基因的表达-完整版PPT

1、 三 基因的表达第六章 遗传和变异第一节 遗传的物质基础一 DNA是主要的遗传物质二 DNA分子的结构和复制一、基因基因：是决定生物性状的基本单位, 是有遗传效应的DNA片段。 噬菌体有360个基因，大肠杆菌有7500个基 因，人有33.5万个基因。 1、基因的概念 遗传信息是指基因中的脱氧核苷酸排列顺序，即基因中的碱基的排列顺序。2、遗传信息的概念染色体与DNA：染色体是DNA的主要载体一条染色（单）体上含有一个DNA分子DNA和基因：基因是具有遗传效应的DNA片段一个DNA分子上含有多个基因染色体与基因：染色体是基因的主要载体一条染色体上含有多个基因基因在染色体上呈直线排列染色体的行为决定

2、DNA和基因的行为3、染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸、遗传信息、生物性状的关系遗传信息与基因：基因中特定的脱氧核苷酸的排列顺序代表着特定的遗传信息生物性状和基因：基因是控制性状的基本单位，特定的基因控制着特定的性状基因中的遗传信息决定着生物的性状3、染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸、遗传信息、生物性状的关系4、基因的基本功能（1）通过复制，把遗传信息传递给下一代。（DNA的基本功能）（2）表达遗传信息。 即基因的表达。二、基因控制蛋白质的合成1、RNA的结构（1）RNA的基本单位：核糖核苷酸每一分子核糖核苷酸由三分子物质组成:核糖碱基磷酸AGCU(2) 四种碱基：AUGC腺嘌呤鸟嘌呤尿嘧啶胞

3、嘧啶一、基因AGCU腺嘌呤核糖核苷酸鸟嘌呤核糖核苷酸胞嘧啶核糖核苷酸 尿嘧啶核糖核苷酸（3）核糖核苷酸的种类UCAUGAUUA（4）结构：通常是单链结构2、DNA和RNA的比较DNA RNA基本单位核糖核苷酸脱氧核苷酸五碳糖脱氧核糖核糖碱基A、T、G、CA、U、G、C无机酸磷酸磷酸结构通常是单链结构通常是双螺旋结构存在主要存在于细胞核（线粒体、叶绿体）主要存在于细胞质功能主要的遗传物质没有DNA的生物中是遗传物质,有DNA的生物中协助DNA完成其功能 1、转录：3、基因控制蛋白质的合成过程两个阶段：转录和翻译（1）场所：细胞核(主要)（2）时间:原料:核糖核苷酸模板:DNA的一条链生长发育时（

4、3）条件:酶:能量:ATPDNA解旋酶、RNA聚合酶（4）转录过程:TCATGATT AAG T AC AA A T DNA的平面结构图AG T AC AA A T AGCUGACGGUUUDNA游离的核糖核苷酸以DNA的一条链为模板合成RNAAG T AC AA A T AGCUGACGGUUU DNA与RNA的碱基互补配对：AU；GC；CG；TARNA 聚合酶AG T AC AA A T AGCGACGGUUUU 组成 RNA 的核糖核苷酸一个个连接起来AG T AC AA A T AGCGACGGUUUUAG T AC AA A T GCGACGGUUUUAAG T AC AA A T

5、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 GGCGGUUAUUAUC形成的 mRNA 链，DNA上的遗传信息就传递到mRNA上RNADNAAG T AC AA A T UCAUGAUUAmRNA 细胞质 细胞核 核孔DNAmRNA在细胞核中合成AG T AC AA A T UCAUGAUUAmRNA 细胞质 细

6、胞核mRNA通过核孔进入细胞质（5）原则:碱基互补配对的原则AUTACGGC（6）结果:形成一个单链的mRNA（7）概念: 在细胞核内，以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对的原则合成RNA的过程。（4）转录过程:2、翻译：（1）场所：细胞质的核糖体（2）模板:mRNA（3）原料:氨基酸（4）密码子:如果1个碱基决定1个氨基酸就只能决定 414 种如果2个碱基决定1个氨基酸就只能决定 4216 种如果3个碱基决定1个氨基酸就可以决定 4364 种不可以！不可以！绰绰有余！UCAUGAUUAmRNA 密码子 密码子 密码子 密码子 密码子：mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基密码子的特点2

