基因表达的调控、中心法则、性状的控制

时间场所模板原料条件产物模板去向特点碱基配对遗传信息传递意义复制转录翻译个体生长发育的整个过程细胞质的核糖体DNA的一条链mRNA4种脱氧核苷酸20种氨基酸多肽链细胞分裂（有丝分裂和减数第一次分裂）的间期主要在细胞核主要在细胞核DNA的两条链4种核糖核苷酸酶（DNA解旋酶、DNA聚合酶等）、ATP酶（RNA聚合酶等）、ATP酶、ATP、tRNA2个双链DNA一个单链RNA（3种）分别进入2个子代DNA分子恢复原样，与非模板链重新绕成双螺旋结构分解成单个核苷酸半保留，边解旋边复制、双方向、多起点边解旋边转录、多起点一个mRNA上结合多个核糖体，顺次合成多条肽链A-T、T-A、C-G、G-CA-U、U-A、C-G、G-CA-U、T-A、C-G、G-CDNADNAmRNADNAmRNA蛋白质使遗传信息从亲代传给子代表达遗传信息，使生物表现出各种性状DNA分子的复制、转录、翻译的比较预习提问真核细胞基因结构和原核细胞的有何不同？原核细胞基因的编码区是连续的，真核细胞基因的编码区是间隔的，不连续的。二基因表达的调控编码区非编码区非编码区编码区非编码区非编码区原核细胞基因结构真核细胞基因结构20世纪60年代，法国分子生物家雅各布和莫诺通过对大肠杆菌乳糖代谢的研究，首先弄清了原核生物基因表达调控的机制。这一机制的发现是生物学领域中的一个划时代突破。为此，他们在1965年获得了诺贝尔生理学或医学奖。小资料一原核生物基因表达的调控大肠杆菌一般是将葡萄糖作为碳源，当其生活的环境中有乳糖而没有葡萄糖时，大肠杆菌产生的适应性变化是什么？大肠杆菌会迅速合成大量的分解乳糖的酶——半乳糖苷酶，将乳糖分解成葡萄糖和半乳糖加以利用。当大肠杆菌生活的环境中没有乳糖后，又会怎样？这说明什么？没有乳糖，半乳糖苷酶的合成就停止。说明半乳糖苷酶的合成与周围环境中有无乳糖有密切关系。半乳糖苷酶的合成受什么控制？受半乳糖苷酶基因控制。乳糖存在与否，关系到半乳糖苷酶是否合成，可见，乳糖似乎对半乳糖苷酶基因的表达起到诱导作用。

一原核生物基因表达的调控与乳糖代谢有关的核苷酸序列：1）结构基因（3个）2）操纵基因3）启动子4）调节基因P启动子结构基因调节基因OlacZlacYlacA操纵基因R一原核生物基因表达的调控与乳糖代谢有关的核苷酸序列分别有何作用？P启动子结构基因调节基因OlacZlacYlacA操纵基因R1）结构基因：

