基因的表達(dá)——汶上補(bǔ)校張萌

1、第三講第三講 基因的表達(dá)基因的表達(dá)考點(diǎn)：基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成（轉(zhuǎn)錄、翻譯）考點(diǎn)：基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成（轉(zhuǎn)錄、翻譯） 基因?qū)π誀畹目刂苹驅(qū)π誀畹目刂七z傳信息的轉(zhuǎn)錄遺傳信息的轉(zhuǎn)錄 考點(diǎn)一：考點(diǎn)一： 1.DNA 1.DNA與與RNARNA的區(qū)別：的區(qū)別：DNADNA與與RNARNA的比較的比較結(jié)構(gòu)基本單位堿基存在部位主要是細(xì)胞核，少量存在于細(xì)胞質(zhì)中。主要位于細(xì)胞質(zhì)中特有（T）胸腺嘧啶特有（U）尿嘧啶共有的：A、G、C共有的：A、G、C脫氧核苷酸核糖核苷酸雙鏈單鏈DNARNADNA具有穩(wěn)定性的原因？具有穩(wěn)定性的原因？DNA分子中的脫氧核糖和磷酸基團(tuán)交替連接的方式不變，分子中的脫氧核糖和磷酸基團(tuán)交替連

2、接的方式不變，兩條鏈之間堿基互補(bǔ)配對以氫鍵連接的方式不變。兩條鏈之間堿基互補(bǔ)配對以氫鍵連接的方式不變。流感病毒易變異的原因？流感病毒易變異的原因？RNA單鏈不穩(wěn)定，易突變單鏈不穩(wěn)定，易突變?nèi)绾螛?biāo)記如何標(biāo)記DNA、RNA？T、UDNA結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的“五、四、三、二、一五、四、三、二、一”記憶記憶五種元素：五種元素：四種單體（四種堿基）：四種單體（四種堿基）：三種物質(zhì)：三種物質(zhì)：兩條長鏈：兩條長鏈：一種螺旋：一種螺旋：如何鑒定呢？如何鑒定呢？DNA：甲基綠：甲基綠二苯胺二苯胺 沸水浴變藍(lán)沸水浴變藍(lán)RNA：吡羅紅：吡羅紅TCATG A TT AAG T AC A A A T 1.轉(zhuǎn)錄發(fā)生在哪里？轉(zhuǎn)錄發(fā)

3、生在哪里？3.轉(zhuǎn)錄的過程轉(zhuǎn)錄的過程細(xì)胞核這是一段DNA2.轉(zhuǎn)錄以什么為模板？轉(zhuǎn)錄以什么為模板？ DNA的一條鏈僅僅在細(xì)胞核？僅僅在細(xì)胞核？線粒體、葉綠體、線粒體、葉綠體、擬核、質(zhì)粒擬核、質(zhì)粒是以是以DNA分子的一條鏈為模版，按照堿基互補(bǔ)配對原則分子的一條鏈為模版，按照堿基互補(bǔ)配對原則合成合成RNA的過程。的過程。RNA 聚合酶聚合酶AG T AC A A A T CAGCUGAGGUUU轉(zhuǎn)錄的過程轉(zhuǎn)錄的過程轉(zhuǎn)錄以一條鏈做為模板轉(zhuǎn)錄以一條鏈做為模板.利用什么為原料？利用什么為原料？轉(zhuǎn)錄還需要什么條件？能量RNA 聚合酶聚合酶AG T AC A A A T AGCUGACGGUUU轉(zhuǎn)錄的過程轉(zhuǎn)錄的

4、過程RNA聚合酶以堿基互補(bǔ)配對為原則，將聚合酶以堿基互補(bǔ)配對為原則，將RNA核苷核苷酸連接起來。酸連接起來。AG T AC A A A T AGCGACGGUUU U轉(zhuǎn)錄的過程轉(zhuǎn)錄的過程思考：堿基之間通過什么來連接？思考：堿基之間通過什么來連接？AG T AC A A A T AGCGACGGUUU URNA聚合酶沿著聚合酶沿著DNA移動移動。轉(zhuǎn)錄的過程轉(zhuǎn)錄的過程AG T AC A A A T GCGACGGUUU UARNA聚合酶沿著聚合酶沿著DNA移動移動。轉(zhuǎn)錄的過程轉(zhuǎn)錄的過程AG T AC A A A T GCGACGUUGU UARNA核苷酸一個一個連接起來。核苷酸一個一個連接起來。轉(zhuǎn)

