基因的表達(dá)第一講基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成

基因的表達(dá)第一講基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成第1頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月一、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2頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月基因與DNA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3頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月下圖中a～d表示果蠅X染色體上的幾個(gè)基因非基因片段非基因片段非基因片段基因1片段基因2片段基因3片段基因4片段第4頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月編碼區(qū)非編碼區(qū)非編碼區(qū)啟動(dòng)子與RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)終止子原核基因編碼區(qū)非編碼區(qū)非編碼區(qū)啟動(dòng)子與RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)外顯子內(nèi)含子終止子真核基因第5頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月3.基因和性狀的關(guān)系

基因控制生物的性狀,基因是決定生物性狀的基本單位——結(jié)構(gòu)單位和功能單位。4.基因和脫氧核苷酸的關(guān)系每個(gè)基因中含有成百上千個(gè)脫氧核苷酸。5.基因和遺傳信息的關(guān)系

基因中的脫氧核苷酸（堿基對(duì)）排列順序代表遺傳信息

不同的基因含有不同的脫氧核苷酸的排列順序。

例如：豌豆的高莖基因D和矮莖基因d含有不同的脫氧核苷酸排列順序。DNA的基本組成單位是什么？基因的基本組成單位是什么？第6頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月二、基因控制蛋白質(zhì)合成1.基因的基本功能1).通過自我復(fù)制，在傳種接代中傳遞遺傳信息。2).通過轉(zhuǎn)錄、翻譯，在后代個(gè)體發(fā)育過程中，表達(dá)遺傳

信息。2.什么是表達(dá)遺傳信息？DNARNA蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄翻譯第7頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月3.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8頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月DNAmRNA蛋白質(zhì)核孔⑴mRNA

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9頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月密碼子的特點(diǎn)：⑴一種密碼子只對(duì)應(yīng)一種氨基酸⑵一種氨基酸可有一種或多種密碼子（簡(jiǎn)并性）（一種氨基酸具有兩個(gè)或多個(gè)密碼子的現(xiàn)象稱為密碼子的簡(jiǎn)并性）（對(duì)應(yīng)于同一種氨基酸的不同密碼子稱為同義密碼子）

⑶起始密碼可以編碼氨基酸、終止密碼不編碼氨基酸⑷通用性——自然界中的各種生物共用一套密碼子表第10頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月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11頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月UAU攜帶什么氨基酸？異亮氨酸AUAmRNA第12頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月5.轉(zhuǎn)錄地點(diǎn)：模板：原料：條件：原則：產(chǎn)物主要在細(xì)胞核DNA的一條鏈4種核糖核苷酸DNAmRNA

遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則

A—;T—;G—;C—UACG轉(zhuǎn)錄：在細(xì)胞核內(nèi)以DNA的一條鏈為模板按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則合成RNA

的過程。RNA聚合酶、ATP第13頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月6.翻譯場(chǎng)所：原料：模板：條件：原則：產(chǎn)物：核糖體氨基酸mRNAtRNA、酶、能量堿基互補(bǔ)配對(duì)原則(A-UU-AC-GG-C)多肽翻譯：在核糖體上，以信使RNA為模板，合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程。第14頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月UCU谷氨酸

核糖體AG

T

AC

AA

A

T

UCAUGUUUAUCU谷氨酸AAGUGAAAGmRNAUAC甲硫氨酸第15頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月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16頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月

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17頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月下圖為原核細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄、翻譯的示意圖。據(jù)圖判斷，下列描述中不正確的是

A．圖中表示4條多肽鏈正在合成B．轉(zhuǎn)錄尚未結(jié)束，翻譯即已開始C．每個(gè)核糖體各自在完成一條多肽鏈的翻譯D．一個(gè)基因在短時(shí)間內(nèi)可表達(dá)出多條多肽鏈核糖體mRNA多肽轉(zhuǎn)錄方向RNA聚合酶A第18頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月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19頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月

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20頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月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21頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月HIV病毒——逆轉(zhuǎn)錄病毒RNA病毒：逆轉(zhuǎn)錄、DNA自我復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯（RNA自我復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯）逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄、翻譯組裝第22頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月四、基因?qū)π誀畹目刂?、基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，從而控制生物的性狀。如；酪氨酸酶與白化病。

食物中的蛋白質(zhì)經(jīng)消化、吸收和水解后產(chǎn)生出苯丙氨酸，首先苯丙氨酸在(1)苯丙氨酸羥化酶的作用下變成酪氨酸，然后酪氨酸轉(zhuǎn)化為3，4雙羥苯丙氨酸，3，4雙羥苯丙氨酸在(2)酪氨酸酶的作用下，可以生成黑色素。酪氨酸酶

苯丙氨酸羥化酶第23頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月2、基因通過控制蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)來直接影響性狀。例如：鐮刀型細(xì)胞貧血癥第24頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月1.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2.一種人工合成的信使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25頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月3.一段RNA分子中(A+C)/(U+G)=0.8，則轉(zhuǎn)錄形成該RNA的DNA分子中(A+C)/(T+G)等于()

A0.2B1.25C1D0.8C4.組成人體蛋白質(zhì)的20種氨基酸所對(duì)應(yīng)的遺傳密碼共有()A.4個(gè)B.20個(gè)C.61個(gè)D.64個(gè)C第26頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月5.下圖為一組模擬實(shí)驗(yàn)，假設(shè)實(shí)驗(yàn)?zāi)苷＿M(jìn)行且四支試管中都有產(chǎn)物生成，請(qǐng)回答：第27頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月(1)A、D試管中的產(chǎn)物是

，但A試管模擬的是_____

過程。D試管模擬的是

過程。(2)B、C試管中的產(chǎn)物是

，但B試管模擬的是

C試管模擬的是

。DNADNA自我復(fù)制逆轉(zhuǎn)錄RNA轉(zhuǎn)錄RNA自我復(fù)制第28頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月(3)假如B試管中加入的DNA含有306個(gè)堿基，那么產(chǎn)物中最多含有

堿基，有

個(gè)遺傳密碼。(4)美國(guó)科學(xué)家把人的胰島素基因通過基因工程拼接到大腸桿菌的DNA分子中，通過大腸桿菌發(fā)酵生產(chǎn)胰島素，這說明：①胰島素的生物合成受

控制。基因15351第29頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月②不同生物間基因“移植”的成活，并能指導(dǎo)胰島素的合成，這說明這些生物共用一套

；從進(jìn)化的角度看：這些生物具有

，彼此間存在一定的

。③DNA分子中，“拼接”上某個(gè)基因或“剪切”去掉某個(gè)基因，并不影響DNA分子中各基因的功能，這說明：基因是遺傳物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位和功能單位親緣關(guān)系共同的祖先密碼子第30