直接编码乳糖分解代谢所需酶类的基因。lacZ：编码半乳糖苷酶。lacY、lacA：分别编码另外两种与乳糖分解代谢有关的酶。一原核生物基因表达的调控与乳糖代谢有关的核苷酸序列分别有何作用？P启动子结构基因调节基因OlacZlacYlacA操纵基因R2）操纵基因（O）：对结构基因起着“开关”的作用，可直接控制结构基因的转录。一原核生物基因表达的调控与乳糖代谢有关的核苷酸序列分别有何作用？P启动子结构基因调节基因OlacZlacYlacA操纵基因R3）启动子（P）：有与RNA聚合酶结合的位点，可识别转录起始点。RNA聚合酶一原核生物基因表达的调控与乳糖代谢有关的核苷酸序列分别有何作用？P启动子结构基因调节基因OlacZlacYlacA操纵基因R4）调节基因（R）：能产生阻抑物，通过阻抑物与操纵基因的结合与否来控制操纵基因的关闭和开启。一原核生物基因表达的调控当环境中没有乳糖时：信使RNA转录P启动子结构基因调节基因OlacZlacYlacA操纵基因R阻抑物翻译阻抑物与操纵基因结合，同时阻挡了RNA聚合酶与启动子的结合，从而使结构基因转录和翻译受阻，不能合成有关的酶。一原核生物基因表达的调控当环境中有乳糖时：P启动子结构基因调节基因OlacZlacYlacA操纵基因R+阻抑物乳糖RNA聚合酶转录翻译乳糖与阻抑物结合，引起其构象变化，使阻抑物失去与操纵基因结合的能力，RNA聚合酶便可与启动子结合，从而使结构基因转录和翻译正常进行。一原核生物基因表达的调控当环境中有乳糖时：P启动子结构基因调节基因OlacZlacYlacA操纵基因R半乳糖苷酶酶酶转录翻译+阻抑物乳糖RNA聚合酶转录翻译分解乳糖一原核生物基因表达的调控一个操纵基因控制下的一组相邻的结构基因以及启动子和调节基因，统称为操纵子。P启动子结构基因调节基因OlacZlacYlacA操纵基因R操纵子操纵子是原核生物的基因在转录水平上进行调控的一个功能单位。一原核生物基因表达的调控从大肠杆菌乳糖调控过程可以看出什么？大肠杆菌细胞只有在环境中有乳糖存在时，才能产生相关的酶。所以，其乳糖代谢调控过程是一个自我调控过程。在这一过程的作用下，生物体才不会浪费细胞中的物质和能量，并能不断适应变化的外界环境。一原核生物基因表达的调控当环境中没有乳糖时：P启动子结构基因调节基因OlacZlacYlacA操纵基因R信使RNA转录阻抑物翻译知识回顾当环境中有乳糖时：P启动子结构基因调节基因OlacZlacYlacA操纵基因R半乳糖苷酶酶酶转录翻译分解乳糖一原核生物基因表达的调控+阻抑物乳糖RNA聚合酶转录翻译真核细胞基因结构如何？编码区下游编码区上游编码区外显子内含子真核细胞基因的编码区是间隔的，不连续的。外显子能编码蛋白质，内含子不能编码蛋白质。二真核生物基因表达的调控二真核生物基因表达的调控真核生物基因表达调控过程与原核生物有何共同之处？在真核生物结构基因的侧翼序列上，同样存在许多不同的调控序列，并能通过特异性蛋白与某些调控序列的结合与否，来调控基因的转录。什么叫侧翼序列？每个基因在第一个和最后一个外显子的外侧各有一段非编码区，称为侧翼序列。侧翼序列上有一系列的调控序列。编码区非编码区非编码区侧翼序列二真核生物基因表达的调控真核生物基因表达调控过程与原核生物有何不同之处？不同①：真核生物中编码蛋白质的基因通常是间断的、不连续的，由于转录时内含子和外显子是一起转录的，因而转录产生的信使RNA必须经加工，将内含子转录部分剪切掉，将外显子转录部分拼接起来，才能成为成熟的RNA。二真核生物基因表达的调控信使RNA的加工：编码区下游编码区上游成熟的信使RNA转录加工初级转录物剪切内含子转录部分拼接外显子转录部分二真核生物基因表达的调控

真核生物基因转录后的剪切、拼接和转移等过程，都需要有调控序列的调控，这是真核生物所特有的。真核生物基因表达调控过程与原核生物有何不同之处？不同②：真核生物由于有细胞核，核膜将核质与细胞质分隔开，因此，转录在细胞核中进行，翻译在细胞质中进行。可见其转录和翻译具有时间和空间上的分隔。二真核生物基因表达的调控真核生物基因表达调控过程与原核生物有何不同之处？不同③：真核生物大多是多细胞生物，个体发育过程中要发生细胞分化。分化是不同的基因特异性表达的结果。细胞中关闭或开启某些基因，都是在严格调控作用下进行的。基因的这种特异性表达的调控机制也是真核生物所特有的。二真核生物基因表达的调控基因指导________的合成基因控制生物体的______蛋白质性状蛋白质是生物性状的体现者，生命活动的主要______承担者基因控制生物体的性状通过控制蛋白质的合成来实现三中心法则请据图画出一张流程图，简要的表示出其中遗传信息的流动方向。RNADNA

蛋白质转录翻译复制1957年克里克的预测：DNARNA蛋白质转录翻译复制一、中心法则的提出及其发展概括了生物遗传信息的主要传递方向。资料分析：并写出遗传信息的传递方向1、1965年，科学家在RNA肿瘤病毒里发现了一种RNA复制酶，像DNA复制酶能对DNA进行复制一样，RNA复制酶能对RNA进行复制。RNARNARNA复制酶2、1970年，科学家在致