5、錄的過程轉(zhuǎn)錄的過程AG T AC A A A T GCGACGUGU UAURNA核苷酸一個一個連接起來。核苷酸一個一個連接起來。轉(zhuǎn)錄的過程轉(zhuǎn)錄的過程AG T AC A A A T GCGACGGU UAU URNA核苷酸一個一個連接起來。核苷酸一個一個連接起來。轉(zhuǎn)錄的過程轉(zhuǎn)錄的過程AG T AC A A A T GCGACGGU UAU UARNA核苷酸一個一個連接起來。核苷酸一個一個連接起來。轉(zhuǎn)錄的過程轉(zhuǎn)錄的過程AG T AC A A A T GCGCGGU UAU UA URNA核苷酸一個一個連接起來。核苷酸一個一個連接起來。轉(zhuǎn)錄的過程轉(zhuǎn)錄的過程AG T AC A A A T GGCGG

6、U UAU UA U CRNA核苷酸一個一個連接起來。核苷酸一個一個連接起來。轉(zhuǎn)錄的過程轉(zhuǎn)錄的過程AG T AC A A A T GGCGGU UAU UA U C轉(zhuǎn)錄的過程轉(zhuǎn)錄的過程轉(zhuǎn)錄以轉(zhuǎn)錄以DNA的一條鏈為模板，以細(xì)胞中游離的四種的一條鏈為模板，以細(xì)胞中游離的四種核糖核苷酸為原料，還需要能量和核糖核苷酸為原料，還需要能量和RNA聚合酶。聚合酶。 通過堿基互補(bǔ)配對原則，連接形成一條通過堿基互補(bǔ)配對原則，連接形成一條mRNA。合成一條合成一條mRNA鏈鏈考基雙向突破考基雙向突破不同版本鏈接不同版本鏈接考技案例導(dǎo)析考技案例導(dǎo)析考能雙向訓(xùn)練考能雙向訓(xùn)練限時規(guī)范訓(xùn)練限時規(guī)范訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)專項(xiàng)突破實(shí)驗(yàn)專項(xiàng)

7、突破遺傳信息的翻譯遺傳信息的翻譯 考基雙向突破考基雙向突破不同版本鏈接不同版本鏈接考技案例導(dǎo)析考技案例導(dǎo)析考能雙向訓(xùn)練考能雙向訓(xùn)練限時規(guī)范訓(xùn)練限時規(guī)范訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)專項(xiàng)突破實(shí)驗(yàn)專項(xiàng)突破UCAUG A UUA mRNAAG T AC A A A T 細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)信使信使RNA（mRNA） 通過核孔從細(xì)胞核中出來，到細(xì)胞質(zhì)中。通過核孔從細(xì)胞核中出來，到細(xì)胞質(zhì)中。細(xì)胞核的核液細(xì)胞核的核液核孔核孔UCAUG A UUA mRNAUCAUG A UUAmRNA密碼子密碼子A A U亮氨酸AC U天門冬氨酸AUG異亮氨酸反密碼子反密碼子細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)tRNAUCAUG A UUAA A U亮氨酸AC U天門冬氨酸

8、核糖體核糖體mRNA 與核糖體結(jié)合。與核糖體結(jié)合。翻譯的過程翻譯的過程UCAUG A UUAA A U亮氨酸AC U天門冬氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA上的反密碼子與信使上的反密碼子與信使RNA上的密碼子相結(jié)合。上的密碼子相結(jié)合。翻譯的過程翻譯的過程UCAUG A UUAA A U亮氨酸AC U天門冬氨酸AUG異亮氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA上的反密碼子與信使上的反密碼子與信使RNA上的密碼子相結(jié)合。上的密碼子相結(jié)合。翻譯的過程翻譯的過程UCAUG A UUAA A U亮氨酸AC U天門冬氨酸AUG異亮氨酸兩個相鄰的氨基酸縮合反應(yīng)，形成肽鍵。兩個相鄰的氨基酸縮合反應(yīng)，形成肽鍵。肽鍵翻譯的過程翻譯的過程UCAUG A

