2017屆基因的表達(dá)(一輪復(fù)習(xí))（經(jīng)典實(shí)用）

1、2017屆基因的表達(dá)(一輪復(fù)習(xí)) 一輪復(fù)習(xí) 2017屆基因的表達(dá)(一輪復(fù)習(xí)) 為什么為什么RNARNA適于作適于作DNADNA的信使？的信使？ RNARNA也是由核苷酸連接而成，也能儲(chǔ)存也是由核苷酸連接而成，也能儲(chǔ)存 遺傳信息。遺傳信息。 RNARNA與與DNADNA的關(guān)系中，也遵循堿基互補(bǔ)的關(guān)系中，也遵循堿基互補(bǔ) 配對(duì)原則。配對(duì)原則。 RNARNA一般為單鏈，比一般為單鏈，比DNADNA短，能通過核短，能通過核 孔，從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中?？?，從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中。 2017屆基因的表達(dá)(一輪復(fù)習(xí)) RNARNA的種類、結(jié)構(gòu)和功能的種類、結(jié)構(gòu)和功能考點(diǎn)一考點(diǎn)一 1 1、基本單位：、基本單位

2、： 核糖核苷酸核糖核苷酸 2 2、結(jié)構(gòu)：、結(jié)構(gòu)： 一般是一般是單單鏈，而且比鏈，而且比DNADNA短，因此能夠通過短，因此能夠通過核孔核孔，從，從 細(xì)胞核細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)中。中。 3 3、種類和功能：、種類和功能： 信使信使RNARNA（mRNAmRNA）：）： 遺傳信息轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物，遺傳信息轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物，翻譯的直接模板；翻譯的直接模板； 轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)RNARNA（tRNA)tRNA)： 運(yùn)載特定氨基酸的工具，可識(shí)別密碼子；運(yùn)載特定氨基酸的工具，可識(shí)別密碼子； 核糖體核糖體RNARNA（rRNArRNA）：）：核糖體的組成成分。 核糖體的組成成分。 2017屆基因的表達(dá)(一輪復(fù)習(xí)) 一端

3、為氨基酸結(jié)一端為氨基酸結(jié) 合的部位，另一合的部位，另一 端為反密碼子，端為反密碼子， 能與密碼子堿基能與密碼子堿基 互補(bǔ)配對(duì)?；パa(bǔ)配對(duì)。 2017屆基因的表達(dá)(一輪復(fù)習(xí)) 2017屆基因的表達(dá)(一輪復(fù)習(xí)) 二、轉(zhuǎn)錄二、轉(zhuǎn)錄 2017屆基因的表達(dá)(一輪復(fù)習(xí)) 解旋酶解旋酶 RNARNA 第一步：解旋第一步：解旋第二步：互補(bǔ)配對(duì)第二步：互補(bǔ)配對(duì) 第三步：第三步：RNARNA合成合成 第四步：釋放第四步：釋放 DNA片段（基因）片段（基因） 遺 傳 信 息 的 轉(zhuǎn) 錄 2017屆基因的表達(dá)(一輪復(fù)習(xí)) 考點(diǎn)二考點(diǎn)二遺傳信息的轉(zhuǎn)錄遺傳信息的轉(zhuǎn)錄 以以DNADNA的的一條鏈一條鏈為模板，合成為模板，合成

4、mRNAmRNA的過程的過程 主要在細(xì)胞核（主要在細(xì)胞核（線粒體、葉綠體中也有轉(zhuǎn)錄線粒體、葉綠體中也有轉(zhuǎn)錄） DNADNA分子的一條鏈（分子的一條鏈（不同基因的模板鏈可能不同基因的模板鏈可能 不同不同） 四種游離的核糖核苷酸四種游離的核糖核苷酸 ATPATP GC、CG、TA、AU RNARNA（三種）（三種） DNAmRNADNAmRNA 解旋解旋-互補(bǔ)配對(duì)互補(bǔ)配對(duì)-RNA-RNA合成合成-釋放釋放 RNARNA聚合酶聚合酶 10.10.過程：過程： 9.9.遺傳信息傳遞的方向：遺傳信息傳遞的方向： 8.8.產(chǎn)物：產(chǎn)物： 7.7.轉(zhuǎn)錄時(shí)的堿基配對(duì)：轉(zhuǎn)錄時(shí)的堿基配對(duì)： 6. 酶酶： 5.5.能

