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1、第四章 基因的表达,1.基因指导蛋白质的合成 2.基因对性状的控制,第一节 基因指导蛋白质的合成,一、遗传信息的转录（transcription） 在细胞核内，以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对的原则，合成RNA的过程。,为什么RNA适于作DNA的信使？,RNA是另一类核酸，它的分子结构与DNA相似：它是由核苷酸连接而成的，核苷酸也含有4种碱基，可以储存遗传信息。 RNA的碱基组成中没有碱基T（胸腺嘧啶），而替换成碱基U（尿嘧啶）。 RNA是单链，比DNA短，因此能够通过核孔，从细胞核转到细胞质中。,DNA片段,1,游离的核糖核苷酸,RNA聚合酶,DNA上的遗传信息就传递到mRNA上了,
2、mRNA,DNA,细胞质,细胞核,mRNA通过核孔进入细胞质,转 录 过 程 总 结,细胞核,场所： 模板： 原料： 原则： 产物： 意义：,DNA的一条链,4种核糖核苷酸,碱基互补配对原则,mRNA,信息从DNA传递到RNA上,注意：区别于DNA的复制,在细胞质中,以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。,二、翻译（translation）,密码子：mRNA上决定氨基酸的三个相 邻的碱基。,特别提醒： a、密码子共64个，其中含有两个起始密码子，分别是AUG、GUG。另外还有三个终止密码子UAA、UAG、UGA。有61个密码子决定氨基酸。 b、一个密码子只决定一种氨基酸 c、
3、一种氨基酸可以由多种密码子决定。,tRNA,tRNA的种类很多，但每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。故tRNA有61种。 tRNA上由很多碱基组成，其反密码子与密码子可以配对。,细胞质的核糖体,翻 译 过 程 总 结,场所： 原料： 工具： 模板： 原则： 产物：,20种氨基酸,tRNA,mRNA,碱基互补配对原则,多肽链,在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程。,以信使RNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程,细胞核,细胞质的核糖体,DNA的一条链,信使RNA,DNAmRNA,mRNA蛋白质,含A、U、C、G的4种核糖核苷酸,合成蛋白质的20种氨基酸,信使RNA,
4、有一定氨基酸顺序的多肽,例题分析：,1.牛胰岛素由51个氨基酸组成，控制该蛋白质合成的基因 中至少有多少个碱基（不计终止密码）？ 2.一个tRNA一端的三个碱基顺序是GAU，它转运的是亮氨酸，决定此氨基酸的密码子是由哪个碱基序列转录而来？,DNA,亮氨酸,mRNA,tRNA,1个氨基酸,6个碱基,3个碱基,3个碱基,分析：,2 GAT,答案：,1 306,转录,翻译,C,C,G,A,T,A,G,G,U,根据在蛋白质生物合成中遗传信息传递的规律，在下面表格中填入相应的字母：,C,C,练 一 练,(2003.全国)真核生物染色体DNA遗传信息的传递和表达过程,在细胞质中进行的是( ) A.复制 B
5、.转录 C.翻译 D.转录和翻译,C,tRNA与mRNA碱基互补配对的现象可出现在真核细胞的( ) A细胞核中 B核糖体上 C核膜上 D核孔处,B,(2007.青岛)DNA分子模板链上的碱基序列携带的遗传信息最终翻译的氨基酸如下表,则图20-2-2所示tRNA所携带的氨基酸是( ) A 赖氨酸 B丙氨酸 C.半胱氨酸 D苏氨酸,C,G,U,B,第二节 基因对性状的控制,遗传信息的传递规律（流动方向）,转录,DNA,RNA,翻译,蛋白质,克里克的预见,一、中心法则的提出及其发展,P69资料分析 中心法则的发展,转录,DNA,RNA,翻译,蛋白质,逆转录,中心法则实质上蕴涵着_和_这两类生物大分子
6、之间的相互_和相互作用。,核酸,蛋白质,联系,从基因的角度来解释孟德尔的圆粒与皱粒豌豆,DNA中插入了一段外来的DNA序列，打乱了编码淀粉分支酶的基因,淀粉分支酶不能_,蔗糖不能合成为淀粉，蔗糖含量升高,淀粉含量低的豌豆由于失水而显得皱缩,编码淀粉分支酶的 基因正常,淀粉分支酶正常合成,蔗糖合成为淀粉， 淀粉含量升高,淀粉含量高，有效保持 水分，豌豆显得圆鼓鼓,正常合成,二、基因、蛋白质与性状的关系,基因指导_的合成,基因控制生物体的_,蛋白质,性状,控制酪氨酸酶的基因异常,酪氨酸酶不能正常合成,酪氨酸不能正常转化为黑色素,缺乏黑色素表现为白化病, 基因通过控制_的合成来控制代谢过程，进而控
7、制生物体的_,酶,性状,间接控制,编码血红蛋白的 基因中一个碱基变化,血红蛋白的结构发生变化,红细胞成镰刀型,容易破裂，患溶血性贫血,囊性纤维病,CFTR基因缺失3个碱基,CFTR蛋白结构异常， 导致功能异常,患者支气管内黏液增多,黏液清除困难，细菌 繁殖，肺部感染,在大约70%的此病患者中，编码一个跨膜蛋白（CFTR蛋白）的基因缺失了3个碱基，导致CFTR蛋白在第508位缺少苯丙氨酸，进而影响了CFTR蛋白的结构，使CFTR转运氯离子的功能异常，导致患者支气管内黏液增多，管腔受阻，细菌在肺部大量生长繁殖，最终使肺功能严重受损。, 基因还能通过控制蛋白质的_而_ 控制生物体的_,性状,结构,直
8、接,直接控制,表现型=,基因型 + 外界环境,水毛茛,即表现型是基因型与环境相互作用的结果。,DNA的分布,（所以说，染色体是DNA的主要载体）,例：线粒体肌病,细胞质遗传_孟德尔的遗传规律， 后代只表现出_的性状,_和_中的DNA中的基因都称为细胞质基因。,线粒体DNA的缺陷与数十种人类的遗传病有关，这些疾病多与脑部和肌肉有关，如：,线粒体脑肌病：乳酸中毒，中风样发作综合症，母系遗传病。表现 为身材矮小、多毛、头痛、肌无力、运动诱发呕吐、癫痫发 作、再发性脑损伤，并引起偏瘫、偏语,线粒体,叶绿体,不符合,母本,基因对性状的控制,1. 通过控制酶的合成来控制代谢过程， 从而间接控制生物性状。,2. 通过控制蛋白质分子的结构来直接影响性状。,DNA蛋白质性状的关系,DNA的多样性,蛋白质的多样性,生物界的多样性,决定,导致,根本原因,直接原因/物质基础,表现形式,1、揭示生物体内遗传信息传递一般规律的是（ ） A基因的遗传定律 B碱基互补配对原则 C中心法则 D自然选择学说,C,2.如果细胞甲比细胞乙RNA的含量多，可能的原因有（） A、甲合成的蛋白质比乙多 B、乙合成的蛋白质比甲多 C、甲含的染色体比乙多 D、甲含的DNA比乙多,A,
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