基因的结构课件全解1 人教版

基因的结构河北玉田二中顾凤强基因的结构河北玉田二中顾凤强11、知识目标：了解有关基因结构，及各结构区域的功能；了解人类基因组计划，研究其成果。2、能力目标：学习分析、比较;培养分析、推理能力3、情感目标：培养学生科学研究的兴趣。教学目标1、知识目标：教学目标2什么是基因?基因是有遗传效应的DNA片断，是决定生物性状的基本单位。每个DNA分子上有很多个基因，每个基因可以含有成百上千个脱氧核苷酸。不同基因中脱氧核苷酸的排列顺序不同，因此不同的基因含有不同的遗传信息。什么是基因?3基因的功能是什么?基因能够储存、传递和表达遗传信息，也都可能发生突变，从而决定生物体的性状。基因如何决定生物性状?

通过转录、翻译，控制合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质，从而控制生物的性状。基因的功能是什么?4DNA→RNARNA→蛋白质基因的表达DNA→RNARNA→蛋白质基因的表达5为什么同一个体，胰岛细胞能合成胰岛素，而口腔上皮细胞却不能？是否基因组成是不同的？为什么同一个体，胰岛细胞能合成胰岛素，而口腔上皮细胞6原核细胞的基因结构编码区非编码区非编码区编码区上游编码区下游不能编码蛋白质可调控遗传信息的表达(调控序列)编码蛋白质(编码序列)原核细胞的基因结构编码区非编码区非编码区编码区上游编码区下游7原核细胞的基因结构编码区非编码区非编码区与RNA聚合酶结合位点RNA聚合酶是由多个肽链构成的蛋白质，能识别并与调控序列中的结合位点结合,催化转录形成RNA。原核细胞的基因结构编码区非编码区非编码区与RNA聚合酶结合位8与RNA聚合酶结合位点AGGUCACGUCGAGGTCACGTCGTCCAGTGCAGCRNA聚合酶RNA聚合酶RNA聚合酶与RNA聚合酶结合位点AGGUCACGUC9RNA聚合酶AGGTCACGTCGTCCAGTGCAGCRNA聚合酶AGGUCACGUCGRNA聚合酶一个典型的原核细胞基因结构示意图非编码区非编码区编码区TCCAGTAGGTCAAGATCTmRNA多肽链RNA聚合酶AGGTCACGTCGTC10编码区启动子原核细胞的基因结构小结非编码区能够转录为相应的信使RNA，进而指导蛋白质的合成，也就是说能够编码蛋白质的区段不能编码蛋白质的区域，调控遗传信息的表达终止子位置功能位置功能编码区上游紧靠着转录起点引导RNA聚合酶与基因的正确部位结合编码区下游紧靠着转录的终点的位置阻碍RNA聚合酶的移动，并使其从DNA模板链上脱离下来编码区启动子原核细胞的基因结构小结非编码区能够转录为相应的信11真核细胞的基因结构编码区非编码区非编码区编码区下游调控遗传信息的表达(调控序列)外显子(能编码蛋白质)内含子(不能编码蛋白质)真核细胞的基因结构编码区非编码区非编码区编码区下游调控遗传信12真核细胞的基因结构一个典型的真核细胞基因结构示意图编码区含有能够编码蛋白质的序列(外显子)不能编码蛋白质的插入序列(内含子)非编码区非编码区编码区与RNA聚合酶结合位点外显子内含子12345真核细胞的基因结构一个典型的真核细胞基因结构示意图编码区含有13非编码区非编码区编码区与RNA聚合酶结合位点外显子内含子12345加工转录mRNA前体成熟mRNA加工非编码区非编码区编码区与RNA聚合酶结合位点外显子内含子1214非编码区非编码区编码区与RNA聚合酶结合位点外显子内含子12345加工转录mRNA前体成熟mRNA不能编码蛋白质的序列=内含子+非编码区序列编码序列=外显子非编码区非编码区编码区与RNA聚合酶结合位点外显子内含子1215编码区启动子真核细胞的基因结构小结非编码区间隔的、不连续的不能编码蛋白质的区域，调控遗传信息的表达终止子外显子内含子位置功能编码区中能够编码蛋白质的序列引导RNA聚合酶与基因的正确部位结合编码区下游紧靠着转录的终点的位置阻碍RNA聚合酶的移动，并使其从DNA模板链上脱离下来编码区中不能够编码蛋白质的序列位置功能编码区上游紧靠着转录起点