5、量：能量： 4.4.原料：原料： 3.3.模板：模板： 1.1.定義：定義： 2.2.場(chǎng)所：場(chǎng)所： 2017屆基因的表達(dá)(一輪復(fù)習(xí)) 2017屆基因的表達(dá)(一輪復(fù)習(xí)) mRNA 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 堿基的數(shù)量堿基的數(shù)量 氨基酸的數(shù)量氨基酸的數(shù)量 決定決定 排列順序排列順序 氨基酸排列順氨基酸排列順序序 決定決定 種類種類 種類種類 決定決定 4種種 20種種 2017屆基因的表達(dá)(一輪復(fù)習(xí)) 2017屆基因的表達(dá)(一輪復(fù)習(xí)) UCAUG A UUA mRNAmRNA 密碼子密碼子密碼子密碼子密碼子密碼子 7 7、密碼子：、密碼子： 概念：概念： 密碼子種類：密碼子種類： 決定氨基酸的密碼子共有決定氨

6、基酸的密碼子共有_種種61 61 6464種種 密碼子的特點(diǎn)：密碼子的特點(diǎn)： 簡(jiǎn)并性：簡(jiǎn)并性： 專一性：專一性： 通用性：通用性： 一種氨基酸對(duì)應(yīng)一種或幾種密碼子一種氨基酸對(duì)應(yīng)一種或幾種密碼子 一種密碼子只對(duì)應(yīng)一種氨基酸一種密碼子只對(duì)應(yīng)一種氨基酸 自然界中的生物都共用一套密碼子自然界中的生物都共用一套密碼子 信使信使RNARNA上上決定一個(gè)氨基酸的決定一個(gè)氨基酸的3 3個(gè)相鄰的堿基個(gè)相鄰的堿基 2017屆基因的表達(dá)(一輪復(fù)習(xí)) UC U 谷氨酸谷氨酸 核糖體核糖體 AG T AC AA A T U C AU GUU UA UCU 谷氨酸谷氨酸 AAGUG A AAG mRNA U A C 甲硫

7、氨酸甲硫氨酸 2017屆基因的表達(dá)(一輪復(fù)習(xí)) AAGUG A AAG mRNA 脫水縮合脫水縮合 UCU 谷氨酸谷氨酸 U A C 甲硫氨酸甲硫氨酸 UC U 谷氨酸谷氨酸 AG T AC AA A T U C AU GUU UA 2017屆基因的表達(dá)(一輪復(fù)習(xí)) 場(chǎng)所：場(chǎng)所： 核糖體核糖體 模板：模板： mRNAmRNA 原料：原料： 游離的游離的2020種氨基酸種氨基酸 工具：工具：tRNAtRNA 堿基配對(duì)：堿基配對(duì)： 產(chǎn)物：產(chǎn)物：多肽鏈（蛋白質(zhì)）多肽鏈（蛋白質(zhì)） 2.2.翻譯的過程：翻譯的過程： GC、CG、 ATPATP、酶、轉(zhuǎn)運(yùn)、酶、轉(zhuǎn)運(yùn)RNARNA、mRNAmRNA、氨基酸、氨

8、基酸 mRNAmRNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 遺傳信息的翻譯遺傳信息的翻譯考點(diǎn)三考點(diǎn)三 游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸，就以游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸，就以mRNAmRNA為模為模 板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程。板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程。 1.1.概念：概念： 2017屆基因的表達(dá)(一輪復(fù)習(xí)) 2017屆基因的表達(dá)(一輪復(fù)習(xí)) 3 3、遺傳信息、密碼子、反密碼子區(qū)別：、遺傳信息、密碼子、反密碼子區(qū)別： 遺傳信息位于遺傳信息位于DNADNA分子的基因上面分子的基因上面 密碼子位于密碼子位于mRNAmRNA上面上面 反密碼子位于反密碼子位于tRNAtRNA上面上面 2017屆基因的表達(dá)(

