基因的概念及表达

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1、基因的概念及表达基因的概念及表达一、基因的概念一、基因的概念二、基因指导蛋白质的合成二、基因指导蛋白质的合成四、基因对性状的控制四、基因对性状的控制三、中心法则的提出及其发展三、中心法则的提出及其发展一、基因的概念一、基因的概念基因基因是有遗传效应的是有遗传效应的DNADNA片段，它是生片段，它是生物体遗传的物体遗传的功能单位和结构单位功能单位和结构单位.遗传效应：遗传效应：指具有复制、转录、翻译、重组突变及指具有复制、转录、翻译、重组突变及调控等功能。调控等功能。1.基因的概念基因的概念3.2基础过关题组第一题基础过关题组第一题染色体（染色质）染色体（染色质）DNA基因基因脱氧核苷酸脱氧核苷

2、酸染色体是染色体是DNADNA的的主主要要载载体体，基基因因在在染染色色体体上上线线性性排列排列每每个个染染色色体体上上有有一一个个DNADNA分子分子基因是有遗传效应基因是有遗传效应的的DNADNA片断片断每个每个DNADNA分子分子上有许多基因上有许多基因基基因因中中的的脱脱氧氧核核苷苷酸酸排排列顺序代表着遗传信息列顺序代表着遗传信息每每个个基基因因由由许许多多脱脱氧氧核核苷苷酸组成酸组成DNADNA是主要的是主要的遗传物质遗传物质DNADNA片段如何蕴藏遗传信息？片段如何蕴藏遗传信息？4 4种碱基的排列顺序蕴藏着遗传信息种碱基的排列顺序蕴藏着遗传信息.DNADNA的特点的特点:多样性（碱

3、基排列顺序的千变万化）多样性（碱基排列顺序的千变万化）特异性（碱基特定的排列顺序）特异性（碱基特定的排列顺序）稳定性稳定性2.DNA片段中的遗传信息片段中的遗传信息（课本课本57页黑体字）页黑体字）分析下面的概念图，回答有关问题：分析下面的概念图，回答有关问题：A A染色体染色体B B+C CDNADNA DD基因基因 E E脱氧核苷酸脱氧核苷酸构成构成 H磷酸磷酸+FG（1）图中）图中B是是 ，F是是 ，G是是 。（2）1个个A与与C有两种比例关系：有两种比例关系：和和 。（3）每个）每个C含有含有 个个D，每个每个D中可以由中可以由 个个 E 组成。组成。蛋白质蛋白质含含N N碱基碱基脱氧

4、核糖脱氧核糖1 1：1 11 1：2 2很多很多成百上千成百上千（4）D 和和A的位置关系：的位置关系：。（5）从分子水平看）从分子水平看D和和C的关系是的关系是 。（6）C的基本组成单位是图中的的基本组成单位是图中的 。（7）在）在E构成的链中，与一分子构成的链中，与一分子G相连接的有相连接的有 分子分子F和和 分子分子H。（8）遗传信息是遗传信息是D中中 的排列顺序。的排列顺序。D D位于位于A A上上基因（基因（DD）是有遗传效是有遗传效应的应的DNADNA（C C）片断片断E E1 12 2E E（脱氧核苷酸）脱氧核苷酸）3.2两年模拟第两年模拟第2、3题题在细胞核中，以在细胞核中，以

5、在细胞核中，以在细胞核中，以DNADNADNADNA的一条链为模板，的一条链为模板，的一条链为模板，的一条链为模板，按照按照按照按照碱基互补配对碱基互补配对碱基互补配对碱基互补配对的原则合成的原则合成的原则合成的原则合成RNARNARNARNA的过的过的过的过程，叫做转录。程，叫做转录。程，叫做转录。程，叫做转录。二、基因指导蛋白质的合成二、基因指导蛋白质的合成转录转录游离在细胞质中的各种氨基酸就以游离在细胞质中的各种氨基酸就以mRNAmRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程的蛋白质的过程,叫做翻译。叫做翻译。翻译翻译基基因因的的表表达达1.RNA 与与D