编码区启动子真核细胞的基因结构小结非编码区间隔的、不连续的不16一个典型的真核细胞基因结构示意图非编码区非编码区编码区与RNA聚合酶结合位点外显子内含子12345原核细胞基因真核细胞基因相同点不同点原核细胞基因与真核细胞基因的比较都是由能够编码蛋白质的编码区和具有调控作用的非编码区组成。编码区是连续的编码区是间隔的，是不连续的一个典型的真核细胞基因结构示意图非编码区非编码区编码区与RN17原核细胞基因真核细胞基因相同点特点（主要）原核细胞基因与真核细胞基因的比较都是由能够编码蛋白质的编码区和具有调控作用的非编码区组成。编码区是连续的编码区是间隔的，是不连续的编码序列编码区外显子非编码序列非编码区非编码区+内含子原核细胞基因真核细胞基因相同点特点（主要）原核细胞基因与真核18

科学工作者分离得到了某原核生物基因，并将其解离成两条单链。现让其中一条链与由该基因转录而来的信使RNA杂交配对，结果如图所示。非编码区非编码区编码区信使RNA基因的一条链ＡＢＣ科学工作者分离得到了某原核生物基因，并将其解离成两条单链。19猜想:为什么成熟信使RNA比编码区(单链)碱基数量要少?成熟信使RNA对应基因的一条链编码区真核生物基因的有关实验非编码区非编码区ＡＢＣDFE猜想:为什么成熟信使RNA比编码区(单链)碱基数量要少?成20不同基因所含的外显子和内含子数量不同如人血红蛋白的－珠蛋白基因有1700个碱基对，含有3个外显子和2个内含子，编码146个氨基酸。一种凝血因子基因有186000碱基对，含有26个外显子和25个内含子，编码2552个氨基酸。请计算人的－珠蛋白和凝血因子基因中外显子的碱基对在整个基因碱基对中所占的比例？(146×3)÷1700×100%=26%(2552×3)÷186000×100%=4%不同基因所含的外显子和内含子数量不同21从这个比例中你能得出什么结论?在真核细胞中，不同基因的编码序列，在各自基因中所占的比例是不同的。在真核细胞中，编码序列在整个基因中所占的比例是较少的，而非编码序列所占的比例则是较大的，从某种意义上体现了真核细胞基因结构与功能的复杂性。从这个比例中你能得出什么结论?22哪些情况下，真核生物基因结构改变(基因突变)可能不会导致性状改变？(1)内含子改变(2)非编码区改变，mRNA遗传密码不变(3)外显子改变，转录成不同密码子决定同一种氨基酸12345非编码区非编码区编码区哪些情况下，真核生物基因结构改变(基因突变)可能不会导23人类基因组人体DNA分子所携带的全部遗传信息。由24个双链DNA分子组成,上边有30亿个碱基对，估计有3-3.5万个基因。这24个DNA分子分布在哪里?1-22号染色体、X染色体、Y染色体。人类基因组研究人类基因组人类基因组研究24包括绘制四张图：遗传图以遗传距离表示基因相对位置的图物理图以DNA上脱氧核苷酸数目来表示表示基因实际距离的图序列图整个人类基因组的脱氧核苷酸序列图(最详尽的物理图)转录图基因的编码序列图(通过确定与DNA序列相应的信使RNA，确定基因的可转录部分)分析测定人类基因组的脱氧核苷酸序列包括绘制四张图：分析测定人类基因组的脱氧核苷酸序列25参与国家美国、英国、法国、德国、日本、中国。中国是参与这项研究计划的惟一发展中国家，承担3号染色体上3000万个碱基对的测序工作，约1%。研究进程美国科学家于1985年率先提出1990年启动2000年6月，完成框架图2001年2月公布基因组图谱第二版2003年2月基因组图谱精细图完成参与国家26意义有利于遗传病的诊断和治疗。有利于研究生物的进化。有利于研究基因表达的调控机制。推动高新技术发展，产生巨大经济效益。负面影响基因歧视(歧视具不正常基因的人)。带来新的种族歧视，或被种族主义者改造其遗传性，创造出超越任何人的超人。意义27水稻基因组测序由我国科学工作者单独完成了测序工作。2001年10月开始，2002年4月完成，约4.3亿个碱基对，5-6万个基因。要测几条染色体上的DNA?

