三基因的表达理科

1、三 基因的表达1问题一：在现实生活中，我们能不能像电影侏罗纪公园中描述的那样，利用恐龙的DNA，使恐龙复活呢？ 问题二：如果能利用恐龙的DNA使恐龙复活，你认为主要要解决什么问题？ 电影侏罗纪公园中恐龙复活的场景第四章的章图 请同学们阅读章图中的文字和图解，你们看懂了什么，又产生了哪些问题。一 基因肤色眼皮单双血型基因有遗传效应的DNA片段控制生物性状在染色体上呈线性排列一、什么是基因？ 基因是具有遗传效应的DNA片段，是决定生物性状的基本单位。 1.基因和染色体的关系 基因在染色体上，并且在染色体呈线性排列，染色体是基因的主要载体。果蝇某一条染色体上的几个基因2.基因与DNA的关系： 整个D

2、NA分子中都是由基因构成的吗？基因是有遗传效应的DNA片段。DNA蛋白质+具有遗传效应的DNA片段，是遗传的功能和结构单位，基因中碱基对的排列顺序代表遗传信息。一个DNA分子上有多个基因。拟核、线粒体和叶绿体中也有基因主要载体呈线性排列染色体组成成分基因含有基因、DNA、染色体的关系脱氧核苷酸基本单位基因控制生物性状指导合成蛋白质体现者基因指导蛋白质合成的过程，叫基因的表达。问题：基因是怎样指导蛋白质的合成呢？二 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(核糖体)进行指导通过RNA问题： 2、为什么RNA适于做DNA的信使呢？ 1

3、、DNA在细胞核中，而蛋白质合成是在细胞质中进行的，两者如何联系起来的呢？ 如何解读DNA的信息呢？遗传信息的转录1、RNA与DNA的区别核糖脱氧核糖P脱氧核糖TP核糖U尿嘧啶比较RNA与DNA结构的不同 比较项目DNARNA结 构基本单位五碳糖含氮碱基功能主要存在部位脱氧(核糖)核苷酸核糖核苷酸脱氧核糖核 糖A T C GA U C G通常双链一般单链细胞核细胞质遗传信息的储存、传递、表达APCPGPTPGPCPAPDNA RNAUPRNA的种类信使 RNA mRNA核糖体 RNA rRNA 转运 RNA tRNA 2、RNA的类型信使RNA（m RNA）：转录遗传信息，翻译的 模板，即传递

4、遗传信息的作用。转运RNA （t RNA ）：识别密码子，运输特定 氨基酸，呈三叶草型结构。核糖体RNA （r RNA ）：核糖体的组成成分。 2、为什么RNA适于做DNA的信使呢？ 它也是由基本单位核苷酸连接而成，由核糖、磷酸、碱基共同组成核苷酸，它也能储存遗传信息。 在RNA与DNA的关系中，也遵循“碱基互补配对原则”，因RNA中没有T，DNA中没有U，所以当RNA与DNA有关系时，U与A配对。 RNA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。 3、RNA适于做DNA的信使的原因：DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的呢？转录的定义： 转录的场所： 转录的模板：

5、转录的原料： 转录的条件： 转录时的碱基配对转录的产物： 4、转录（8）遗传信息传递的方向 4、转录转录的定义：在细胞核中，以DNA的一条链为模板，合成mRNA的过程。转录的场所：细胞核。转录的模板：DNA分子的一条链。转录的原料：四种核糖核苷酸。转录的条件：模板、原料、能量、酶。转录时的碱基配对：转录的产物：mRNA。DNARNAATCGUAGCGC、CG、TA、AU（8）遗传信息传递的方向： DNAmRNAAG T AC AA A T AGCUGACGGUUU转录的过程游离的核糖核苷酸AG T AC AA A T AGCUGACGGUUURNA 聚合酶AG T AC AA A T AGCG

6、ACGGUUUUAG T AC AA A T AGCGACGGUUUUAG T AC AA A T GCGACGGUUUUAAG T AC AA A T GCGACGUUGUUAAG T AC AA A T GCGACGUGUUAUAG T AC AA A T GCGACGGUUAUUAG T AC AA A T GCGACGGUUAUUAAG T AC AA A T GCGCGGUUAUUAUAG T AC AA A T GGCGGUUAUUAUCAG T AC AA A T GGCGGUUAUUAUCmRNA1、DNARNA如何转录，特点是什么？ 问题： 2、转录的单位是什么？3、DNA的