6、NA的比较的比较2.基因表达的过程基因表达的过程RNARNA的种类和功能的种类和功能信使信使RNA（mRNA）作为作为DNA的信使的信使转运转运RNA（tRNA)氨基酸的运载工具。（一种转运氨基酸的运载工具。（一种转运RNA只能只能识别和转运一种氨基酸）识别和转运一种氨基酸）核糖体核糖体RNA（rRNA）核糖体的组成部分核糖体的组成部分转运转运RNARNA（tRNAtRNA）密码子密码子mRNAmRNAU GC A U A CCGA U U AU反密码子反密码子密码子表U U A G AUA U CmRNAmRNA遗传密码的特性：遗传密码的特性：1 1、有、有3 3个终止密码，没有对应的氨基个

7、终止密码，没有对应的氨基酸，所以，在酸，所以，在6464个遗传密码中，能决个遗传密码中，能决定氨基酸的遗传密码子只有定氨基酸的遗传密码子只有6161个。个。2 2、通用性：地球上几乎所有的生物共、通用性：地球上几乎所有的生物共用一套密码子表。用一套密码子表。3 3、简并性：一种氨基酸有两种以上的、简并性：一种氨基酸有两种以上的密码子的情况密码子的情况。在一定程度上能防在一定程度上能防止由于碱基的改变而导致的遗传信息止由于碱基的改变而导致的遗传信息的改变。的改变。RNARNA和和DNADNA的比较的比较DNARNA基本单位五碳糖含N碱基单双链？分布鉴定功能脱氧核苷酸脱氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸

8、脱氧核糖脱氧核糖核糖核糖A、T、G、CA、U、G、C双链双链单链单链主要是细胞核主要是细胞核主要在细胞质主要在细胞质甲基绿甲基绿 吡罗红吡罗红主要是遗传物质主要是遗传物质遗传物质遗传物质翻译翻译催化作用催化作用AG T AC A A A T AGCUGACGGUUU转录转录的过程的过程AG T AC A A A T AGCUGACGGUUURNA 聚合酶聚合酶AG T AC A A A T AGCGACGGUUU UAG T AC A A A T AGCGACGGUUU UAG T AC A A A T GCGACGGUUU UAAG T AC A A A T GCGACGUUGU UAAG

9、T AC A A A T GCGACGUGU UAUAG T AC A A A T GCGACGGU UAU UAG T AC A A A T GCGACGGU UAU UAAG T AC A A A T GCGCGGU UAU UA UAG T AC A A A T GGCGGU UAU UA U CAG T AC A A A T GGCGGU UAU UA U CmRNA碱基互补配对：碱基互补配对：碱基互补配对：碱基互补配对：GC、CG、TA、A AU U遗传信息流动：遗传信息流动：遗传信息流动：遗传信息流动：DNAmRNAUCAUG A UUAmRNA 细胞质细胞质翻译翻译的过程的过程U

10、CAUG A UUAA A U 亮氨酸亮氨酸AC U 天门冬天门冬酰氨酰氨 核糖体核糖体mRNA mRNA 与核糖体结合与核糖体结合.UCAUG A UUAA A U 亮氨酸亮氨酸AC U 天门冬天门冬酰氨酰氨 tRNAtRNA 上的反密码子与上的反密码子与 mRNAmRNA上的密码子互补配对上的密码子互补配对.UCAUG A UUAA A U 亮氨酸亮氨酸AC U 天门冬天门冬酰氨酰氨AUG 异亮氨酸异亮氨酸 tRNAtRNA 将氨基酸转运到将氨基酸转运到 mRNAmRNA上的上的 相应位置相应位置.UCAUG A UUAA A U 亮氨酸亮氨酸AC U 天门冬天门冬酰氨酰氨AUG 异亮氨酸

11、异亮氨酸 两个氨基酸分子缩合两个氨基酸分子缩合缩合缩合UCAUG A UUAA A U 亮氨酸亮氨酸AC U 天门冬天门冬酰氨酰氨AUG 异亮氨酸异亮氨酸 核糖体随着核糖体随着 mRNAmRNA滑动滑动.另一个另一个 tRNAtRNA 上的碱基与上的碱基与mRNAmRNA上的上的 密码子配对密码子配对.UCAUG A UUA 亮氨酸亮氨酸AC U 天门冬天门冬酰氨酰氨AUG 异亮氨酸异亮氨酸 一个个氨基酸分子缩合成链状结构一个个氨基酸分子缩合成链状结构UCAUG A UUA 亮氨酸亮氨酸AC U 天门冬天门冬酰氨酰氨AUG 异亮氨酸异亮氨酸 t tRNARNA离开，再去转运新的氨基酸离开，再去

