高一生物基因的表达

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,从分子角度分析为什么子女,长的或多或少像父母呢,?,1.,子女从父母中获得了,染色体,（或者,DNA,）。,想一想,2.DNA,中的,遗传信息,在子女中,表达,了出来。,基因的表达,一、基因的概念（一）,1.,基因概念的由来：,19,世纪中叶，孟德尔通过植物的杂交试验认识到，生物的每一个性状都是通过,遗传因子,来实现的。,20,世纪初，遗传学家约翰森将遗传因子正式命名为基因。并标明基因一词用来表示遗传的独立单位。,20,世纪,50,年代，沃森,.,克里克提出,DNA,分子双螺旋结构理论，,证明了基因的化学本质是,DNA,，,基因是有遗传效应的,DNA,片段。,20,世纪,30,年代，由于摩尔根等人的工作，指出,基因是染色体上的遗传单位,，每个基因有自己的位置，并成,线性排列,，从而证明基因是一种物质，同时把基因看成是不可分割的最小单位。,2,、基因、,DNA,和染色体的关系：,染色体,DNA,基因,1,、染色体主要由,DNA,和蛋白质组成；,一般情况下，每个染色体含有一个,DNA,分子。,2,、 基因是有遗传效应的,DNA,片段，每个,DNA,上有,许多,个基因,3,、染色体为基因的主要载体；,基因在染色体上呈,线性,排列。,染色体、,DNA,、,基因、脱氧核苷酸的关系：,染色体,DNA,基因,脱氧核苷酸,3,、基因的现代遗传学概念,（步步高随堂讲义,P15,）,二、基因的功能,1.,传递遗传信息功能,2.,表达遗传信息功能,亲代信息 子代信息 子代性状,复制,表达,有性生殖,个体发育,三、基因控制蛋白质的合成,细胞核,核糖体,细胞质,问题,DNA,能否直接控制蛋白质的合成？为什么？,RNA,DNA,问题：为什么,RNA,适于作,DNA,的信使？,RNA,与,DNA,结构的比较：,DNA,RNA,结构,组成基本单位,碱基,嘌呤,嘧啶,五碳糖,无机酸,规则的双螺旋结构,脱氧核糖核苷酸,腺,(A),、鸟,(G),嘌呤,胞,(C),、,胸腺,(T),嘧啶,脱氧核糖,磷酸,单链结构,核糖核苷酸,核糖,磷酸,腺,(A),、鸟,(G),嘌呤,胞,(C),、,尿,(U),嘧啶,为什么,RNA,适合做,DNA,的信使呢？,RNA,一般是,_,链，而且比,DNA,短，因此能够通过,_,，从,_,转移到,_,中。,单,核孔,细胞核,细胞质,RNA,的种类,信使,RNA(mRNA,),核糖体,RNA(rRNA),转运,RNA(tRNA,),(,一,),转录,在_内，以DNA的_为_， 按照_的原则合成_的过程。,细胞核,一条链,模板,碱基互补配对,RNA,1.,概念：,a. DNA,解旋,，以一条链为模板合成,RNA,b.,DNA,与,RNA,的,碱基互补配对,：,AU,; TA,；,CG,；,GC,c.,组成,RNA,的核糖核苷酸一个个,连接,起来,2.,场所：,细胞核,4.,条件,：,模板：,DNA,的,一条链,酶： 解旋酶,、,RNA,聚合酶,等,原料：四种,核糖核苷酸,能量：,ATP,形成一条,mRNA,这样：,DNA,上的遗传信息就传递到,mRNA,上,3.,过程,：,5.,结果：,（,1,）,DNA,的两条链都能转录吗？,（,2,）,DNA,链完全解开吗？,（,3,）在转录过程中碱基互补配对原则有什么特殊,情况？,AU,、,TA,、,GC,、,CG,6.,转录与复制的比较：,复制,转录,场所,解旋,模板,酶,能量,原则,原料,产物,主 要 在 细 胞 核 内,完全,解旋,只解有,遗传效应,的片段,亲代,DNA,的,两条,链,均为模板,DNA,的,一条,链上的某,片段,为模板,解旋,酶、,DNA,聚合酶等,ATP,AT GC,AU GC,四种,脱氧核苷酸,四,种核糖核苷酸,两个子代,DNA,m,RNA,解旋酶、,RNA,聚合酶等,在细胞质中,以,mRNA,为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。,（二）,翻译,思考：,组成蛋白质的氨基酸：,信使,RNA,的碱基：,4,种碱基如何决定蛋白质的,20,种氨基酸呢？,20,种,4,种,如果,1,个碱基决定,1,个氨基酸就只能决定,_,种，即,如果,3,个碱基决定,1,个氨基酸就可决定,_,种，即,如果,2,个碱基决定,1,个氨基酸就只能决定,_,种，即,4,16,64,信使,RNA,上决定一个氨基酸的,3,个相邻的碱基,密码子,:,决定氨基酸的密码子共有多少种？