA片段 每个基因由成百上千个脱氧核苷酸构成的 间区 二 问题 染色体 DNA 基因之间有何关系 一 基因的概念 三 2 从基因与染色体的关系看 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 1 每个DNA上有许多个基因 2 染色体为基因的主要载体 基因在染色体上呈线性排列 一 基因的概念 四 3 从基因与性状的关系看 基因 决定 一 基因的概念 五 4 染色体 DNA 基因 脱氧核苷酸的关系 脱氧核苷酸 一 基因的概念 六 5 基因的现代遗传学概念 基因是决定生物性状的基本单位 特定基因控制特定性状 基因是DNA分子上有遗传效应的片段 每个DNA分子含有许多基因 基因在染色体上呈线性排列 细胞核基因 基因中的脱氧核苷酸的排列顺序包含遗传信息 每个基因中的脱氧核苷酸序列是固定的 特异性 不同的基因之间脱氧核苷酸序列是各不相同的 多样性 线粒体和叶绿体等细胞器中也存在着基因 细胞质基因 基因的功能 1 通过复制把亲代的遗传信息传递给代 从而使生物前后代保持了一定的连续性 2 能够使遗传信息以一定的方式反映到蛋白质的结构上 从而使后代表现出与亲代相似的性状 这个过程叫做基因的表达 亲代信息子代信息子代性状 复制 表达 有性生殖 个体发育 第四章基因的表达 基因指导蛋白质的合成 细胞核 细胞质 问题 细胞核中的DNA能否直接控制蛋白质的合成 为什么 1RNA分子的结构 基本单位 核糖核苷酸 核糖 A U G C 腺嘌呤 核糖核苷酸 尿嘧啶 鸟嘌呤 胞嘧啶 核糖核苷酸 核糖核苷酸 核糖核苷酸 2DNA与RNA的比较 3RNA的种类 信使RNA mRNA 转运RNA tRNA 核糖体RNA rRNA 由DNA转录来的 有遗传密码 运载特定的氨基酸 有反密码子 参与核糖体的构成 四 基因控制蛋白质的合成的过程 第一 先按照DNA分子结构合成出一份 副本 mRNA 第二 由mRNA指导合成蛋白质 基因控制蛋白质的合成是通过两个步骤完成的 因DNA分子和蛋白质分子的基本结构是不同的 DNA 基因 的脱氧核苷酸的排列顺序是遗传信息 而蛋白质的 遗传信息 是氨基酸的排列顺序 DNA 细胞核 五 转录 一 过程 内容 条件 1 RNA聚合酶 解旋酶 1 DNA双链解旋 2 DNA一条链模板 碱基互补配对 3 聚合 RNA合成 3 原料 四种核糖核苷酸 2 模板 DNA一条链 五 转录 二 模板链 RNA RNA 遗传信息 遗传信息 DNA转录那条链叫模板链未转录的那条链叫编码链 DNA 基因 转录 基因指导蛋白质合成的过程 五 转录 三 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 A TG C A UG C 四种脱氧核苷酸 四种核糖核苷酸 两个子代DNA 信息RNA 解旋酶 RNA聚合酶等 mRNA通过核孔进入细胞质中 开始它新的历程 翻译 二 遗传信息的翻译 一 遗传信息的转录 DNA 基因 mRNA 遗传学上把以信使RNA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 4种碱基只能决定4种氨基酸 41 4 二个碱基编码一个氨基酸最多只能编码16种 42 16 三个碱基决定一个氨基酸只能决定64种 43 64 足够有余 如果一个氨基酸的编码至少需要多少个碱基 才足以组合出构成蛋白质的20种氨基酸 如果2个碱基编码一个氨基酸 最多能编码多少种氨基酸 如果1个碱基决定1个氨基酸 4种碱基能决定多少种氨基酸 碱基与氨基酸之间的对应关系 六 翻译 4种碱基中每三个随机相连共有43 64种组合 一 信使RNA的作用 60年代科学工作者经多年的研究 证实了在mRNA上每三个相邻的碱基相连决定一种氨基酸 遗传密码 信使RNA链上决定一个氨基酸的相邻的三个碱基叫做一个 遗传密码 也称 密码子 到1967年 科学工作者破译了决定20种氨基酸的全部密码子 6 遗传密码表 六 翻译 遗传密码表 六 翻译 二 遗传密码的特点 1 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 2 密码子AUG既是甲硫氨酸的密码子 又是起始密码 3 每个氨基酸可以有一个或多个的密码子 4 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 六 翻译 遗传信息和遗传密码的比较 在DNA上 在mRNA上 许多个脱氧核苷酸排列顺序 如ATGCAGTC 三个相邻的核苷酸 碱基 如AGU CGA 间接作用 决定着氨基酸的排列顺序 直接作用 控制氨基酸的排列顺序 1 RNA是以DNA的某一单链某一片段 基因 为模转录来的 DNA的遗传信息决定RNA的遗传密码 2DNA的遗传信息通过信使RNA的遗传密码 使生物表现出相应的性状 六 翻译 细胞核 细胞质 氨基酸 识别结合mRNA上密码子 六 翻译 五 转运RNA tRNA 的结构和功能 反密码子 三个碱基 识别 碱基互补配对 半胱氨酸 丙氨酸 异亮氨酸 起始密码 甲硫氨酸 形成肽键 终止密码 基因指导蛋白质合成的过程 起始密码 密码子 密码子 密码子 密码子 终止密码 六 翻译 七 对翻译的理解 第一个由tRNA携带进入核糖体的是何种氨基酸 如何结束 起始密码 密码子 反密码子 碱基配对 氨基酸 决定 遗传信息翻译过程中 mRNA和核糖体结合部位形成几个tRNA的结合位点 tRNA如何识别mRNA上的碱基序列 两个氨基酸间通过什么形式结合 tRNA离开核糖体后 干什么去了 核糖体是蛋白质合成的场所 能够移动吗 翻译什么时候会停止下来 翻译形成的产物叫什么 2个 碱基互补配对原则 肽键 脱水缩合 识别携带游离的氨基酸 可以移动 当核糖体遇到终止密码的时候 多肽链 RNA是怎样把DNA的遗传信息翻译成蛋白质的 六 翻译 八 转录与翻译的比较 细胞核 细胞质 核糖体 DNA的一条链为模板 mRNA上的遗传密码 ATP A uG C A UG C 遗传密码 氨基酸 四种核糖核苷酸 约二十种氨基酸 信使RNA等 多肽链 解旋酶 聚合酶 缩合酶 蛋白质合成结构图 基因中的碱基序列决定mRNA上的碱基序列 mRNA上的碱基序列 遗传密码 决定蛋白质中的氨基酸的种类 数目 排列顺序 图示一个mRNA分子可以相继结合多个核糖体 同时进行多条肽链的合成 因此少