第四章基因的表达

1、第四章第四章 基因的表达基因的表达DNARNA基本单位基本单位无机酸无机酸 五碳糖五碳糖 碱基碱基分类分类存在部位存在部位结构结构功能功能鉴别鉴别通常是双链结构通常是双链结构脱氧核苷酸（脱氧核苷酸（4种）种）A、G、C、T脱氧核糖脱氧核糖通常是单链结构通常是单链结构核糖核苷酸（核糖核苷酸（4种）种）核糖核糖A、G、C、U核核DNA、mRNA、质质DNAtRNA、rRNA主要的遗传物质主要的遗传物质遗传物质、运输工具、组分遗传物质、运输工具、组分细胞核、细胞核、线粒体、叶绿体线粒体、叶绿体主要存在与细胞质中主要存在与细胞质中二苯胺二苯胺吡罗红吡罗红PiPi二、转录二、转录细胞核（主要细胞核（主要

2、)核糖核苷酸核糖核苷酸DNA的一条链的一条链mRNAATP、酶、酶GC、CG、TA、DNAmRNA转录转录解旋酶、解旋酶、RNA聚合酶聚合酶碱基互补配对的原则碱基互补配对的原则边解旋边转录边解旋边转录DNADNA复复 制制转转 录录场场 所所细细 胞胞 核核细细 胞胞 核核条条件件模板模板亲代亲代DNADNA的双链的双链DNADNA的一条链的一条链原料原料4 4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸4 4种核糖核苷酸种核糖核苷酸酶酶解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合酶等聚合酶等解旋酶、解旋酶、RNARNA聚合酶等聚合酶等能量能量ATPATPATPATP工具工具/ / /产产 物物子代子代DNADNAmRNAm

3、RNA、tRNAtRNA、rRNArRNA原原 则则碱基互补配对原则碱基互补配对原则碱基互补配对原则碱基互补配对原则碱基配对碱基配对A-TA-T、T-AT-A、G-CG-C、C-GC-GA-UA-U、T-AT-A、G-CG-C、C-GC-G信息传递信息传递DNA DNADNA DNADNA RNADNA RNA特特 点点半保留复制、边解旋边复制半保留复制、边解旋边复制边解旋边转录边解旋边转录三、遗传信息的翻译三、遗传信息的翻译游离在细胞质中的各种氨基酸以游离在细胞质中的各种氨基酸以mRNAmRNA为模板合成为模板合成具有一定氨基酸顺序的具有一定氨基酸顺序的蛋白质蛋白质的过程。的过程。 密码子密

4、码子UCAUG A UUAmRNA 密码子密码子 密码子密码子1 1、密码子、密码子 mRNAmRNA上上3 3个相邻的碱基决定个相邻的碱基决定1 1个氨基酸个氨基酸 a、一种氨基酸可以、一种氨基酸可以与一个或多个密码子与一个或多个密码子相对应相对应 b、一个密码子只和、一个密码子只和一种氨基酸相对应一种氨基酸相对应（终止密码子除外）（终止密码子除外） c、2个起始，个起始，3个终止个终止密码子密码子 d、氨基酸：、氨基酸：20种种 密码子共有：密码子共有：64种种 能决定氨基酸的密能决定氨基酸的密 码子：码子：61种种 e、通用性：地球上几、通用性：地球上几乎所有的生物共用一乎所有的生物共用

5、一套密码子表。套密码子表。思考思考4 4：若一个基因在复制过程中发生碱基对的替：若一个基因在复制过程中发生碱基对的替换，这种变化是否一定反映到蛋白质的结构上？换，这种变化是否一定反映到蛋白质的结构上？一种氨基酸可以与一个或多个密码子相对一种氨基酸可以与一个或多个密码子相对应应2.转运转运RNA(tRNA)一种一种tRNAtRNA只能携带一种氨基酸只能携带一种氨基酸? ?A A U 亮氨酸亮氨酸AC U 天冬天冬 氨酸氨酸AUG 异亮氨酸异亮氨酸每种每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸只能识别并转运一种氨基酸3 3、翻译、翻译细胞质（核糖体）细胞质（核糖体）mRNA蛋白质蛋白质氨基酸氨基酸ATP

6、、酶、酶转运转运RNARNA（tRNAtRNA）GC、复复 制制转转 录录翻翻 译译场场 所所细细 胞胞 核核细细 胞胞 核核细胞质（核糖体中）细胞质（核糖体中）条条件件模板模板亲代亲代DNADNA的双链的双链DNADNA的一条链的一条链mRNAmRNA原料原料4 4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸4 4种核糖核苷酸种核糖核苷酸2020种氨基酸种氨基酸酶酶解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合聚合酶等酶等解旋酶、解旋酶、RNARNA聚合聚合酶等酶等ATPATP水解酶等水解酶等能量能量ATPATPATPATPATPATP工具工具/ / /tRNAtRNA产产 物物子代子代DNADNAmRNAmRNA、tRNA

7、tRNA、rRNArRNA多肽或蛋白质多肽或蛋白质原原 则则碱基互补配对原则碱基互补配对原则碱基互补配对原则碱基互补配对原则碱基互补配对原则碱基互补配对原则碱基配对碱基配对A-TA-T、C-GC-GA-UA-U、C-GC-GA-UA-U、C-GC-G信息传递信息传递DNA DNA DNADNADNA DNA RNARNARNA RNA 蛋白蛋白质质特特 点点半保留复制、边解旋半保留复制、边解旋边复制边复制边解旋边转录边解旋边转录多个核糖体同时多个核糖体同时四、中心法则四、中心法则转录转录DNADNARNARNA翻译翻译蛋白质蛋白质复制复制逆转录逆转录复制复制提出者：提出者：克里克克里克含含 义

8、：义：遗传信息传递的规律遗传信息传递的规律控制酪氨酸酶的控制酪氨酸酶的基因异常基因异常酪氨酸酶不能酪氨酸酶不能正常合成正常合成酪氨酸不能正常酪氨酸不能正常转化为黑色素转化为黑色素缺乏黑色素表现缺乏黑色素表现为白化病为白化病 基因通过控制基因通过控制 来控制代谢过程，进而来控制代谢过程，进而 . .控制生物体的控制生物体的_酶的合成酶的合成性状性状间接间接 基因还能通过控制蛋白质的基因还能通过控制蛋白质的_而而_ 控制生物体的控制生物体的_编码血红蛋白的编码血红蛋白的 基因中一个碱基对变化基因中一个碱基对变化血红蛋白的结构发生变化血红蛋白的结构发生变化红细胞成镰刀型红细胞成镰刀型容易破裂，患溶血性贫血容易破裂，患溶血性贫血性状性状结构结构直接直接镰刀型细胞贫血症镰刀型细胞贫血症2、基因型相同表现型、基因型相同表现型一定相同吗？一定相同吗？表现型表现型 = = 基因型基因型 + + 外界环境外界环境人的身高、血压、智力、长相、人的身高、血压、智力、长相、记忆力、性格、自尊、对社会的记忆力、性格、自尊、对社会的态度等态度等不一定不一定不一定不一定下图为脉胞霉体内精氨酸的合成途径示意图：下图为脉胞霉体内精氨酸的合成途径示意图：从图中不可得出从图中不可得出A. 精氨酸的合成是由多对基