7、两条链都能转录吗？ 4、DNA链完全解开吗？5、在转录过程中碱基互补配对原 则有什么特殊情况？ 思考与讨论： 1、转录与DNA复制有什么共同之处？这对保证遗传信息的准确转录有什么意义？ 2、转录成的RNA的碱基序列，与作为模板的DNA单链的碱基序列有哪些异同？与该DNA的另一条链的碱基序列有哪些异同？复 制转 录场 所细胞核细胞核解 旋完全解旋只解有遗传效应的片段模 板DNA的两条链只有DNA的一条链原 料四种脱氧核苷酸四种核糖核苷酸酶DNA解旋酶、 DNA聚合酶RNA聚合酶能 量ATPATP碱基配对AT CG TA GCAU GC TA CG产 物子代DNAmRNA、tRNA、rRNA小结：

8、课堂练习： 1构成人体的核酸有两种，构成核酸的基本单位 核苷酸有多少种？碱基有多少种？ 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D3下列哪一组物质是RNA的组成成分 A脱氧核糖核酸和磷酸 B脱氧核糖、碱基和磷酸 C核糖、碱基和磷酸 D核糖、嘧啶和核酸4DNA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CD5果蝇的遗传物质由 种核苷酸组成 A2 B4 C5 D8B6一个DNA分子可以转录出多

9、少种多少个 mRNA A一种一个 B一种多个 C多种多个 D无数种无数个C7烟草、烟草花叶病毒、T2噬菌体中含有 的物质，下列叙述正确的是 A核酸的种类依次是2、1、2 B核苷酸的种类依次是8、5、4 C五碳糖的种类依次是2、2、1 D含N碱基的种类依次是5、4、4D8mRNA上有25的腺嘌呤，35的尿嘧 啶，则转录该mRNA的DNA分子上腺嘌 呤占碱基总数的 A50% B25%C30%D35%C遗传信息的翻译1、概念： 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。问题： 转录得到的RNA仍是碱基序列，而不是蛋白质。那么，RNA上的碱基序列如何能变成蛋白

10、质中氨基酸的种类、数量和排列顺序呢？mRNA：碱基的数量排列顺序种类蛋白质：氨基酸的数量排列顺序种类决定决定决定?种?种4种20种讨论：至少要多少个碱基的不同排列顺序才能够 决定20种不同的氨基酸？一个碱基决定一个氨基酸，41 = 4二个碱基决定一个氨基酸，42 = 16三个碱基决定一个氨基酸，43 = 642、碱基与氨基酸的对应关系UCAUGAUUAmRNA 密码子 密码子 密码子3、密码子 密码子：mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的 碱基第一位碱基第二位碱基第三位碱基UCAGU苯丙氨酸苯丙氨酸亮氨酸亮氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸酪氨酸酪氨酸终止终止半胱氨酸半胱氨酸终止色氨酸UCAGC亮氨

11、酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸组氨酸组氨酸谷氨酰氨谷氨酰氨精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸UCAGA异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸甲硫氨酸(起始)苏氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸天门冬酰氨天门冬酰氨赖氨酸赖氨酸丝氨酸丝氨酸精氨酸精氨酸UCAGG缬氨酸缬氨酸缬氨酸缬氨酸(起始)丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸天门冬氨酸天门冬氨酸谷氨酸谷氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸UCAG密码子表UUAGAUAUCmRNA 遗传密码共64个，能决定氨基酸的遗传密码只有61个。有3个终止密码子，没有对应的氨基酸。有2个起始密码子，有对应的氨基酸。 一个密码子决定一个特定的氨基酸。 一种氨基酸可有一个或多个密码子。（在一定程度上能防

12、止由于碱基的改变而导致的遗传信息的改变。） 4、遗传密码的特性通用性：几乎所有的生物共用一套密码子。思考与讨论： 1、已知一段mRNA的碱基序列是AUGGAAGCAUGUCCGAGCAAGCCG，你能写出对应的氨基酸序列吗？ 2、地球上几乎所有的生物体都共用上述密码子表。根据这一事实，你能想到什么？ 3、从密码子表中可以看到，一种氨基酸可能有几个密码子，这一现象称做密码的简并。你认为密码的简并对生物体的生存发展有什么意义？问题：mRNA如何将信息翻译成蛋白质？ 5、翻译的过程转移RNA(tRNA)注：每种转移RNA只能识别并转移1种氨基酸。AUGGAUAUCmRNA？甲硫氨酸CUA反密码子核糖