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水稻基因组测序281）下面关于真核生物基因的认识完全正确是一组是（）①编码区能够转录为相应的信使RNA，经加工参与蛋白质的生物合成②在非编码区有RNA聚合酶结合点③真核细胞与原核细胞基因结构完全一样④内含子不能够编码蛋白质序列A、①②③B、②③④C、③④①D、①②④D练习1）下面关于真核生物基因的认识完全正确是一组是292）原核细胞基因的非编码区组成是（）A、基因的全部碱基序列组成B、信使RNA上的密码序列组成C、编码区上游和编码区下游的DNA序列组成D、能转录相应信使RNA的DNA序列组成C练习2）原核细胞基因的非编码区组成是（）C练习30练习3）关于一个典型的真核基因和原核基因结构特点的叙述，不正确的是（）A、都有不能转录为信使RNA的区段B、都有与RNA聚合酶结合的位点C、都有调控作用的核苷酸序列D、都有内含子D练习3）关于一个典型的真核基因和原核基因结构特点的叙述，不正314）在一个真核细胞基因的编码区中，有两个外显子和一个内含子，测得一个外显子有126个碱基，另一个外显子有180个碱基，内含子有36个碱基，那么这个编码区的碱基编码序列最多能编码的氨基酸个数是()A.114个 B. 57个 C.171个 D. 51个D练习4）在一个真核细胞基因的编码区中，有两个外显子和一个内含子，32判断题1．原核细胞的基因结构中没有内含子，只有外显子。（）2．基因结构中的非编码序列通常是具有调控作用的。（）3．真核细胞基因结构中的非编码序列是位于编码区上游和下游的核苷酸序列。（）4．真核细胞的一个基因只能编码一种蛋白质，因此，它的编码序列只含有一个外显子和一个内含子。（）××√×判断题××√×333.下列关于“观察洋葱根尖细胞有丝分裂”实验的叙述，正确的是A.通过观察细胞内染色体的行为判断细胞所处的时期B.装片的制作流程是：解离染色→漂洗→制片C.显微镜下观察到处于有丝分裂中期的细胞最多D.显微镜下观察到的分生区细胞呈正方形，细胞继续分裂【答案】A【解析】有丝分裂不同时期，染色体的行为不同，所以可以通过观察细胞内染色体的行为判断细胞所处的时期，A正确；观察洋葱根尖细胞有丝分裂过程中，装片的制作过程为：解离、漂洗、染色、制片，B错误；有丝分裂过程中，分裂间期占有的时间最长，所以显微镜下观察到处于有丝分裂间期的细胞最多，C错误；观察洋葱根尖细胞有丝分裂实验中，解离步骤细胞已经被杀死，所以不可能看见细胞继续分裂，D错误。4.下列关于“细胞大小与物质运输的关系”实验的叙述，错误的是A.实验的材料和试剂可用马铃薯小方块和蓝墨水替代B.NaOH在体积不同的琼脂块内扩散的速率相同C.琼脂块的表面积与体积之比随着琼脂块的增大而增大D.NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随着琼脂块的增大而减小【答案】C【解析】在“细胞大小与物质运输的关系”实验中，可以用蓝墨水代表进入细胞的物质，马铃薯小方块代表细胞，A正确；NaOH在体积不同的琼脂块内扩散的速率相同，B正确；琼脂块的表面积与体积之比随着琼脂块的增大而减小，C错误；由于NaOH在琼脂块中的扩散速度是一定的，因此NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比，随着琼脂块的增大而减小，D正确。