,氨基酸有多少种,?,U,C,A,U,G,A,U,U,A,mRNA,密码子,密码子,密码子,第一个,字母,第二个字母,第三个,字母,U,C,A,G,U,苯丙氨,酸,苯丙氨酸,亮氨酸,亮氨酸,丝氨酸,丝氨酸,丝氨酸,丝氨酸,酪氨酸,酪氨酸,终止,终止,半胱氨酸,半胱氨酸,终止,色氨酸,U,C,A,G,C,亮氨酸,亮氨酸,亮氨酸,亮氨酸,脯氨酸,脯氨酸,脯氨酸,脯氨酸,组氨酸,组氨酸,谷氨酰胺,谷氨酰胺,精氨酸,精氨酸,精氨酸,精氨酸,U,C,A,G,A,异亮氨酸,异亮氨酸,异亮氨酸,甲硫氨酸（起始）,苏氨酸,苏氨酸,苏氨酸,苏氨酸,天门冬酰胺,天门冬酰胺,赖氨酸,赖氨酸,丝氨酸,丝氨酸,精氨酸,精氨酸,U,C,A,G,G,缬氨酸,缬氨酸,缬氨酸,缬氨酸,丙氨酸,丙氨酸,丙氨酸,丙氨酸,天门冬氨酸,天门冬氨酸,谷氨酸,谷氨酸,甘氨酸,甘氨酸,甘氨酸,甘氨酸,U,C,A,G,1.20,种氨基酸的密码子,2.,遗传密码的特点：,a,、有,64,个密码子，只有,61,个为决定氨基酸的,密码子,，,3,个为,终止密码,；,b,、密码子,AUG,既是,甲硫氨酸,的密码子，又是,起始密码,c,、每个氨基酸可以有一个或多个的密码子；,d,、在生物界，从病毒到人类的所有生物共用一套密码,子，说明生物彼此之间,亲缘,关系。,翻译,细胞核,核糖体,细胞质,DNA,mRNA,氨基酸,3.,转运,RNA,（,tRNA,）,的结构和功能：,U,A,U,反密码子,氨基酸,mRNA,U,G,C,A,U,A,C,C,G,A,U,三个碱基,识别,：碱基,互补配对,异亮氨酸,4.,翻译的过程：,核糖体,核糖体,核糖体,U,A,U,C,G,u,C,U,G,G,G,A,U,A,C,G,G,C,A,A,U,A,C,A,G,U,C,A,C,C,G,G,A,U,mRNA,U,A,C,C,G,u,G,G,A,C,U,G,多肽链,翻译小结,定义：游离在细胞质中的各种氨基酸，以,mRNA,为模板合,成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。,原料：,_,多种氨基酸,场所：,_,过程：,_,细胞质中的核糖体,起始、延伸、终止,模板：,_,产物：,_,遗传信息传递方向：,_,mRNA,多肽链,mRNA,蛋白质,DNA(,基因,),蛋白质,RNA,转录,翻译,基因指导蛋白质合成的过程,信息流：遗传信息沿一定方向的流动。,转录,DNA,RNA,翻译,蛋白质,（克里克）,四、中心法则的提出,及其发展,逆转录,DNA,复制,RNA,复制,强调,：,逆转录和,RNA,复制,过程只会发生在,RNA,病毒,的遗传信息流动过程中！,五、基因对性状遗传的控制作用,直接控制作用,结构基因,控制蛋白质的结构,控制酶的合成,控制性状,间接控制作用,控制酪氨酸酶的基因异常,酪氨酸酶不能正常合成,酪氨酸不能正常转化为黑色素,缺乏黑色素表现为白化病, 基因通过控制,_,合成来控制代谢过程，进而控,制生物体的,_,酶的,性状,间接控制, 基因还能通过控制蛋白质的,_,而,_,控制生物体的,_,结构,直接,性状,直接控制,编码血红蛋白的,基因中一个碱基变化,红细胞成镰刀型,容易破裂，患溶血性贫血,血红蛋白的异常,如：,1,、,DNA,、,RNA,的碱基和氨基酸的数量关系,结论,:,C,G,T,G,C,A,C,A,T,G,C,A,C,T,G,G,T,A,DNA,谷氨酸,组氨酸,精氨酸,氨基酸,C,G,U,G,G,A,C,A,U,mRNA,G,C,A,C,U,G,G,U,A,tRNA,遗传信息,遗传密码,反密码子,氨基酸序列,基因的碱基,信使,RNA,的碱基,氨基酸,=,6,3,1,信息链,小结,例题、设控制某含,a,条肽链的蛋白质合成的基因含,X,个碱基 对，氨基酸的平均分子量为,Y,，,则该蛋白质的分子量,约为,A. B.,C. D.,2,、遗传信息、遗传密码和反密码子的区别,遗传信息：,DNA,（或基因）,中脱氧核苷酸,的排列顺序。,遗传密码（密码子）：,信使,RNA,上,3,个相邻,的碱基。,反密码子：,信使,RNA,上,3,个相邻的碱基。,3,、密码子共有多少种？决定氨基酸的密码子有多少种？,tRNA,有多少种,?,密码子共有,64,种,决定氨基酸的密码子有,61,种,tRNA,有,61,种,4,、中心法则及其发展中遵循碱基互补配对原则的过程有哪些？,DNA,复制、转录、翻译、逆转录和,RNA,复制,DNA,转录,翻译,蛋白质,逆转录,RNA,遵循碱基互补配对原则的场所有哪些？,细胞核、叶绿体、线粒体、核糖体,5,、同一个体不同的体细胞中,DNA,是否一样？,RNA,呢？蛋白质呢？,同一个体不同的体细胞中,DNA,是一样的。因为这些题细胞都来自于受精卵的有丝分裂。,但由于不同的细胞承担不同的功能，所以,基因,会进行,选择性表达,，导致这些细胞中的,RNA,和蛋白质会有差异！,比如血红蛋白基因和胰岛素基因存在于所有体细胞中，但血红蛋白基因只会在红细胞中表达，胰岛素基因只会在胰岛,B,细胞中表达！,6,、人、噬菌体、烟草花叶病毒和肺炎双 球菌中分别有种核苷酸？有种碱基？ 有种五碳糖？,8,、,4,、,4,、,8,5,、,4,、,4,、,5,2,、,1,、,1,、,2,