基因的表达讲课

基因的表达讲课第1页/共29页复习什么是生物的性状？

性状是指生物体所表现出来的形态特征、生理特征和行为方式的特征。比如：高矮胖瘦、血型、卷发等等。第2页/共29页生物的性状是通过蛋白质的结构和功能来体现的。例如、子女像父母，从现象上看是性状的相似，而性状的相似说明子女与父母之间在蛋白质结构和功能上相似或相同；从本质上看，是由于父母把自己的DNA传给子女。因此可总结为子女获得父母的DNA，DNA控制合成蛋白质，蛋白质体现性状。第3页/共29页据科学家推算，人体内约含有10万种以上的蛋白质，而人体的细胞中只含有46个DNA分子，那么46个DNA分子如何控制合成10万种蛋白质的？人们推测：1个DNA分子应该可以控制合成多种蛋白质，进而控制多种性状。现代遗传学的研究认为：生物的性状是由基因控制的，每个DNA分子上有很多个基因，这些基因分别控制不同的性状。(第4页/共29页肤色眼皮单双血型基因有遗传效应的DNA片段控制生物性状在染色体上呈线性排列基因基因存在于染色体上，每条染色体含有一个DNA分子，每个DNA分子上有很多个基因。第5页/共29页基因控制生物性状指导合成蛋白质体现者基因指导合成出蛋白质，从而使生物表现出一定的性状，这个过程叫做基因的表达。问题：基因是怎样指导蛋白质的合成呢？第6页/共29页1.DNA（基因）主要存在哪里？2.蛋白质在哪里合成？DNA主要在细胞核蛋白质的合成在细胞质进行指导通过mRNA大量的科学实验表明：遗传信息的传递不是由DNA直接传递给蛋白质的，而是在细胞核中先把DNA的遗传信息传递给RNA，然后RNA进入细胞质中，在蛋白质的合成中起模板作用。我们把这种RNA形象的叫做信使RNA。第7页/共29页RNA有三种：信使RNA，简写为mＲＮＡ；转运RNA，简写为tＲＮＡ；核糖体RNA，简写为rＲＮＡ。第8页/共29页RNA和DNA的比较DNARNA基本单位五碳糖含N碱基单双链？分子大小

脱氧核苷酸脱氧核糖A、T、G、C双链核糖核苷酸核糖A、U、G、C单链很大比较小U—尿嘧啶第9页/共29页TCATGATT

AAG

T

AC

AAAT

DNA分子UCAUGAUUAmRNA第10页/共29页含N碱基脱氧核糖磷酸

构成人体的核酸有两种，构成人体核酸的基本单位－－核苷酸有（）

A.2种B.4种C.5种D.8种磷酸核糖含N碱基D基因控制蛋白质合成的过程包括“转录”和“翻译”两个阶段。第11页/共29页AG

T

AC

TA

A

T

DNA的一条链UUAGAUAUC思考：与DNA复制的异同点？mRNA1、遗传信息的转录：

在细胞核中，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，叫做转录。第12页/共29页二.基因控制蛋白质的合成（一）DNA的转录和翻译第13页/共29页1.DNA的转录a.DNA解旋，以一条链为模板合成RNAb.DNA与RNA的碱基互补配对：A—U

；T—A

C—G；G—Cc.

组成

RNA的核糖核苷酸一个个连接起来场所：主要在细胞核过程：条件：模板：DNA的一条链酶：

解旋酶、RNA聚合酶原料：四种核糖核苷酸能量：ATP结果：形成一条mRNA这样：DNA上的遗传信息就传递到mRNA上第14页/共29页1、mRNA上有25％的腺嘌呤，35％的尿嘧啶，则转录该mRNA的DNA分子上腺嘌呤占碱基总数的（）A50％B25％C30％D35％C2、烟草、烟草花叶病毒中，所含的核苷酸种类和碱基种类各有多少？烟草中的核苷酸种类有8种，碱基种类有5种。烟草花叶病毒中所含的核苷酸种类有4种，碱基种类有4种。练习第15页/共29页2、遗传信息的翻译

指以mRNA为模板，以细胞质中的各种氨基酸为原料，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。

由DNA转录出mRNA之后，mRNA就通过核孔到达细胞质中的核糖体上，直接指导蛋白质的合成，这个过程我们把它叫做翻译。第16页/共29页mRNA：碱基的数量排列顺序种类蛋白质：氨基酸的数量排列顺序种类决定决定决定?种?种4种20种讨论：4种碱基如何决定20种氨基酸？就像10个数字如何决定无数种手机号码？科学家们在20世纪60年代初开始了对遗传密码的研究工作，几年后终于弄清楚了：3个碱基决定1个氨基酸，四个碱基可以决定43=64种氨基酸；以及哪3个碱基决定哪种氨基酸.第17页/共29页密码子：mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。UCAUGAUUAmRNA（模板）

密码子

密码子

密码子第18页/共29页密码子表UUAGAUAUCmRNA第19页/共29页1、把氨基酸合成蛋白质的场所在哪里？提问核糖体而原料氨基酸大量分散在细胞质中，那么氨基酸是怎样被运送到核糖体上的呢？运载工具：转运

RNA（tRNA)第20页/共29页运载工具：转运

RNA（tRNA)ACU天冬氨酸AUG

异亮氨酸

反密码子注意：一种tRNA只能携带一种氨基酸第21页/共29页二.基因控制蛋白质的合成（一）DNA的转录和翻译第22页/共29页场所：细胞质的核糖体上条件：模板：mRNA原料：20种氨基酸能量：ATP结果：多肽2、翻译第23页/共29页信息传递：DNA上的遗传信息（脱氧核苷酸的排列顺序）转录细胞核mRNA(核糖核苷酸的排列顺序)翻译细胞质蛋白质（特定的氨基酸顺序）第24页/共29页遗传信息的传递只有这种模式吗？中心法则DNA转录RNA翻译蛋白质逆转录基因对性状的控制控制酶的合成来间接控制代谢过程而控制性状控制蛋白质分子的结构而直接影响性状第25页/共29页练习1、“遗传信息”是指：（）

A、基因的脱氧核苷酸排列顺序

B、DNA的碱基对排列顺序

C、信使RNA的核苷酸排列顺序

D、蛋白质的氨基酸排列顺序2、“密码子”是指：（）

A、核酸上特定排列顺序的碱基

B、DNA特定排列顺序的碱基

C、信使RNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基

D、转运RNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基AC第26页/共29页3.某基因中含有1200个碱基对，则由它控制合成的含有两条肽链的蛋白质分子中最多含有肽健的个数是()A．198个