9、一輪復(fù)習(xí)) 考點(diǎn)四考點(diǎn)四基因表達(dá)過程中相關(guān)數(shù)量的計(jì)算基因表達(dá)過程中相關(guān)數(shù)量的計(jì)算 1 1、蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)與、蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)與mRNAmRNA、DNADNA中堿基數(shù)的關(guān)系：中堿基數(shù)的關(guān)系： C CT T A AC CC C A AC CT T G G G G A A T T G GG GT TG GA A C C G GA A U UG GG G U UG GA AC C DNA的遺的遺 傳信息傳信息 mRNA的的 遺傳信息遺傳信息 蛋白質(zhì)的蛋白質(zhì)的 氨基酸排氨基酸排 列順序列順序 氨基酸氨基酸n 3n 6n 氨基酸氨基酸:mRNA:mRNA堿基數(shù)堿基數(shù):DNA:DNA堿基數(shù)堿基數(shù)1:3:6

10、1:3:6 氨基酸數(shù)目氨基酸數(shù)目tRNAtRNA數(shù)目數(shù)目 注意：無(wú)特別說明，不考慮終止密碼注意：無(wú)特別說明，不考慮終止密碼 2017屆基因的表達(dá)(一輪復(fù)習(xí)) 2 2、計(jì)算中、計(jì)算中“最多最多”和和“最少最少”的分析：的分析： 翻譯時(shí)，翻譯時(shí)，mRNAmRNA上的終止密碼不決定氨基酸，因此準(zhǔn)上的終止密碼不決定氨基酸，因此準(zhǔn) 確地說，確地說，mRNAmRNA上的堿基數(shù)目比蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目的上的堿基數(shù)目比蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目的 3 3倍還要多一些。倍還要多一些。 基因或基因或DNADNA上的堿基數(shù)目比對(duì)應(yīng)的蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)上的堿基數(shù)目比對(duì)應(yīng)的蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù) 目的目的6 6倍還要多一些。倍還要多一些

11、。 在回答有關(guān)問題時(shí)，應(yīng)加上最多或最少等字。在回答有關(guān)問題時(shí)，應(yīng)加上最多或最少等字。 如：如：mRNAmRNA上有上有n n個(gè)堿基，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生它的基因中至少有個(gè)堿基，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生它的基因中至少有2n2n 個(gè)堿基，該個(gè)堿基，該mRNAmRNA指導(dǎo)合成的蛋白質(zhì)最多有指導(dǎo)合成的蛋白質(zhì)最多有n/3n/3個(gè)氨基酸。個(gè)氨基酸。 B 2017屆基因的表達(dá)(一輪復(fù)習(xí)) 2DNA分子的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的比較 復(fù)制復(fù)制轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄翻譯翻譯 時(shí)間時(shí)間 細(xì)胞分裂細(xì)胞分裂(有絲分有絲分 裂和減數(shù)第一次裂和減數(shù)第一次 分裂前分裂前)的間期的間期 個(gè)體生長(zhǎng)發(fā)育的整個(gè)過程個(gè)體生長(zhǎng)發(fā)育的整個(gè)過程 場(chǎng)所場(chǎng)所主要在細(xì)胞核主要在細(xì)胞核主要在細(xì)

