遗传信息的表达2-l

1、,复制后,拓 展,一次分裂后,蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期，其染色体的放射性标记分布情况是,A每条染色体的两条单体都被标记 B每条染色体中都只有一条单体被标记 C只有半数的染色体中一条单体被标记 D每条染色体的两条单体都不被标记,练 习,B,有丝分裂间期、 减数第一次分裂间期,细胞核（线粒体、叶绿体）,模板、原料、能量、 解旋酶、 DNA聚合酶等,半保留复制,边解旋边复制,双螺旋结构提供精确模板 碱基互补配对原则不变,三、真核细胞的DNA复制要点,细胞中DNA复制时，原料及能量由4种三磷酸脱氧核苷（dNTP）提

2、供,（注：答复制所需条件的题时不要把能量写成ATP）,脱氧核苷酸,能量,第四节 遗传信息的表达 （人教书 三4四1、2）,资料分析： 大肠杆菌细胞的拟核有1个DNA分子，长度约4700000个碱基对，在DNA分子上分布着4400个基因，每个基因的平均长度约为1000个碱基对。 人类22条常染色体XY染色体上的DNA分子大约有31.6亿个碱基对，其中，构成基因的碱基数占碱基总数的比例不超过2。,结论：,基因是DNA的片段， DNA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。,绿色荧光水母,转基因小鼠,基因有遗传效应，能控制生物的性状。,结论：,资料分析：,绿色荧光蛋白基因,基因、DN

3、A、染色体与遗传信息的关系,（指导蛋白质X的合成）,染色体基因,DNA基因,染色体DNA,（指导蛋白质Y的合成）,基因遗传信息,遗传信息怎样从基因传递到 蛋白质？,染色体DNA上的某个基因,核糖体,（多肽）蛋白质,细胞核,细胞质,遗传信息（基因）的表达,谁能传递遗传信息？,资料分析： 1955年有人曾用洋葱很尖细胞进行实验： 如果向细胞中加入RNA酶分解其中的RNA，蛋白质合成就停止； 而如果再加进了从酵母中提取出来的RNA，则又可重新合成一定数量的蛋白质。,实验结果表明蛋白质合成显然跟RNA有关。,结论：,1955年拉斯特（LasterGold）等人用变形虫的换核实验，实验过程如下： A组变

4、形虫用同位素标记的尿嘧啶核苷培养液来培养，发现标记的RNA分子首先出现在细胞核中；B组变形虫培养在未标记的尿嘧啶核苷培养液中，变形虫的细胞核和细胞质中均未发现有标记的RNA。 在适当的时候，用这两组变形虫进行核移植实验。将A组变形虫的细胞核移植到B组变形虫的细胞质中，将B组变形虫的细胞核移植到A组变形虫的细胞质中，分别进行培养观察。发现B组中大部分标记的RNA相继从细胞核中移入细胞质中。,证明：RNA是在细胞核中合成的。,证明：RNA可以从细胞核中转移到细胞质中。,染色体DNA上的某个基因,信使RNA,核糖体,（多肽）蛋白质,细胞核,细胞质,遗传信息（基因）的表达,信使RNA（mRNA）,核糖

5、体RNA（rRNA）,转运RNA（tRNA）,被转运的氨基酸,RNA的分类,三、基因 蛋白质,遗传信息的表达,1、转录与DNA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？,2、转录成的RNA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DNA的另一条链的碱基序列有那些异同？,场所: 模板: 原料: 条件: 产物: 原则:,细胞核为主,DNA（基因）的一条链,四种核糖核苷酸(A、G、C、U）,RNA聚合酶等、能量,单链的RNA,碱基互补配对原则 （单链A=U,T=A; G=C,C=G）,转录遗传信息,基因 mRNA,1、转录：,染色体DNA上的某个基因,信使RNA,核

6、糖体,（多肽）蛋白质,细胞核,细胞质,遗传信息（基因）的表达,2、翻译,翻译遗传信息,mRNA 多肽（蛋白质）,核苷酸碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的？,一个碱基决定一个氨基酸？,414，不行,二个碱基决定一个氨基酸？,4216，不行,三个碱基决定一个氨基酸？,4364，足足有余,（1）密码子：,遗传学上把mRNA中决定一个氨基酸的相邻的三个碱基称为密码子。,通用性,简并性,阅读时不重叠、无逗号,G,无逗号的意义,如果中间某个碱基增加或缺失，阅读按新顺序进行下去，最终形成的多肽与原先的完全不一样。（移码突变） A U G G U A C U G U C A 甲硫氨酸 缬氨酸 亮氨酸 丝氨酸

7、A U G U A C U G U C A 甲硫氨酸 酪氨酸 半胱氨酸,U,C,A,G,U,C,A,G,U,C,A,G,U,C,A,G,U,C,A,G,U,C,A,G,精氨酸,精氨酸,精氨酸,精氨酸,精氨酸,精氨酸,第一字母,第二字母,第三字母,苯丙氨酸,苯丙氨酸,亮氨酸,亮氨酸,甲硫氨酸(起始),终止,终止,终止,丝氨酸,丝氨酸,丝氨酸,丝氨酸,亮氨酸,亮氨酸,亮氨酸,亮氨酸,脯氨酸,脯氨酸,脯氨酸,脯氨酸,酪氨酸,酪氨酸,半胱氨酸,半胱氨酸,色氨酸,组氨酸,组氨酸,谷氨酰胺,谷氨酰胺,天冬酰胺,天冬酰胺,丝氨酸,丝氨酸,异亮氨酸,异亮氨酸,异亮氨酸,缬氨酸,缬氨酸,缬氨酸,缬氨酸(起始),