7、. 还有两个密码子AUG和GUG除了分别决定甲硫氨酸和缬氨酸外，还是翻译的起始信号，遗传学上将其称之为起始密码子3. 也有三个密码子UAA、UAG、UGA，它们并不决定任何氨基酸，但在蛋自质合成过程中，却是肽链增长的终止信号，所以又把这三个密码子叫做终止密码子1. 一种氨基酸可以只有一个密码子，也可以有数个密码子2、翻译：（1）场所：细胞质的核糖体（2）模板:mRNA（3）原料:氨基酸（4）密码子:（5）运载工具:转移RNA（tRNA）AAU 亮氨酸ACU 天冬氨酸AUG 异亮氨酸 tRNA的一端运载着氨基酸AAU 亮氨酸ACU 天冬氨酸AUG 异亮氨酸 反密码子反密码子有三个碱基位，理论上共

8、有4364种，但有3种终止密码子不对应氨基酸，故实际应有64-3=61种。tRNA共有多少种？DNA TAC AAA GCA ATTmRNAAUGUUUCGUUAAtRNAUACAAAGCAAUU甲硫 苯丙 精氨 终氨酸 氨酸 酸 止遗传信息：密 码 子：反密码子：指基因上的脱氧核苷酸的排列顺序指信使RNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基指转运RNA分子上与信使RNA分子中密码子互补配对的三个碱基2、翻译：（1）场所：细胞质的核糖体（2）模板:mRNA（3）原料:氨基酸（4）密码子:（5）运载工具:转移RNA（tRNA）（6）原则:A UG C（7）过程: 翻 译在细胞质中,以mRNA为模板,

9、合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程UCAUGAUUAmRNA 细胞质细胞质中的mRNAUCAUGAUUAAAU 亮氨酸ACU 天冬氨酸 核糖体mRNA 与核糖体结合.UCAUGAUUAAAU 亮氨酸ACU天冬氨酸 tRNA 上的反密码子与 mRNA上的密码子互补配对 .UCAUGAUUAAAU 亮氨酸ACU天冬氨酸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天冬氨酸AUG 异亮氨酸 两个氨基酸分子缩合缩合UCAUGAUUAAAU 亮氨酸ACU天冬氨酸AUG 异亮氨酸 核糖体随着 mRNA滑动. 另一个 tRNA 上的碱基与mRN

10、A上的 密码子配对. UCAUGAUUAAAU 亮氨酸ACU天冬氨酸AUG 异亮氨酸 一个个氨基酸分子缩合成链状结构UCAUGAUUAAAU 亮氨酸ACU天冬氨酸AUG 异亮氨酸 tRNA离开，再去转运新的氨基酸UCAUGAUUAAAUACUAUG 亮氨酸天冬氨酸 异亮氨酸以mRNA为模板形成了有一定氨基酸顺序的、有一定功能的蛋白质 . 蛋白质合成结构图2、翻译：（1）场所：细胞质的核糖体（2）模板:mRNA（3）原料:氨基酸（4）密码子:（5）运载工具:转移RNA（tRNA）（6）原则:A UG C（8）结果:（7）过程:（9）概念:在细胞质中,以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白

11、质的过程合成了具有一定氨基酸顺序的、有一定功能的蛋白质分子3、与蛋白质合成有关的计算DNARNA蛋白质16n3nn3碱基数6碱基数氨基酸数肽键数（n-m）0tRNA个数1nCCCAC例4:某基因有碱基1200个，则由它控制合成的蛋白质所具有的氨基酸数目最多为 （ ）A100个 B200个 C300个 D400个1、该蛋白质中的氨基酸最多有多少种?2、该蛋白质含有三条肽连，则该蛋白质形成过程中共产生多少分子的水？形成多少个肽健？ B 20 197 197DNARNA蛋白质（性状）转 录翻译逆转录复制复制4、中心法则信息流：遗传信息的流动方向。1、 通过控制酶的合成来控制新陈代谢过程，从而控制生物

12、性状。举例：白化病 酪氨酸酶缺乏症三 基因对性状的控制1、 通过控制酶的合成来控制新陈代谢过程，从而控制生物性状。（三）基因对性状的控制2、通过控制蛋白质分子的结构来直接影响性状。举例：镰刀型细胞贫血症场所模板原料酶产物复制转录翻译逆转录细胞核细胞核核糖体宿主细胞细胞质DNA双链DNA单链信使RNA病毒RNA脱氧核苷酸核糖核苷酸氨基酸脱氧核苷酸DNA解旋酶、 DNA聚合酶DNA解旋酶、 RNA聚合酶缩合酶逆转录酶DNA信使RNA多肽链单链DNA（四）复制、转录、翻译和逆转录的比较巩固练习1、 要研究基因控制蛋白质的合成过程，最好选择下列哪一项为实验材料 （ ）A 成熟的红细胞 B 成熟的白细胞

