遗传信息的表达2-lxppt课件

1、 蚕豆根尖细胞在含蚕豆根尖细胞在含3H3H标志的胸腺嘧啶脱氧核标志的胸腺嘧啶脱氧核苷培育基中完成一个细胞周期，然后在不含苷培育基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标志的培育基中继续分裂至中期，其放射性标志的培育基中继续分裂至中期，其染色体的放射性标志分布情况是染色体的放射性标志分布情况是 A每条染色体的两条单体都被标志每条染色体的两条单体都被标志B每条染色体中都只需一条单体被标志每条染色体中都只需一条单体被标志C只需半数的染色体中一条单体被标志只需半数的染色体中一条单体被标志 D每条染色体的两条单体都不被标志每条染色体的两条单体都不被标志B时间时间场所场所条件条件方式方式过程特点过程特点 保

2、证复制保证复制准确的条件准确的条件有丝分裂间期、有丝分裂间期、减数第一次分裂间期减数第一次分裂间期细胞核线粒体、叶绿体细胞核线粒体、叶绿体模板、原料、能量、模板、原料、能量、解旋酶、解旋酶、 DNA DNA聚合酶等聚合酶等半保管复制半保管复制边解旋边复制边解旋边复制双螺旋构造提供准确模板双螺旋构造提供准确模板碱基互补配对原那么不变碱基互补配对原那么不变三、真核细胞的三、真核细胞的DNADNA复制要点复制要点PPP细胞中细胞中DNA复制时，原料及能量由复制时，原料及能量由4种三磷酸脱氧核苷种三磷酸脱氧核苷dNTP提供提供注：回答制所需条件的题注：回答制所需条件的题时不要把能量写成时不要把能量写成

3、ATP脱氧核苷酸脱氧核苷酸能量能量第四节第四节 遗传信息的表达遗传信息的表达人教书人教书三三4四四1、2资料分析：资料分析：大肠杆菌细胞的拟核有大肠杆菌细胞的拟核有1个个DNA分子，长度约分子，长度约4700000个碱基对，在个碱基对，在DNA分子上分布着分子上分布着4400个基因，每个基因的平均长度约为个基因，每个基因的平均长度约为1000个碱基个碱基对。对。人类人类22条常染色体条常染色体XY染色体上的染色体上的DNA分分子大约有子大约有31.6亿个碱基对，其中，构成基因的亿个碱基对，其中，构成基因的碱基数占碱基总数的比例不超越碱基数占碱基总数的比例不超越2。结论：结论：基因是基因是DNA

4、的片段，的片段，DNA的片段不一定是基因。的片段不一定是基因。每个片段含有成百上千个脱氧核苷酸。每个片段含有成百上千个脱氧核苷酸。绿色荧光水母绿色荧光水母转基因小鼠转基因小鼠基因有遗传效应，能控制生物的性状。基因有遗传效应，能控制生物的性状。结论：结论：资料分析：资料分析：绿色荧光蛋白基因绿色荧光蛋白基因基因、基因、DNADNA、染色体与遗传信息的关系、染色体与遗传信息的关系DNA染色体染色体指点蛋白质指点蛋白质X的合成的合成染色体染色体基因基因DNA基因基因染色体染色体DNA指点蛋白质指点蛋白质Y的合成的合成基因基因1基因基因2基因基因遗传信息遗传信息遗传信息怎样从遗传信息怎样从基因传送到基

5、因传送到蛋白质？蛋白质？染色体染色体DNA上的上的某个基因某个基因核糖体核糖体多肽蛋白质多肽蛋白质谁能传送遗传信息？资料分析：资料分析：1955年有人曾用洋葱很尖细胞进展实验：年有人曾用洋葱很尖细胞进展实验：假设向细胞中参与假设向细胞中参与RNA酶分解其中的酶分解其中的RNA，蛋白质合成就停顿；蛋白质合成就停顿；而假设再加进了从酵母中提取出来的而假设再加进了从酵母中提取出来的RNA，那么又可重新合成一定数量的蛋白质。那么又可重新合成一定数量的蛋白质。实验结果阐明蛋白质合成显然跟实验结果阐明蛋白质合成显然跟RNA有关。有关。结论：结论： 1955年拉斯特年拉斯特LasterGold等人用变形虫的