8、苏氨酸,苏氨酸,苏氨酸,苏氨酸,丙氨酸,丙氨酸,丙氨酸,丙氨酸,赖氨酸,赖氨酸,天冬氨酸,天冬氨酸,谷氨酸,谷氨酸,甘氨酸,甘氨酸,甘氨酸,甘氨酸,细胞中谁来阅读翻译mRMA的密码子？,天冬氨酸,异亮氨酸,（2）反密码子： tRNA分子的“叶片”端有三个特殊的碱基称为“反密码子”，能与mRNA上的“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tRNA,多聚核糖体,场所: 模板: 原料: 条件: 产物: 原则:,细胞质的核糖体上,以mRNA为直接模板,20种氨基酸,需要tRNA、核糖体、酶和能量,多肽（蛋白质）,密码子与反密码子碱基互补配对, （A=U， U=A，C=

9、G， G=C）,2、翻译,翻译遗传信息,mRNA 多肽（蛋白质）,DNA（基因） 蛋白质,遗传信息的表达 （转录翻译）,根据蛋白质合成过程中遗传信息的传递法则，在下表的空格处填入相应的字母或名称,根据蛋白质合成过程中遗传信息的传递法则，在下表的空格处填入相应的字母或名称,AGT,ACC,GCA,CGA,UGG,CGU,丝氨酸,精氨酸,丙氨酸,TGG,CGT,GCT,AGU,ACC,CGA,n,3n,6n,说明：因为基因中存在可转录出终止密码子的片段等，实际上基因（DNA）上所含有的碱基数要大于6n,或氨基酸数目小于n。 一般题目中带有“至少”或“最多”字样。,生物多样性原因,蛋白质种类多样。

10、每种蛋白质的氨基酸的种类、数目、排序；肽链的空间结构多样。 翻译所用的mRNA中核糖核苷酸的数目、排序多样。 转录所用的基因（DNA）的脱氧核苷酸的数目、排序多样。,根本原因,直接原因,四、基因对性状的控制,（一）中心法则及其发展,1、遗传信息的流动方向,遗传信息的流动方向,1.DNADNA,复制 细胞生物及DNA病毒,2.DNARNA,转录,3.RNA 蛋白质,翻译,4.RNA RNA,复制 RNA病毒,5.RNA DNA,逆转录 某些RNA病毒 （逆转录病毒）,四、基因对性状的控制,（一）中心法则及其发展,DNA,RNA,蛋白质,转录,翻译,逆转录,复制,复制,1、遗传信息的流动方向,2、

11、遗传物质的基本功能,携带(传递),表达,遗传信息,（二）基因、蛋白质和性状的关系,镰刀型细胞贫血症,控制血红蛋白形成的基因正常,血红蛋白的结构正常,红细胞正常呈双凹圆饼状,不易破裂，携带氧气,控制血红蛋白形成的基因异常,血红蛋白的结构发生变化,红细胞呈镰刀状,容易破裂，患溶血性贫血,（二）基因、蛋白质和性状的关系,1、P70 基因结构蛋白的合成表现性状 （基因直接控制性状）,人的白化病,控制酶形成的基因异常,酪氨酸酶不能正常合成,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,控制酶形成的基因正常,酪氨酸酶正常合成,酪氨酸能正常转化为黑色素,表现正常,豌豆的圆粒与皱粒,DNA中插入了一段

12、外来的DNA序列，打乱了编码淀粉分支酶的基因,淀粉分支酶不能正常合成,蔗糖不合成为淀粉， 蔗糖含量升高,淀粉含量低的豌豆由于失水而显得皱缩（性状：皱粒）,编码淀粉分支酶的基因正常,淀粉分支酶正常合成,蔗糖合成为淀粉， 淀粉含量升高,淀粉含量高，有效保留水分，豌豆显得圆鼓鼓（性状：圆粒）,（二）基因、蛋白质和性状的关系,2、P69 基因酶（蛋白质）的合成 酶催化相应代谢反应反应产物表现性状 （基因间接控制性状）,小结：基因对性状的控制,基因 性状,结构蛋白 细胞结构 酶或激素 细胞代谢,间接控制作用,直接控制作用,真核细胞中复制、转录、翻译的比较,细胞分裂间期,细胞核,DNA的两条链均为模板,四种脱氧核苷酸,DNA聚合酶等,需,A-T、G-C,半保留复制 边解旋边复制,2个子代DNA分子,生长发育过程,细胞核,基因的一条链为模板,四种核糖核苷酸,RNA聚合酶等,需,A-U、T-A G-C ，C-G,边解旋边转录,1个单链RNA,生长发育过程,细胞质,mRNA为模板,二十种氨