12、转运新的氨基酸UCAUG A UUA 亮氨酸亮氨酸 天门冬天门冬酰氨酰氨 异亮氨酸异亮氨酸以以mRNAmRNA为模板形成了有一定氨基酸顺序的蛋白质为模板形成了有一定氨基酸顺序的蛋白质 .翻译场所：场所：场所：场所：产物：产物：产物：产物：模板：模板：模板：模板：原料：原料：原料：原料：条件：条件：条件：条件：细胞质（核糖体）细胞质（核糖体）mRNA氨基酸氨基酸ATP、酶、酶、tRNA碱基互补配对：碱基互补配对：碱基互补配对：碱基互补配对：GC、CG、U UA A、A AU U遗传信息流动：遗传信息流动：遗传信息流动：遗传信息流动：mRNA蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质转录转录翻翻译译DNA复制复制时

13、间时间场场所所条件条件原料原料模板模板产产物物过程过程特点特点信息流信息流作业作业基因控制蛋白质合成的过程DNA的遗传信息mRNA的遗传信息蛋白质的氨基酸排列顺序转录转录转录转录翻译翻译翻译翻译数量关系数量关系n3n6n练习某基因中含有某基因中含有12001200个碱基，则由它控制合成个碱基，则由它控制合成的一条肽链的最多含有肽键的个数是的一条肽链的最多含有肽键的个数是 ()A198个个 B199个个 C200个个 D201个个B基因中碱基数：基因中碱基数：mRNAmRNA中碱基数：蛋白质中氨基酸数中碱基数：蛋白质中氨基酸数6 6 ：3 3：1 1中心法则内容中心法则内容中心法则图解中心法则图

14、解遗传信息的传递规律（流动方向）遗传信息的传递规律（流动方向）转录转录DNADNARNARNA翻译翻译蛋白质蛋白质表示表示克里克的预见克里克的预见三、中心法则的提出及其发展三、中心法则的提出及其发展P P6969资料分析资料分析 中心法则的发展中心法则的发展转录转录DNADNARNARNA翻译翻译蛋白质蛋白质逆转录逆转录中心法则实质蕴涵着中心法则实质蕴涵着_和和_这两类这两类生物大分子之间的相互生物大分子之间的相互_和相互作用。和相互作用。核酸核酸蛋白质蛋白质联系联系知识小结知识小结基因对性基因对性状的控制状的控制控制蛋白质分子的结构来直接影响控制蛋白质分子的结构来直接影响性状。性状。控制酶的

15、合成来控制代谢过程，从控制酶的合成来控制代谢过程，从而间接控制生物性状。而间接控制生物性状。直接直接间接间接你能举例吗？你能举例吗？四、基因对性状的控制四、基因对性状的控制间接间接控制的举例（控制的举例（豌豆的圆粒与皱粒豌豆的圆粒与皱粒）DNADNA中插入了一段外来的中插入了一段外来的DNADNA序列，序列，打乱了编码淀粉分支酶的基因打乱了编码淀粉分支酶的基因淀粉分支酶不能淀粉分支酶不能_蔗糖不能合成为淀粉，蔗糖不能合成为淀粉，蔗糖含量升高蔗糖含量升高淀粉含量低的豌豆由于淀粉含量低的豌豆由于失水而显得皱缩失水而显得皱缩编码淀粉分支酶的编码淀粉分支酶的 基因正常基因正常淀粉分支酶正常合成淀粉分支酶正常合成蔗糖合成为淀粉，蔗糖合成为淀粉，淀粉含量升高淀粉含量升高淀粉含量高，有效保持淀粉含量高，有效保持 水分，豌豆显得圆鼓鼓水分，豌豆显得圆鼓鼓正常合成正常合成控制酪氨酸酶的控制酪氨酸酶的基因异常基因异常酪氨酸酶不能酪氨酸酶不能正常合成正常合成酪氨酸不能正常酪氨酸不能正常转化为黑色素转化为黑色素缺乏黑色素表现缺乏黑色素表现为白化病为白化病编码血红蛋白的编码血红蛋白的 基因中一个碱基变化基因中一个碱基变化血红蛋白的结构发生变化血红蛋白的结构发生变化红细胞成镰刀型红细胞成镰刀型容易破裂，患溶血性贫血容易破裂，患溶血性贫血直接直接控制的举例控制的举例