5.下列关于细胞分化、衰老、凋亡和癌变的叙述，正确的是A.存在血红蛋白的细胞一定是已经分化的细胞B.衰老细胞内酶的活性都降低，细胞核的体积减小C.细胞凋亡是各种不利因素引起的细胞损伤和死亡D.细胞癌变是致癌因子诱发正常基因突变成原癌基因和抑癌基因【答案】A【解析】血红蛋白存在于哺乳动物成熟的红细胞中，该细胞已经高度分化，A正确；衰老细胞内大多数酶的活性都降低，细胞核的体积增大，B错误；细胞凋亡是基因控制的程序性死亡，而各种不利因素引起的细胞损伤和死亡属于细胞坏死，C错误；细胞癌变是致癌因子诱导原癌基因和抑癌基因发生基因突变的结果，D错误。6.下列关于细胞全能性的叙述，错误的是3.下列关于“观察洋葱根尖细胞有丝分裂”实验的叙述，正确的34基因的结构河北玉田二中顾凤强基因的结构河北玉田二中顾凤强351、知识目标：了解有关基因结构，及各结构区域的功能；了解人类基因组计划，研究其成果。2、能力目标：学习分析、比较;培养分析、推理能力3、情感目标：培养学生科学研究的兴趣。教学目标1、知识目标：教学目标36什么是基因?基因是有遗传效应的DNA片断，是决定生物性状的基本单位。每个DNA分子上有很多个基因，每个基因可以含有成百上千个脱氧核苷酸。不同基因中脱氧核苷酸的排列顺序不同，因此不同的基因含有不同的遗传信息。什么是基因?37基因的功能是什么?基因能够储存、传递和表达遗传信息，也都可能发生突变，从而决定生物体的性状。基因如何决定生物性状?

通过转录、翻译，控制合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质，从而控制生物的性状。基因的功能是什么?38DNA→RNARNA→蛋白质基因的表达DNA→RNARNA→蛋白质基因的表达39为什么同一个体，胰岛细胞能合成胰岛素，而口腔上皮细胞却不能？是否基因组成是不同的？为什么同一个体，胰岛细胞能合成胰岛素，而口腔上皮细胞40原核细胞的基因结构编码区非编码区非编码区编码区上游编码区下游不能编码蛋白质可调控遗传信息的表达(调控序列)编码蛋白质(编码序列)原核细胞的基因结构编码区非编码区非编码区编码区上游编码区下游41原核细胞的基因结构编码区非编码区非编码区与RNA聚合酶结合位点RNA聚合酶是由多个肽链构成的蛋白质，能识别并与调控序列中的结合位点结合,催化转录形成RNA。原核细胞的基因结构编码区非编码区非编码区与RNA聚合酶结合位42与RNA聚合酶结合位点AGGUCACGUCGAGGTCACGTCGTCCAGTGCAGCRNA聚合酶RNA聚合酶RNA聚合酶与RNA聚合酶结合位点AGGUCACGUC43RNA聚合酶AGGTCACGTCGTCCAGTGCAGCRNA聚合酶AGGUCACGUCGRNA聚合酶一个典型的原核细胞基因结构示意图非编码区非编码区编码区TCCAGTAGGTCAAGATCTmRNA多肽链RNA聚合酶AGGTCACGTCGTC44编码区启动子原核细胞的基因结构小结非编码区能够转录为相应的信使RNA，进而指导蛋白质的合成，也就是说能够编码蛋白质的区段不能编码蛋白质的区域，调控遗传信息的表达终止子位置功能位置功能编码区上游紧靠着转录起点引导RNA聚合酶与基因的正确部位结合编码区下游紧靠着转录的终点的位置阻碍RNA聚合酶的移动，并使其从DNA模板链上脱离下来编码区启动子原核细胞的基因结构小结非编码区能够转录为相应的信45真核细胞的基因结构