基因的表達(dá)課件

基因的表達(dá)課件.第一頁，共30頁。

基因的表達(dá)

第二頁，共30頁。（一）、什么是基因？

基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段，是決定生物性狀的基本單位。

第三節(jié)基因的表達(dá)1.基因和染色體的關(guān)系

基因在染色體上，并且在染色體呈線性排列，染色體是基因的主要載體。果蠅某一條染色體上的幾個(gè)基因2.基因與DNA的關(guān)系：

整個(gè)DNA分子中都是由基因構(gòu)成的嗎？基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。第三頁，共30頁?；蚺cDNA和染色體以及脫氧核苷酸間的關(guān)系

染色體基因1基因2非編碼區(qū)編碼區(qū)非編碼區(qū)第四頁，共30頁。1、染色體、DNA、基因、脫氧核苷酸的關(guān)系：1條染色體

1個(gè)DNA分子

多個(gè)基因

許多脫氧核苷酸通常含有含有含有（1）染色體復(fù)制后，1條染色體含有2個(gè)DNA分子。（2）基因在染色體上呈線性排列。（3）每個(gè)基因特定的脫氧核苷酸的排列順序（堿基順序）代表著基因所攜帶的遺傳信息。第五頁，共30頁?；虻谋磉_(dá)是一個(gè)什么過程？

基因表達(dá)是一個(gè)把遺傳信息反映到蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)上的控制蛋白質(zhì)合成的過程。

問題：基因主要位于細(xì)胞的________

中，細(xì)胞中蛋白質(zhì)合成的場所是_________，在細(xì)胞質(zhì)中。

細(xì)胞核核糖體遺傳信息是通過什么傳遞到細(xì)胞質(zhì)的？

（二）基因控制蛋白質(zhì)的合成第六頁，共30頁。1、RNA分子結(jié)構(gòu)與DNA的比較：堿基五碳糖組成單位結(jié)構(gòu)RNA

DNA

分布

雙鏈結(jié)構(gòu)

單鏈結(jié)構(gòu)脫氧核苷酸核糖核苷酸脫氧核糖核糖A、T、C、GA、U、C、G

主要在細(xì)胞核其余在線粒體葉綠體、質(zhì)粒主要在細(xì)胞質(zhì)第七頁，共30頁。2.RNA的種類和功能把DNA的遺傳信息傳遞給蛋白質(zhì)運(yùn)輸氨基酸和蛋白質(zhì)共同組成核糖體mRNA(信使RNA)tRNA（轉(zhuǎn)運(yùn)RNA)rRNA（核糖體RNA）第八頁，共30頁。DNAmRNA蛋白質(zhì)核孔（1）mRNA

mRNA上決定一個(gè)氨基酸的三個(gè)相鄰堿基叫做密碼子。UCAUGAUUAmRNA

密碼子

密碼子

密碼子第九頁，共30頁。tRNA⑵轉(zhuǎn)運(yùn)RNA（tRNA）：含有反密碼子一個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA只能攜帶一種特定的氨基酸！細(xì)胞中的轉(zhuǎn)運(yùn)RNA至少有

種！61UAU第十頁，共30頁。

2、蛋白質(zhì)的合成包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)階段：

（1）“轉(zhuǎn)錄”是一個(gè)_________的過程，進(jìn)行的場所是_______。

“轉(zhuǎn)錄”過程的進(jìn)行條件：_______________________________。合成mRNA細(xì)胞核DNA模板、4種游離的核糖核苷酸、酶、ATP等

如何保證“轉(zhuǎn)錄”的準(zhǔn)確性？堿基互補(bǔ)配對(duì)原則：A＝U、C＝G

第十一頁，共30頁。

（2）“翻譯”是一個(gè)__________的過程，進(jìn)行的場所是_______。合成蛋白質(zhì)核糖體

“翻譯”過程的進(jìn)行條件：_______________________________。mRNA和轉(zhuǎn)運(yùn)RNA、氨基酸、酶、ATP等

mRNA如何決定蛋白質(zhì)中的氨基酸？

現(xiàn)代遺傳學(xué)研究認(rèn)為，mRNA通過密碼子決定蛋白質(zhì)中的氨基酸。第十二頁，共30頁。信使RNA上決定一個(gè)氨基酸的3個(gè)相鄰的堿基UCAUGAUUAmRNA密碼子密碼子密碼子第十三頁，共30頁。P65思考與討論20種氨基酸的密碼子密碼子共有多少種？決定氨基酸的密碼子共有多少種？6461第十四頁，共30頁。UCU谷氨酸

核糖體AG

T

AC

AA

A

T

UCAUGUUUAUCU谷氨酸AAGUGAAAGmRNAUAC甲硫氨酸第十五頁，共30頁。AAGUGAAAGmRNA脫水縮合UCU谷氨酸UAC甲硫氨酸UCU谷氨酸AG

T

AC

AA

A

T

UCAUGUUUA第十六頁，共30頁。

通常一個(gè)mRNA同時(shí)結(jié)合多個(gè)核糖體，進(jìn)行多個(gè)肽鏈的合成。

第十七頁，共30頁。DNA（基因）mRNA蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄翻譯復(fù)制復(fù)制逆轉(zhuǎn)錄（三）、遺傳信息流——中心法則

遺傳信息可以從DNA流向DNA，即完成DNA的自我復(fù)制過程；遺傳信息也可以從DNA流向RNA，進(jìn)而流向蛋白質(zhì)，即完成遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程。

在某些病毒中，RNA也可以自我復(fù)制，并且還發(fā)現(xiàn)在一些病毒蛋白質(zhì)的合成過程中，RNA可以在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下合成DNA。第十八頁，共30頁。