6、换核实等人用变形虫的换核实验，实验过程如下：验，实验过程如下： A组变形虫用同位素标志的尿嘧啶核苷培育液来培育，组变形虫用同位素标志的尿嘧啶核苷培育液来培育，发现标志的发现标志的RNA分子首先出如今细胞核中；分子首先出如今细胞核中；B组变形虫组变形虫培育在未标志的尿嘧啶核苷培育液中，变形虫的细胞核培育在未标志的尿嘧啶核苷培育液中，变形虫的细胞核和细胞质中均未发现有标志的和细胞质中均未发现有标志的RNA。 在适当的时候，用这两组变形虫进展核移植实验。将在适当的时候，用这两组变形虫进展核移植实验。将A组变形虫的细胞核移植到组变形虫的细胞核移植到B组变形虫的细胞质中，将组变形虫的细胞质中，将B组变形

7、虫的细胞核移植到组变形虫的细胞核移植到A组变形虫的细胞质中，分别组变形虫的细胞质中，分别进展培育察看。发现进展培育察看。发现B组中大部分标志的组中大部分标志的RNA相继从细相继从细胞核中移入细胞质中。胞核中移入细胞质中。证明：证明：RNA是在细胞核中合成的。是在细胞核中合成的。证明：证明：RNA可以从细胞核中转移到细胞质中。可以从细胞核中转移到细胞质中。染色体染色体DNA上的上的某个基因某个基因信使信使RNA核糖体核糖体多肽蛋白质多肽蛋白质A核糖核糖PC核糖核糖PU核糖核糖PPG核糖核糖AAGC AUU信使信使RNAmRNA核糖体核糖体RNArRNA转运转运RNAtRNA被转运的被转运的氨基酸

8、氨基酸RNARNA的分类的分类分类分类功能功能信使信使RNA(mRNA)将遗传信息从将遗传信息从DNA传递到蛋白质传递到蛋白质核糖体核糖体RNA( rRNA )核糖体组成成分核糖体组成成分转运转运RNA(tRNA)识别转运氨基酸识别转运氨基酸识别识别mRNA碱基序列碱基序列三、基因三、基因 蛋白质蛋白质遗传信息的表达遗传信息的表达1、转录与、转录与DNA复制有什么共同之处？这对保证遗复制有什么共同之处？这对保证遗传信息的准确转录有什么意义？传信息的准确转录有什么意义？2、转录成的、转录成的RNA的碱基序列，与作为模板的的碱基序列，与作为模板的DNA单链的碱基序列有那些异同？与该单链的碱基序列有

9、那些异同？与该DNA的另的另一条链的碱基序列有那些异同？一条链的碱基序列有那些异同？场所场所:模板模板:原料原料:条件条件:产物产物:原那么原那么:细胞核为主细胞核为主DNA基因的一条链基因的一条链四种核糖核苷酸四种核糖核苷酸(A、G、C、URNA聚合酶等、能量聚合酶等、能量单链的单链的RNA碱基互补配对原那么碱基互补配对原那么单链单链A=U,T=A; G=C,C=G转录遗传信息转录遗传信息基因基因 mRNA1、转录：、转录：染色体染色体DNA上的上的某个基因某个基因信使信使RNA核糖体核糖体多肽蛋白质多肽蛋白质2、翻译、翻译翻译遗传信息翻译遗传信息mRNA 多肽蛋白质多肽蛋白质核苷酸碱基与氨