编码区非编码区非编码区编码区下游调控遗传信息的表达(调控序列)外显子(能编码蛋白质)内含子(不能编码蛋白质)真核细胞的基因结构编码区非编码区非编码区编码区下游调控遗传信46真核细胞的基因结构一个典型的真核细胞基因结构示意图编码区含有能够编码蛋白质的序列(外显子)不能编码蛋白质的插入序列(内含子)非编码区非编码区编码区与RNA聚合酶结合位点外显子内含子12345真核细胞的基因结构一个典型的真核细胞基因结构示意图编码区含有47非编码区非编码区编码区与RNA聚合酶结合位点外显子内含子12345加工转录mRNA前体成熟mRNA加工非编码区非编码区编码区与RNA聚合酶结合位点外显子内含子1248非编码区非编码区编码区与RNA聚合酶结合位点外显子内含子12345加工转录mRNA前体成熟mRNA不能编码蛋白质的序列=内含子+非编码区序列编码序列=外显子非编码区非编码区编码区与RNA聚合酶结合位点外显子内含子1249编码区启动子真核细胞的基因结构小结非编码区间隔的、不连续的不能编码蛋白质的区域，调控遗传信息的表达终止子外显子内含子位置功能编码区中能够编码蛋白质的序列引导RNA聚合酶与基因的正确部位结合编码区下游紧靠着转录的终点的位置阻碍RNA聚合酶的移动，并使其从DNA模板链上脱离下来编码区中不能够编码蛋白质的序列位置功能编码区上游紧靠着转录起点

编码区启动子真核细胞的基因结构小结非编码区间隔的、不连续的不50一个典型的真核细胞基因结构示意图非编码区非编码区编码区与RNA聚合酶结合位点外显子内含子12345原核细胞基因真核细胞基因相同点不同点原核细胞基因与真核细胞基因的比较都是由能够编码蛋白质的编码区和具有调控作用的非编码区组成。编码区是连续的编码区是间隔的，是不连续的一个典型的真核细胞基因结构示意图非编码区非编码区编码区与RN51原核细胞基因真核细胞基因相同点特点（主要）原核细胞基因与真核细胞基因的比较都是由能够编码蛋白质的编码区和具有调控作用的非编码区组成。编码区是连续的编码区是间隔的，是不连续的编码序列编码区外显子非编码序列非编码区非编码区+内含子原核细胞基因真核细胞基因相同点特点（主要）原核细胞基因与真核52

科学工作者分离得到了某原核生物基因，并将其解离成两条单链。现让其中一条链与由该基因转录而来的信使RNA杂交配对，结果如图所示。非编码区非编码区编码区信使RNA基因的一条链ＡＢＣ科学工作者分离得到了某原核生物基因，并将其解离成两条单链。53猜想:为什么成熟信使RNA比编码区(单链)碱基数量要少?成熟信使RNA对应基因的一条链编码区真核生物基因的有关实验非编码区非编码区ＡＢＣDFE猜想:为什么成熟信使RNA比编码区(单链)碱基数量要少?成54不同基因所含的外显子和内含子数量不同如人血红蛋白的－珠蛋白基因有1700个碱基对，含有3个外显子和2个内含子，编码146个氨基酸。一种凝血因子基因有186000碱基对，含有26个外显子和25个内含子，编码2552个氨基酸。请计算人的－珠蛋白和凝血因子基因中外显子的碱基对在整个基因碱基对中所占的比例？(146×3)÷1700×100%=26%(2552×3)÷186000×100%=4%不同基因所含的外显子和内含子数量不同55从这个比例中你能得出什么结论?在真核细胞中，不同基因的编码序列，在各自基因中所占的比例是不同的。在真核细胞中，编码序列在整个基因中所占的比例是较少的，而非编码序列所占的比例则是较大的，从某种意义上体现了真核细胞基因结构与功能的复杂性。