在某些病毒中，RNA也可以自我復(fù)制，并且還發(fā)現(xiàn)在一些病毒蛋白質(zhì)的合成過程中，RNA可以在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下合成DNA。逆轉(zhuǎn)錄病毒：勞斯腫瘤病毒、HIV病毒RNA——〉DNA——〉RNA——〉蛋白質(zhì)RNA自我復(fù)制的病毒：煙草花葉病毒RNA正鏈——〉RNA負(fù)鏈——〉RNA正鏈轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄翻譯中心法則補(bǔ)充RNADNA蛋白質(zhì)翻譯轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄復(fù)制復(fù)制第十九頁，共30頁。A—C—U—G—G—A—U—C—UmRNA轉(zhuǎn)錄翻譯蛋白質(zhì)

mRNA（遺傳密碼）ACUGGAUCUDNA雙鏈A—C—T—G—G—A—T—C—TT—G—A—C—C—T—A—G—A

tRNA（反密碼子）U–G–AC–C–UA–G–A蘇氨酸——甘氨酸——絲氨酸

肽鍵肽鍵第二十頁，共30頁。思考：

1.關(guān)于遺傳信息、遺傳密碼、反密碼子存在的位置、作用、特點(diǎn)的不同。

2.基因中堿基數(shù)、mRNA中堿基數(shù)、肽鏈中氨基酸數(shù)的關(guān)系。

6n：3n：n第二十一頁，共30頁。（四）基因、蛋白質(zhì)、性狀的關(guān)系：性狀=基因+環(huán)境多基因遺傳細(xì)胞質(zhì)遺傳第二十二頁，共30頁。

小結(jié)：基因的表達(dá)控制蛋白質(zhì)的合成脫氧核苷酸序列核糖核苷酸序列氨基酸序列DNAmRNA蛋白質(zhì)復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯（基因）遺傳信息遺傳密碼細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行細(xì)胞質(zhì)內(nèi)進(jìn)行第二十三頁，共30頁。

練習(xí)

1．水蛭素是由65個(gè)氨基酸組成的蛋白質(zhì)，控制該蛋白質(zhì)合成的基因的堿基數(shù)至少為（

）

A.390B.195C.65D.260

2．某真核生物體內(nèi)有一種蛋白質(zhì)分子，由一條多肽鏈組成，共150個(gè)氨基酸，控制這個(gè)蛋白質(zhì)合成的基因中所含的堿基數(shù)為（）

A.300B.600C.900D.多于900

第二十四頁，共30頁。

3．已知AUG、GUG為起始密碼子，UAA、UGA、UAG為終止密碼子，某信使RNA能控制51個(gè)氨基酸合成肽鏈，其堿基排列順序如下：AUUCGAUGAC……(40個(gè)堿基)……CCAGAUCU……，由于某種原因，在CCA后插入了一個(gè)堿基U，則突變后多肽鏈中氨基酸的數(shù)目為

，該多肽中的第9位氨基酸由脯氨酸變?yōu)榻M氨酸。已知脯氨酸的密碼子為CCU、CCC、CCA、CCG，組氨酸的密碼子為CAU、CAC。突變后基因中決定第9位組氨酸的密碼子的堿基對(duì)的組成是：

或

，原基因中發(fā)生突變的堿基對(duì)是

。

16CATGTA

CACGTG

GC第二十五頁，共30頁。4.已知一段DNA分子中，鳥嘌呤占的比例是20%，由該DNA轉(zhuǎn)錄出來的RNA，其胞嘧啶的比例是A.10%B.20%C.40%D.無法確定5.一種人工合成的信使RNA只含有兩種核苷酸（UC）該RNA分子中遺傳密碼的種類最多有多少種？A.2種B.6種C.8種D.16種

只能確定雙鏈DNA分子中G和C共占全部堿基的40%，每條鏈中G和C也占該鏈的40%，但G或C在該鏈中各自占有的比例無法確定。第二十六頁，共30頁。

6.乳腺細(xì)胞和唾液腺細(xì)胞都來自外胚層。乳腺細(xì)胞能夠合成乳蛋白,不能合成唾液淀粉酶，而唾液腺細(xì)胞正相反。對(duì)這一現(xiàn)象的解釋是:（多選）A.唾液腺細(xì)胞沒有合成乳蛋白的基因B.乳腺細(xì)胞沒有合成唾液淀粉酶的基因C.兩種細(xì)胞都有合成乳蛋白、唾液淀粉酶的基因D.兩種細(xì)胞中相關(guān)基因選擇性表達(dá)

7

．狼體內(nèi)有a種蛋白質(zhì)，兔體內(nèi)有b種蛋白質(zhì)，狼捕食兔后，狼體內(nèi)的一個(gè)細(xì)胞中含有的蛋白質(zhì)種類最可能是（）

A．少于aB.a+bC.aD.多于a第二十七頁，共30頁。

8.下圖表示DNA（基因）控制蛋白質(zhì)合成的過程，請(qǐng)分析后回答：

DNA片段①TAG

（基因）②ATC

信使RNA③UAG

轉(zhuǎn)運(yùn)RNA④AUC

氨基酸⑤

（1）圖中標(biāo)出的堿基符號(hào)，包括了

種核苷酸（2）在DNA雙鏈中，

鏈為轉(zhuǎn)錄鏈，密碼子存在于

鏈。（3）已知人的胰島素含有51個(gè)氨基酸，控制合成胰島素的基因至少含有

個(gè)脫氧核苷酸

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