10、基酸之间的对应关系是怎样的？核苷酸碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的？一个碱基决议一个氨基酸？一个碱基决议一个氨基酸？ 414，不行，不行二个碱基决议一个氨基酸？二个碱基决议一个氨基酸？4216，不行，不行三个碱基决议一个氨基酸？三个碱基决议一个氨基酸？ 4364，足足有余，足足有余 密码子密码子3UCAUGAUAUmRNA 密码子密码子1 密码子密码子21密码子：密码子： 遗传学上把遗传学上把mRNA中决议一个氨基中决议一个氨基酸的相邻的三个碱基称为密码子。酸的相邻的三个碱基称为密码子。通用性通用性简并性简并性阅读时不重叠、无逗号阅读时不重叠、无逗号G无逗号的意义无逗号的意义 假设中间某个碱

11、基添加或缺失，阅读按新顺假设中间某个碱基添加或缺失，阅读按新顺序进展下去，最终构成的多肽与原先的完全序进展下去，最终构成的多肽与原先的完全不一样。移码突变不一样。移码突变 A U G G U A C U G U C AA U G G U A C U G U C A 甲硫氨酸甲硫氨酸 缬氨酸缬氨酸 亮氨酸亮氨酸 丝氨酸丝氨酸 A U G U A C U G U C AA U G U A C U G U C A 甲硫氨酸甲硫氨酸 酪氨酸酪氨酸 半胱氨酸半胱氨酸 UCAGUCAGUCAGUCAGUCAGUCAG精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸第一第一字母字母第

12、二字母第二字母第三第三字母字母苯丙氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸甲硫氨酸甲硫氨酸(起始起始)终止终止终止终止终止终止丝氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸酪氨酸酪氨酸酪氨酸酪氨酸半胱氨酸半胱氨酸半胱氨酸半胱氨酸色氨酸色氨酸组氨酸组氨酸组氨酸组氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酰胺天冬酰胺天冬酰胺天冬酰胺天冬酰胺丝氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸缬氨酸缬氨酸缬氨酸缬氨酸缬氨酸缬氨酸缬氨酸缬氨酸(起始起始)苏氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸

13、苏氨酸苏氨酸苏氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸赖氨酸赖氨酸赖氨酸赖氨酸天冬氨酸天冬氨酸天冬氨酸天冬氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸细胞中谁来阅读翻译细胞中谁来阅读翻译mRMA的密码子？的密码子？AC U 天冬氨酸AUG异亮异亮氨酸氨酸2 2反密码子：反密码子：tRNAtRNA分子的分子的“叶片端有三个特殊的碱基称为叶片端有三个特殊的碱基称为“反反密码子，能与密码子，能与mRNAmRNA上的上的“密码子互补。密码子互补。G A U A U C细胞质基质中有许多游离的氨基酸和细胞质基质中有许多游离的氨基酸和tRNA多聚核糖体多聚核糖体

14、场所场所:模板模板:原料原料:条件条件:产物产物:原那么原那么:细胞质的核糖体上细胞质的核糖体上以以mRNA为直接模板为直接模板20种氨基酸种氨基酸需求需求tRNA、核糖体、酶和能量、核糖体、酶和能量多肽蛋白质多肽蛋白质密码子与反密码子碱基互补配对密码子与反密码子碱基互补配对,A=U， U=A，C=G， G=C2、翻译、翻译翻译遗传信息翻译遗传信息mRNA 多肽蛋白质多肽蛋白质DNA基因基因 蛋白质蛋白质遗传信息的表达遗传信息的表达转录转录翻译翻译TCAUCAGCUGCATCAUCAGCUGCAn3n6n 阐明：由于基因中存在可转录出终止密码子的片阐明：由于基因中存在可转录出终止密码子的片段等

15、，实践上基因段等，实践上基因DNA上所含有的碱基数上所含有的碱基数要大于要大于6n,或氨基酸数目小于或氨基酸数目小于n。 普通标题中带有普通标题中带有“至少或至少或“最多字样。最多字样。生物多样性缘由生物多样性缘由 蛋白质种类多样。蛋白质种类多样。 每种蛋白质的氨基酸的种类、数目、排序；肽每种蛋白质的氨基酸的种类、数目、排序；肽链的空间构造多样。链的空间构造多样。 翻译所用的翻译所用的mRNA中核糖核苷酸的数目、排序中核糖核苷酸的数目、排序多样。多样。 转录所用的基因转录所用的基因DNA的脱氧核苷酸的数目、的脱氧核苷酸的数目、排序多样。排序多样。根本缘由根本缘由直接缘由直接缘由四、基因对性状的