13、C 卵细胞 D 受精卵 巩固练习1、 要研究基因控制蛋白质的合成过程，最好选择下列哪一项为实验材料 （ D ）A 成熟的红细胞 B 成熟的白细胞C 卵细胞 D 受精卵 巩固练习2 、同一草场上，牛吃了草长出牛肉，而兔子吃了草长出兔肉，其根本原因是牛和兔的 （ ）A 蛋白质结构不同 B 染色体数目不同C DNA遗传信息不同 D 消化能力不同 巩固练习2 、同一草场上，牛吃了草长出牛肉，而兔子吃了草长出兔肉，其根本原因是牛和兔的 （C ）A 蛋白质结构不同 B 染色体数目不同C DNA遗传信息不同 D 消化能力不同 巩固练习3 、如果DNA的一条模板链的碱基排列顺序是ACGCTAGCA，那么与它互

14、补的另一条链的碱基顺序是 ；转录成的信使RNA的碱基序列是 ；它能决定 个密码子。巩固练习3 、如果DNA的一条模板链的碱基排列顺序是ACGCTAGCA，那么与它互补的另一条链的碱基顺序是TGCGATCGT；转录成的信使RNA的碱基序列是UGCGAUCGU；它能决定 3 个密码子。巩固练习4 、某蛋白质分子由2条肽链组成，氨基酸的平均分子量为a，控制该蛋白质合成的基因含b个碱基，则该蛋白质的分子量约为多少？ 巩固练习5、2005年11月我国辽宁黑山地区爆发了大规模禽流感，其中造成禽流感的病原体是含有单链RNA 的H5N1亚型禽流感病毒。该病毒中某个遗传分子含1565个核苷酸，则该分子决定的核蛋

15、白所含的氨基酸数最有可能是 （ ）A 498个 B 566个 C 716个 D 757个 巩固练习5、2005年11月我国辽宁黑山地区爆发了大规模禽流感，其中造成禽流感的病原体是含有单链RNA 的H5N1亚型禽流感病毒。该病毒中某个遗传分子含1565个核苷酸，则该分子决定的核蛋白所含的氨基酸数最有可能是 （ A ）A 498个 B 566个 C 716个 D 757个 巩固练习6、下列生物体内或细胞内遗传信息能够 正常表达的是 （ ）A HIV病毒 B 人血液中成熟的红细胞 C 大肠杆菌 D 噬菌体 巩固练习6、下列生物体内或细胞内遗传信息能够正常表达的是 （ C ）A HIV病毒 B 人血液

16、中成熟的红细胞 C 大肠杆菌 D 噬菌体 巩固练习7、大肠杆菌某基因原有183对碱基，现经过突变，成为180对碱基（减少的碱基对与终止密码子无关），它指导合成的蛋白质分子与原来基因指导合成的蛋白质分子相比较，差异可能为 （ ）A 只差一个氨基酸，其他顺序不变 B 除长度相差一个氨基酸外，其他顺序也有改变 C 长度不变，但顺序改变 D A、B都有可能 巩固练习7、大肠杆菌某基因原有183对碱基，现经过突变，成为180对碱基（减少的碱基对与终止密码子无关），它指导合成的蛋白质分子与原来基因指导合成的蛋白质分子相比较，差异可能为 （ D ）A 只差一个氨基酸，其他顺序不变 B 除长度相差一个氨基酸外，其他顺序也有改变 C 长度不变，但顺序改变 D A、B都有可能 巩固练习8、科学家将含人的-抗胰蛋白酶基因的DNA片段，注射到羊的受精卵中，该受精卵发育的羊能分泌含-抗胰蛋白酶的奶，这一过程没有涉及（ ）ADNA按照碱基互补配对原则自我复制 BDNA以其一条链为模板合成RNACRNA以自身为模板自我复制 D按照RNA密码子的排列顺序合成蛋白质 巩固练习8、科学家将含人的-抗胰蛋白酶基因的DNA片段，注射到羊的受精卵中，该受精卵发育的羊能分泌含-抗胰蛋白酶的奶，这一过程没有涉及（ C ）ADNA按照碱基互补配对原则自我复制