13、体tRNA作用UCAUGAUUAmRNA 细胞质细胞质中的mRNAUCAUGAUUAAAU 亮氨酸ACU 天门冬酰氨 核糖体mRNA 与核糖体结合UCAUGAUUAAAU 亮氨酸ACU 天门冬酰氨 tRNA 上的反密码子与 mRNA上的密码子互补配对 .UCAUGAUUAAAU 亮氨酸ACU 天门冬酰氨AUG 异亮氨酸 tRNA 将氨基酸转运到 mRNA上的 相应位置 UCAUGAUUAAAU 亮氨酸ACU 天门冬酰氨AUG 异亮氨酸 两个氨基酸分子缩合脱水缩合UCAUGAUUAAAU 亮氨酸ACU 天门冬酰氨AUG 异亮氨酸 核糖体随着mRNA滑动，另一个tRNA上的碱基与mRNA上的密码子

14、配对。 UCAUGAUUA 亮氨酸ACU 天门冬酰氨AUG 异亮氨酸 一个个氨基酸分子缩合成链状结构UCAUGAUUA 亮氨酸ACU 天门冬酰氨AUG 异亮氨酸 tRNA离开，再去转运新的氨基酸UCAUGAUUA 亮氨酸 天门冬酰氨 异亮氨酸以mRNA为模板形成了有一定氨基酸顺序的肽链（蛋白质）UCU谷氨酸 核糖体AG T AC AA A T UCAUGUUUAUCU谷氨酸AAGUGAAAGmRNAUAC甲硫氨酸连续过程：AAGUGAAAGmRNA脱水缩合UCU谷氨酸UAC甲硫氨酸UCU谷氨酸AG T AC AA A T UCAUGUUUA连续过程：小结：场所：产物：模板：原料：条件：细胞质（

15、核糖体）mRNA蛋白质氨基酸ATP、酶、转运RNA（tRNA）碱基互补配对：GC、CG、UA、AU遗传信息流动：mRNA蛋白质基因控制蛋白质合成的过程DNA的遗传信息mRNA的遗传信息蛋白质的氨基酸排列顺序转录翻译数量氨基酸数：1碱基数：3碱基数：6：DNA（基因）mRNA蛋白质转录翻译复制复制逆转录(三)、遗传信息流中心法则 遗传信息可以从DNA流向DNA，即完成DNA的自我复制过程；遗传信息也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即完成遗传信息的转录和翻译过程。 在某些病毒中，RNA也可以自我复制，并且还发现在一些病毒蛋白质的合成过程中，RNA可以在逆转录酶的作用下合成DNA。(四)、基

16、因对性状的控制1、基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，从而控制生物的性状。如；酪氨酸酶与白化病。 食物中的蛋白质经消化、吸收和水解后产生出苯丙氨酸，首先苯丙氨酸在(1)苯丙氨酸羟化酶的作用下变成酪氨酸，然后酪氨酸转化为3，4双羟苯丙氨酸，3，4双羟苯丙氨酸在(2)酪氨酸酶的作用下，可以生成黑色素。酪氨酸酶 苯丙氨酸羟化酶2、基因通过控制蛋白质分子的结构来直接影响性状。 例如：镰刀型细胞贫血症转 录翻 译定 义在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程场 所细胞核细胞质的核糖体模 板DNA的一条链信使RNA信息传递的方向DNAmRN

17、AmRNA蛋白质原 料含A、U、C、G的4种核苷酸合成蛋白质的20种氨基酸产 物信使RNA有一定氨基酸排列顺序的蛋白质实 质是遗传信息的转录是遗传信息的表达复制、转录和翻译的比较比较项目复制 转录 翻译场 所 细胞核 细胞核细胞质模 板DNA的两条链DNA的一条链 mRNA酶解旋酶，DNA聚合酶等解旋酶，RNA聚合酶等多种酶能 量 ATP ATPATP原 料4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸氨基酸产 物子代DNA mRNA 多肽链碱基配对A-T T-AG-C C-GA-U T-AG-C C-GA-U U-AG-C C-G课堂练习： 1DNA复制、转录、翻译分别形成 ADNA、RNA、蛋白质 BRNA、DNA、多肽 CRNA、DNA、核糖体 DRNA、DNA、蛋白质A 2遗传密码位于 A蛋白质分子上 BDNA分子上 CRNA分子上 D信使RNA分子上D3. 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基因中碱基数：mRNA中碱基数：蛋白质中氨基酸数6 ： 3 ： 16一条多肽链中有氨基酸1000个，则作为合成 该多肽的模板信使RNA和用来转录信使RNA 的DNA分子分别至少要有碱基多少个