16、控制四、基因对性状的控制一中心法那么及其开展一中心法那么及其开展1 1、遗传信息的流动方向、遗传信息的流动方向遗传信息的流动方向遗传信息的流动方向1.DNADNA 复制复制 细胞生物及细胞生物及DNA病毒病毒2.DNARNA 转录转录 3.RNA 蛋白质蛋白质 翻译翻译 4.RNA RNA复制复制 RNA病毒病毒5.RNA DNA逆转录逆转录 某些某些RNA病毒病毒 逆转录病毒逆转录病毒 四、基因对性状的控制四、基因对性状的控制一中心法那么及其开展一中心法那么及其开展DNADNARNARNA蛋白质蛋白质转录转录翻译翻译逆转录逆转录复制复制复制复制1 1、遗传信息的流动方向、遗传信息的流动方向2

17、 2、遗传物质的根本功能、遗传物质的根本功能携带携带( (传送传送) )表达表达遗传信息遗传信息二基因、蛋白质和性状的关系二基因、蛋白质和性状的关系镰刀型细胞贫血症镰刀型细胞贫血症 控制血红蛋白构成的基因正控制血红蛋白构成的基因正常常血红蛋白的构造正常血红蛋白的构造正常红细胞正常呈双凹圆饼状红细胞正常呈双凹圆饼状不易破裂，携带氧气不易破裂，携带氧气控制血红蛋白构成的基因异常控制血红蛋白构成的基因异常血红蛋白的构造发生变化血红蛋白的构造发生变化红细胞呈镰刀状红细胞呈镰刀状容易破裂，患溶血性贫血容易破裂，患溶血性贫血二基因、蛋白质和性状的关系二基因、蛋白质和性状的关系1、P70 基因基因构造蛋白的

18、合成构造蛋白的合成表现性状表现性状 基因直接控制性状基因直接控制性状 人的白化病人的白化病控制酶构成的基因异常控制酶构成的基因异常酪氨酸酶不能正常合成酪氨酸酶不能正常合成酪氨酸不能正常转化为黑色素酪氨酸不能正常转化为黑色素缺乏黑色素而表现为白化病缺乏黑色素而表现为白化病控制酶构成的基因正常控制酶构成的基因正常酪氨酸酶正常合成酪氨酸酶正常合成酪氨酸能正常转化为黑色素酪氨酸能正常转化为黑色素表现正常表现正常豌豆的圆粒与皱粒豌豆的圆粒与皱粒 DNA DNA中插入了一段外来的中插入了一段外来的DNADNA序列，打乱了编码淀粉分支序列，打乱了编码淀粉分支酶的基因酶的基因淀粉分支酶不能正常合成淀粉分支酶不

19、能正常合成蔗糖不合成为淀粉，蔗糖不合成为淀粉，蔗糖含量升高蔗糖含量升高淀粉含量低的豌豆由于失水而淀粉含量低的豌豆由于失水而显得伸展性状：皱粒显得伸展性状：皱粒编码淀粉分支酶的基因正常编码淀粉分支酶的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，有效保管水分，豌淀粉含量高，有效保管水分，豌豆显得圆鼓鼓性状：圆粒豆显得圆鼓鼓性状：圆粒二基因、蛋白质和性状的关系二基因、蛋白质和性状的关系2、P69 基因基因酶蛋白质的合成酶蛋白质的合成 酶催化相应代谢反响酶催化相应代谢反响反响产物表现性状反响产物表现性状 基因间接控制性状基因间接控制性状 小结：基因对性状的控制小结：基因对性状的控制基因基因 性状性状构造蛋白构造蛋白 细胞构造细胞构造酶或激素酶或激素 细胞代谢细胞代谢间接控制造用间接控制造用直接控制造用直接控制造用真核细胞中复制、转录、翻译的比较真核细胞中复制、转录、翻译的比较DNA复制复制转录转录翻译翻