12、胞核主要在細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)的核糖體細(xì)胞質(zhì)的核糖體 模板模板DNA的兩條單鏈的兩條單鏈DNA的一條鏈的一條鏈mRNA 原料原料4種脫氧核苷酸種脫氧核苷酸4種核糖核苷酸種核糖核苷酸20種氨基酸種氨基酸 條件條件 酶酶(DNA解旋酶、解旋酶、 DNA聚合酶等聚合酶等)、 ATP 酶酶(RNA聚合酶聚合酶 等等)、ATP 酶、酶、ATP、 tRNA 產(chǎn)物產(chǎn)物2個(gè)雙鏈個(gè)雙鏈DNA 一個(gè)單鏈一個(gè)單鏈 RNA(mRNA、 tRNA，rRNA) 多肽鏈多肽鏈 2017屆基因的表達(dá)(一輪復(fù)習(xí)) 復(fù)制復(fù)制轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄翻譯翻譯 模板模板 去向去向 分別進(jìn)入分別進(jìn)入2個(gè)子個(gè)子 代代DNA分子中分子中 恢復(fù)原樣，與非恢復(fù)原樣，

13、與非 模板鏈重新繞成模板鏈重新繞成 雙螺旋結(jié)構(gòu)雙螺旋結(jié)構(gòu) 分解成單個(gè)核苷分解成單個(gè)核苷 酸酸 特點(diǎn)特點(diǎn) 半保留復(fù)制，邊半保留復(fù)制，邊 解旋邊復(fù)制解旋邊復(fù)制 邊解旋邊轉(zhuǎn)錄邊解旋邊轉(zhuǎn)錄 一個(gè)一個(gè)mRNA上結(jié)上結(jié) 合多個(gè)核糖體，合多個(gè)核糖體， 順次合成多條肽順次合成多條肽 鏈鏈 堿基配對(duì)堿基配對(duì) AT，TA， CG，GC AU，TA， CG，GC AU，UA， CG，GC 遺傳信遺傳信 息傳遞息傳遞 DNADNADNAmRNAmRNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 意義意義 使遺傳信息從親使遺傳信息從親 代傳遞給子代代傳遞給子代 使遺傳信息從使遺傳信息從 DNA傳遞到傳遞到 RNA 表達(dá)遺傳信息，表達(dá)遺傳信息， 使生

14、物表現(xiàn)出各使生物表現(xiàn)出各 種性狀種性狀 2017屆基因的表達(dá)(一輪復(fù)習(xí)) RNA DNA 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄 翻譯翻譯 復(fù)制復(fù)制 1 1、提出：、提出：克里克、克里克、19571957 概括了生物遺傳信息的主要傳遞方向概括了生物遺傳信息的主要傳遞方向 2 2、發(fā)展：、發(fā)展： RNA RNA RNARNA復(fù)制酶復(fù)制酶 RNA DNA 逆轉(zhuǎn)錄酶逆轉(zhuǎn)錄酶 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 2017屆基因的表達(dá)(一輪復(fù)習(xí)) 3 3、對(duì)中心法則的理解：、對(duì)中心法則的理解： 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) DNADNARNARNA 逆轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄 轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄 翻譯翻譯 復(fù)復(fù) 制制 DNADNADNADNA DNARNADNARN

15、A RNARNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) RNADNARNADNA RNARNARNARNA DNADNA的復(fù)制的復(fù)制 遺傳信息從遺傳信息從DNADNA傳遞給傳遞給mRNAmRNA的轉(zhuǎn)錄的轉(zhuǎn)錄 以以mRNAmRNA為模板合成蛋白質(zhì)，體現(xiàn)生物性狀為模板合成蛋白質(zhì)，體現(xiàn)生物性狀 RNARNA也可以自我復(fù)制也可以自我復(fù)制 在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下以在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下以RNARNA為模板合成為模板合成DNADNA。 其中只發(fā)生在其中只發(fā)生在RNARNA病毒在宿主細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行增殖的過程中；病毒在宿主細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行增殖的過程中； 高等動(dòng)植物體內(nèi)只能發(fā)生。高等動(dòng)植物體內(nèi)只能發(fā)生。 2017屆基因的表達(dá)(一輪復(fù)習(xí)) 各類生物遺傳信息

