基因的表达课件

基因的表达课件第1页，共26页，2023年，2月20日，星期四（一）、什么是基因？

基因是具有遗传效应的DNA片段，是决定生物性状的基本单位。

第三节基因的表达1.基因和染色体的关系

基因在染色体上，并且在染色体呈线性排列，染色体是基因的主要载体。果蝇某一条染色体上的几个基因2.基因与DNA的关系：

整个DNA分子中都是由基因构成的吗？基因是有遗传效应的DNA片段。第2页，共26页，2023年，2月20日，星期四基因与DNA和染色体以及脱氧核苷酸间的关系

染色体基因1基因2非编码区编码区非编码区第3页，共26页，2023年，2月20日，星期四1、染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的关系：1条染色体

1个DNA分子

多个基因

许多脱氧核苷酸通常含有含有含有（1）染色体复制后，1条染色体含有2个DNA分子。（2）基因在染色体上呈线性排列。（3）每个基因特定的脱氧核苷酸的排列顺序（碱基顺序）代表着基因所携带的遗传信息。第4页，共26页，2023年，2月20日，星期四基因的表达是一个什么过程？

基因表达是一个把遗传信息反映到蛋白质分子结构上的控制蛋白质合成的过程。

问题：基因主要位于细胞的________

中，细胞中蛋白质合成的场所是_________，在细胞质中。

细胞核核糖体遗传信息是通过什么传递到细胞质的？

（二）基因控制蛋白质的合成第5页，共26页，2023年，2月20日，星期四1、RNA分子结构与DNA的比较：碱基五碳糖组成单位结构RNA

DNA

分布

双链结构

单链结构脱氧核苷酸核糖核苷酸脱氧核糖核糖A、T、C、GA、U、C、G

主要在细胞核其余在线粒体叶绿体、质粒主要在细胞质第6页，共26页，2023年，2月20日，星期四2.RNA的种类和功能把DNA的遗传信息传递给蛋白质运输氨基酸和蛋白质共同组成核糖体mRNA(信使RNA)tRNA（转运RNA)rRNA（核糖体RNA）第7页，共26页，2023年，2月20日，星期四DNAmRNA蛋白质核孔（1）mRNA

mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基叫做密码子。UCAUGAUUAmRNA

密码子

密码子

密码子第8页，共26页，2023年，2月20日，星期四tRNA⑵转运RNA（tRNA）：含有反密码子一个转运RNA只能携带一种特定的氨基酸！细胞中的转运RNA至少有

种！61UAU第9页，共26页，2023年，2月20日，星期四

2、蛋白质的合成包括转录和翻译两个阶段：

（1）“转录”是一个_________的过程，进行的场所是_______。

“转录”过程的进行条件：_______________________________。合成mRNA细胞核DNA模板、4种游离的核糖核苷酸、酶、ATP等

如何保证“转录”的准确性？碱基互补配对原则：A＝U、C＝G

第10页，共26页，2023年，2月20日，星期四

（2）“翻译”是一个__________的过程，进行的场所是_______。合成蛋白质核糖体

“翻译”过程的进行条件：_______________________________。mRNA和转运RNA、氨基酸、酶、ATP等

mRNA如何决定蛋白质中的氨基酸？

现代遗传学研究认为，mRNA通过密码子决定蛋白质中的氨基酸。第11页，共26页，2023年，2月20日，星期四信使RNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基UCAUGAUUAmRNA密码子密码子密码子第12页，共26页，2023年，2月20日，星期四P65思考与讨论20种氨基酸的密码子密码子共有多少种？决定氨基酸的密码子共有多少种？6461第13页，共26页，2023年，2月20日，星期四UCU谷氨酸

核糖体AG

T

AC

AA

A

T

UCAUGUUUAUCU谷氨酸AAGUGAAAGmRNAUAC甲硫氨酸第14页，共26页，2023年，2月20日，星期四AAGUGAAAGmRNA脱水缩合UCU谷氨酸UAC甲硫氨酸UCU谷氨酸AG