9、 UUAA A U亮氨酸AC U天門冬氨酸AUG異亮氨酸核糖體核糖體 沿著沿著 mRNA移動移動。又一個轉(zhuǎn)運(yùn)又一個轉(zhuǎn)運(yùn)RNA（ tRNA）連接到密碼連接到密碼子上子上。 第一個第一個 tRNA 釋放到細(xì)胞質(zhì)中釋放到細(xì)胞質(zhì)中。翻譯的過程翻譯的過程UCAUG A UUAA A U亮氨酸AC U天門冬氨酸AUG異亮氨酸后一氨基酸通過縮合反應(yīng)與前一個氨基酸連接起來。后一氨基酸通過縮合反應(yīng)與前一個氨基酸連接起來。翻譯的過程翻譯的過程UCAUG A UUAA A U亮氨酸AC U天門冬氨酸AUG異亮氨酸一條肽鏈形成一條肽鏈形成. 翻譯的過程翻譯的過程UCAUG A UUAA A UAC UAUG亮氨酸天門

10、冬氨酸異亮氨酸mRNA 和肽鏈被釋放到細(xì)胞質(zhì)中。和肽鏈被釋放到細(xì)胞質(zhì)中。翻譯的過程翻譯的過程復(fù)習(xí)比較復(fù)習(xí)比較 2：DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的比較：復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的比較： 多細(xì)胞生物同一個體的不同類型體細(xì)胞多細(xì)胞生物同一個體的不同類型體細(xì)胞 物質(zhì)物質(zhì)是否相同是否相同核核DNAtRNAmRNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)相同相同相同（沒有特異性）相同（沒有特異性）不一定相同相同不一定相同相同不一定相同相同不一定相同相同生理過程生理過程 場所場所 模版模版 產(chǎn)物產(chǎn)物原料原料酶酶復(fù)制復(fù)制轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄翻譯翻譯有有DNA的地方的地方有有DNA的地方的地方核糖體核糖體DNA DNA DNA RNA RNA 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)四種脫氧

11、四種脫氧核苷酸核苷酸四種核糖四種核糖核苷酸核苷酸二十種氨二十種氨基酸基酸DNA聚合酶聚合酶解旋酶解旋酶不做研究不做研究需要需要tRNA工具工具RNA聚合酶聚合酶考點(diǎn)二考點(diǎn)二 遺傳信息、密碼子和反密碼子的比較遺傳信息、密碼子和反密碼子的比較比較項(xiàng)目比較項(xiàng)目 遺傳信息遺傳信息 密碼子密碼子 反密碼子反密碼子 概念概念 基因中全部脫氧基因中全部脫氧核苷酸的排列順核苷酸的排列順序序 mRNAmRNA上決上決定一個氨定一個氨基酸的三基酸的三個相鄰的個相鄰的堿基堿基 在在tRNAtRNA上與密碼上與密碼子互補(bǔ)配對的三子互補(bǔ)配對的三個堿基個堿基 存在位置存在位置 DNA(DNA(基因基因) ) mRNA m

12、RNA tRNAtRNA作用作用 決定氨基酸的排決定氨基酸的排列順序，即通過列順序，即通過轉(zhuǎn)錄和翻譯控制轉(zhuǎn)錄和翻譯控制一定蛋白質(zhì)的生一定蛋白質(zhì)的生物合成，從而控物合成，從而控制生物性狀制生物性狀 直接控制直接控制蛋白質(zhì)的蛋白質(zhì)的氨基酸的氨基酸的排列順序排列順序 識別密碼子識別密碼子 三者的對應(yīng)關(guān)系：三者的對應(yīng)關(guān)系：返回1轉(zhuǎn)錄、翻譯過程中基因中的堿基數(shù)、轉(zhuǎn)錄、翻譯過程中基因中的堿基數(shù)、mRNA上的堿基數(shù)上的堿基數(shù) 與多肽鏈中氨基酸數(shù)的關(guān)系與多肽鏈中氨基酸數(shù)的關(guān)系 基因中堿基數(shù)基因中堿基數(shù) mRNA堿基數(shù)堿基數(shù) 多肽鏈中氨基酸數(shù)多肽鏈中氨基酸數(shù) 6 3 1，圖解如下：，圖解如下：返回2復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和