16、的傳遞過程：各類生物遺傳信息的傳遞過程： 1、真核生物： 2、原核生物： 3、DNA病毒： 4、RNA病毒： 5、逆轉(zhuǎn)錄病毒： 轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄 DNADNARNARNA 翻譯翻譯 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) RNARNA 翻譯翻譯 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄 DNADNARNARNA 翻譯翻譯 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)RNARNA 逆轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄 （遺傳物質(zhì)為DNA的生物） 2017屆基因的表達(dá)(一輪復(fù)習(xí)) 5 5、有堿基互補(bǔ)配對(duì)原則階段：、有堿基互補(bǔ)配對(duì)原則階段： 對(duì)遺傳信息的對(duì)遺傳信息的傳遞傳遞功能，它是通過功能，它是通過DNADNA復(fù)制完成復(fù)制完成 的的, ,發(fā)生于親代產(chǎn)生子代的生殖過程或細(xì)胞增殖過發(fā)生于親代產(chǎn)生子代的生殖過

17、程或細(xì)胞增殖過 程中。程中。 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) DNADNARNARNA 逆轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄 轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄 翻譯翻譯 復(fù)復(fù) 制制 4 4、中心法則體現(xiàn)了、中心法則體現(xiàn)了DNADNA的兩大基本功能的兩大基本功能 對(duì)遺傳信息的對(duì)遺傳信息的表達(dá)表達(dá)功能功能, ,它是通過轉(zhuǎn)錄和翻譯完它是通過轉(zhuǎn)錄和翻譯完 成的，發(fā)生在個(gè)體發(fā)育過程中。成的，發(fā)生在個(gè)體發(fā)育過程中。 DNADNA復(fù)制復(fù)制轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄翻譯翻譯 RNARNA復(fù)制復(fù)制逆轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄 2017屆基因的表達(dá)(一輪復(fù)習(xí)) DNADNA復(fù)制復(fù)制轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄翻譯翻譯 RNARNA復(fù)制復(fù)制逆轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄 原原 料料 模模 板板 產(chǎn)產(chǎn) 物物 脫氧核苷酸脫氧核苷酸 核糖核苷酸核糖核苷酸脫

18、氧核苷酸脫氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸氨基酸氨基酸 DNADNA兩母鏈兩母鏈DNADNA模板鏈模板鏈RNARNA鏈鏈RNARNA鏈鏈 mRNAmRNA鏈鏈 DNADNAmRNAmRNA DNADNA RNARNA 多肽鏈多肽鏈 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) DNADNARNARNA 逆轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄 轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄 翻譯翻譯 復(fù)復(fù) 制制 2017屆基因的表達(dá)(一輪復(fù)習(xí)) 基因控制蛋白質(zhì)的合成到底與基因控制基因控制蛋白質(zhì)的合成到底與基因控制 生物的性狀有什么關(guān)系呢？生物的性狀有什么關(guān)系呢？ （1 1）豌豆的圓粒與皺粒）豌豆的圓粒與皺粒 （2 2）人的白化?。┤说陌谆?（3 3）囊性纖維?。┠倚岳w維病 （4 4）鐮刀型貧

19、血癥）鐮刀型貧血癥 2017屆基因的表達(dá)(一輪復(fù)習(xí)) 基因基因 結(jié)構(gòu)蛋白結(jié)構(gòu)蛋白細(xì)胞結(jié)構(gòu)細(xì)胞結(jié)構(gòu)生物性狀生物性狀 酶或激素酶或激素 細(xì)胞代謝細(xì)胞代謝生物性狀生物性狀 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 直接作用直接作用 間接作用間接作用 總之：總之：a.a.生物性狀主要是由蛋白質(zhì)體現(xiàn)生物性狀主要是由蛋白質(zhì)體現(xiàn) b.b.蛋白質(zhì)的合成又受基因的控制蛋白質(zhì)的合成又受基因的控制 所以：生物的性狀是由基因控制的所以：生物的性狀是由基因控制的 以上實(shí)例可知：以上實(shí)例可知： 2017屆基因的表達(dá)(一輪復(fù)習(xí)) 小結(jié)：基因?qū)π誀畹目刂菩〗Y(jié)：基因?qū)π誀畹目刂?1.1.通過控制酶的合成來控制代謝過程，從而通過控制酶的合成來控制代謝過程，從而 間接間接控制生物性狀。控制生物