T

AC

AA

A

T

UCAUGUUUA第15页，共26页，2023年，2月20日，星期四

通常一个mRNA同时结合多个核糖体，进行多个肽链的合成。

第16页，共26页，2023年，2月20日，星期四DNA（基因）mRNA蛋白质转录翻译复制复制逆转录（三）、遗传信息流——中心法则

遗传信息可以从DNA流向DNA，即完成DNA的自我复制过程；遗传信息也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即完成遗传信息的转录和翻译过程。

在某些病毒中，RNA也可以自我复制，并且还发现在一些病毒蛋白质的合成过程中，RNA可以在逆转录酶的作用下合成DNA。第17页，共26页，2023年，2月20日，星期四

在某些病毒中，RNA也可以自我复制，并且还发现在一些病毒蛋白质的合成过程中，RNA可以在逆转录酶的作用下合成DNA。逆转录病毒：劳斯肿瘤病毒、HIV病毒RNA——〉DNA——〉RNA——〉蛋白质RNA自我复制的病毒：烟草花叶病毒RNA正链——〉RNA负链——〉RNA正链转录转录逆转录转录翻译中心法则补充RNADNA蛋白质翻译转录逆转录复制复制第18页，共26页，2023年，2月20日，星期四A—C—U—G—G—A—U—C—UmRNA转录翻译蛋白质

mRNA（遗传密码）ACUGGAUCUDNA双链A—C—T—G—G—A—T—C—TT—G—A—C—C—T—A—G—A

tRNA（反密码子）U–G–AC–C–UA–G–A苏氨酸——甘氨酸——丝氨酸

肽键肽键第19页，共26页，2023年，2月20日，星期四思考：

1.关于遗传信息、遗传密码、反密码子存在的位置、作用、特点的不同。

2.基因中碱基数、mRNA中碱基数、肽链中氨基酸数的关系。

6n：3n：n第20页，共26页，2023年，2月20日，星期四（四）基因、蛋白质、性状的关系：性状=基因+环境多基因遗传细胞质遗传第21页，共26页，2023年，2月20日，星期四

小结：基因的表达控制蛋白质的合成脱氧核苷酸序列核糖核苷酸序列氨基酸序列DNAmRNA蛋白质复制转录翻译（基因）遗传信息遗传密码细胞核内进行细胞质内进行第22页，共26页，2023年，2月20日，星期四

练习

1．水蛭素是由65个氨基酸组成的蛋白质，控制该蛋白质合成的基因的碱基数至少为（

）

A.390B.195C.65D.260

2．某真核生物体内有一种蛋白质分子，由一条多肽链组成，共150个氨基酸，控制这个蛋白质合成的基因中所含的碱基数为（）

A.300B.600C.900D.多于900

第23页，共26页，2023年，2月20日，星期四

3．已知AUG、GUG为起始密码子，UAA、UGA、UAG为终止密码子，某信使RNA能控制51个氨基酸合成肽链，其碱基排列顺序如下：AUUCGAUGAC……(40个碱基)……CCAGAUCU……，由于某种原因，在CCA后插入了一个碱基U，则突变后多肽链中氨基酸的数目为

，该多肽中的第9位氨基酸由脯氨酸变为组氨酸。已知脯氨酸的密码子为CCU、CCC、CCA、CCG，组氨酸的密码子为CAU、CAC。突变后基因中决定第9位组氨酸的密码子的碱基对的组成是：

或

，原基因中发生突变的碱基对是

。

16CATGTA

CACGTG

GC第24页，共26页，2023年，2月20日，星期四4.已知一段DNA分子中，鸟嘌呤占的比例是20%，由该DNA转录出来的RNA，其胞嘧啶的比例是A.10%B.20%C.40%D.无法确定5.一种人工合成的信使RNA只含有两种核苷酸（UC）该RNA分子中遗传密码的种类最多有多少种？A.2种B.6种C.8种D.16种

只能确定双链DNA分子中G和C共占全部碱基的40%，每条链中G和C也占该链的40%，但G或C在该链中各自占有的比例无法确定。第25页，共26页，2023年，2月20日，星期四

6.乳腺细胞和唾液腺细胞都来自外胚层。乳腺细胞能够合成乳蛋白,不能合成唾液淀粉酶，而唾液腺细胞正相反。对这一现象