从这个比例中你能得出什么结论?56哪些情况下，真核生物基因结构改变(基因突变)可能不会导致性状改变？(1)内含子改变(2)非编码区改变，mRNA遗传密码不变(3)外显子改变，转录成不同密码子决定同一种氨基酸12345非编码区非编码区编码区哪些情况下，真核生物基因结构改变(基因突变)可能不会导57人类基因组人体DNA分子所携带的全部遗传信息。由24个双链DNA分子组成,上边有30亿个碱基对，估计有3-3.5万个基因。这24个DNA分子分布在哪里?1-22号染色体、X染色体、Y染色体。人类基因组研究人类基因组人类基因组研究58包括绘制四张图：遗传图以遗传距离表示基因相对位置的图物理图以DNA上脱氧核苷酸数目来表示表示基因实际距离的图序列图整个人类基因组的脱氧核苷酸序列图(最详尽的物理图)转录图基因的编码序列图(通过确定与DNA序列相应的信使RNA，确定基因的可转录部分)分析测定人类基因组的脱氧核苷酸序列包括绘制四张图：分析测定人类基因组的脱氧核苷酸序列59参与国家美国、英国、法国、德国、日本、中国。中国是参与这项研究计划的惟一发展中国家，承担3号染色体上3000万个碱基对的测序工作，约1%。研究进程美国科学家于1985年率先提出1990年启动2000年6月，完成框架图2001年2月公布基因组图谱第二版2003年2月基因组图谱精细图完成参与国家60意义有利于遗传病的诊断和治疗。有利于研究生物的进化。有利于研究基因表达的调控机制。推动高新技术发展，产生巨大经济效益。负面影响基因歧视(歧视具不正常基因的人)。带来新的种族歧视，或被种族主义者改造其遗传性，创造出超越任何人的超人。意义61水稻基因组测序由我国科学工作者单独完成了测序工作。2001年10月开始，2002年4月完成，约4.3亿个碱基对，5-6万个基因。要测几条染色体上的DNA?

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水稻基因组测序621）下面关于真核生物基因的认识完全正确是一组是（）①编码区能够转录为相应的信使RNA，经加工参与蛋白质的生物合成②在非编码区有RNA聚合酶结合点③真核细胞与原核细胞基因结构完全一样④内含子不能够编码蛋白质序列A、①②③B、②③④C、③④①D、①②④D练习1）下面关于真核生物基因的认识完全正确是一组是632）原核细胞基因的非编码区组成是（）A、基因的全部碱基序列组成B、信使RNA上的密码序列组成C、编码区上游和编码区下游的DNA序列组成D、能转录相应信使RNA的DNA序列组成C练习2）原核细胞基因的非编码区组成是（）C练习64练习3）关于一个典型的真核基因和原核基因结构特点的叙述，不正确的是（）A、都有不能转录为信使RNA的区段B、都有与RNA聚合酶结合的位点C、都有调控作用的核苷酸序列D、都有内含子D练习3）关于一个典型的真核基因和原核基因结构特点的叙述，不正654）在一个真核细胞基因的编码区中，有两个外显子和一个内含子，测得一个外显子有126个碱基，另一个外显子有180个碱基，内含子有36个碱基，那么这个编码区的碱基编码序列最多能编码的氨基酸个数是()A.114个 B. 57个 C.171个 D. 51个D练习4）在一个真核细胞基因的编码区中，有两个外显子和一个内含子，66判断题1．原核细胞的基因结构中没有内含子，只有外显子。（）2．基因结构中