13、翻譯與細(xì)胞分裂、分化的關(guān)系復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯與細(xì)胞分裂、分化的關(guān)系(1)DNA復(fù)制發(fā)生于細(xì)胞分裂過程中。復(fù)制發(fā)生于細(xì)胞分裂過程中。(2)轉(zhuǎn)錄、翻譯發(fā)生于細(xì)胞分裂、分化過程中。轉(zhuǎn)錄、翻譯發(fā)生于細(xì)胞分裂、分化過程中。（2）種類：）種類： 起始密碼子：起始密碼子： GUG AUG 終止密碼子：終止密碼子： UAA UAG UGA 普通密碼子：普通密碼子： 59種種3密碼子密碼子（1）概念：）概念：信使上決定一個氨基酸的信使上決定一個氨基酸的三個相鄰三個相鄰的的堿基叫做一個密碼子。堿基叫做一個密碼子。起始密碼子和終子密起始密碼子和終子密碼子的區(qū)別？碼子的區(qū)別？（3）密碼子與氨基酸種類的對應(yīng)關(guān)系：）密碼子

14、與氨基酸種類的對應(yīng)關(guān)系：61種密碼子對應(yīng)二十種氨基酸。一個氨基酸種密碼子對應(yīng)二十種氨基酸。一個氨基酸對應(yīng)著多個密碼子對應(yīng)著多個密碼子 簡并性簡并性（4）特點(diǎn)：）特點(diǎn)： 簡并性：簡并性： 一個或多個密碼子對應(yīng)一種氨基酸一個或多個密碼子對應(yīng)一種氨基酸 保證穩(wěn)定性保證穩(wěn)定性 通用性：通用性： 所有生物公用一套密碼子所有生物公用一套密碼子 基因工程成功的關(guān)鍵基因工程成功的關(guān)鍵（5）反密碼子：）反密碼子： 61種種發(fā)生基因突變后發(fā)生基因突變后有沒有變有沒有變DNA相應(yīng)的RNA用到的tRNA產(chǎn)生的蛋白質(zhì)變變變變變變不一定變不一定變返回特別提醒特別提醒由于基因中有的片段不轉(zhuǎn)錄以及轉(zhuǎn)錄出的由于基因中有的片段不

15、轉(zhuǎn)錄以及轉(zhuǎn)錄出的mRNA中有終中有終 止密碼子等原因，所以基因中堿基數(shù)比蛋白質(zhì)中氨基酸止密碼子等原因，所以基因中堿基數(shù)比蛋白質(zhì)中氨基酸 目的目的6倍多。倍多。一個一個mRNA分子上可相繼結(jié)合多個核糖體，同時合成多分子上可相繼結(jié)合多個核糖體，同時合成多 條相同肽鏈。條相同肽鏈。返回從核糖體上脫離下來的只是多肽鏈，多肽鏈往往還要在從核糖體上脫離下來的只是多肽鏈，多肽鏈往往還要在 相應(yīng)的細(xì)胞器相應(yīng)的細(xì)胞器(內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體)內(nèi)加工，最后才形成內(nèi)加工，最后才形成 具有一定空間結(jié)構(gòu)和特定功能的蛋白質(zhì)。具有一定空間結(jié)構(gòu)和特定功能的蛋白質(zhì)。4.轉(zhuǎn)錄出來的轉(zhuǎn)錄出來的RNA有有mRNA、tRNA、rRNA，但攜帶遺傳，但攜帶遺傳信息信息的只有的只有mRNA返回返回1中心法則與生物種類的關(guān)系中心法則與生物種類的關(guān)系(1)以以DNA為遺傳物質(zhì)的生物遺傳信息的傳遞：為遺傳物質(zhì)的生物遺傳信息的傳遞：返回(2)以以RNA為遺傳物質(zhì)的生物遺傳信息的傳遞：為遺傳物質(zhì)的生物遺傳信息的傳遞：返回返回3基因控制性狀的途徑基因控制性狀的途徑直接途徑直接途徑間接途徑間接途徑方方式式基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接