高中生物课件基因表达的调控实用全套PPT

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,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,*,*,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,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,*,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,*,高中生物课件基因(jyn)表达的调控,第一页，共31页。,预习(yx)提问,真核细胞基因结构(jigu)和原核细胞的有何不同？,原核细胞基因的编码(bin m)区是连续的，真核细胞基因的编码(bin m)区是间隔的，不连续的。,人类基因组计划,(,HGP,),的主要目标是什么？,完成对人的基因组的,所有碱基序列的测定,，阐明人体中全部基因的位置、结构、功能、表达、调控方式及致病突变的全部信息。,第二页，共31页。,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(wi c)，他们在1965年获得了诺贝尔生理学或医学奖。,小资料(zlio),第三页，共31页。,一 原核生物(shngw)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(shnghu)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(fnji)乳糖的酶半乳糖苷酶，将乳糖分解(fnji)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。,第四页，共31页。,半乳糖苷酶的合成受什么(shn me)控制？,受半乳糖苷酶基因(jyn)控制。,乳糖存在(cnzi)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,第五页，共31页。,没有乳糖，半乳糖苷酶的合成就停止。,对结构基因起着“开关”的作用，可直接(zhji)控制结构基因的转录。,C、使阻抑物失去(shq)与启动子结合的能力,操纵子是原核生物的基因在转录(zhun l)水平上进行调控的一个功能单位。,第二十三页，共31页。,谢谢(xi xie)观看,D、阻抑物构象变化时，转录(zhun l)开始,转录(zhun l)翻译,D、在大肠杆菌中，如果控制乳糖代谢启动子发生了突变，转录便不能进行,所以(suy)，其乳糖代谢调控过程是一个自我调控过程。,完成对人的基因组的所有碱基序列的测定，阐明人体中全部基因的位置、结构、功能、表达、调控方式及致病突变的全部信息。,真核生物(shngw)基因表达调控过程与原核生物(shngw)有何不同之处？,一 原核(yun h)生物基因表达的调控,二 真核生物基因表达(biod)的调控,编码(bin m)区,与乳糖(r tn)代谢有关的核苷酸序列：,1）结构基因(jyn)（3个）,2）操纵基因(jyn),3）启动子,4）调节基因(jyn),P,启动子,结构(jigu)基因,调节基因,O,lacZ,lacY,lacA,操纵基因,R,一 原核生物基因表达的调控,第六页，共31页。,与乳糖(r tn)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,O,lacZ,lacY,lacA,操纵基因,R,1）结构基因(jyn)：,直接编码乳糖分解代谢所需酶类的基因(jyn)。,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(jyn)表达的调控,第七页，共31页。,与乳糖代谢(dixi)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,O,lacZ,lacY,lacA,操纵基因,R,2）操纵基因（O）：,对结构基因起着“开关”的作用，可直接(zhji)控制结构基因的转录。,一 原核生物基因(jyn)表达的调控,第八页，共31页。,与乳糖代谢(dixi)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,O,lacZ,lacY,lacA,操纵基因,R,3）启动子（P）：,有与RNA聚合酶结合(jih)的位点，可识别转录起始点。,RNA,聚合酶,一 原核(yun h)生物基因表达的调控,第九页，共31页。,与乳糖(r tn)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,O,lacZ,lacY,lacA,操纵基因,R,4）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(gunb)和开启。,一 原核生物基因(jyn)表达的调控,第十页，共31页。,当环境(hunjng)中没有乳糖时：,信使(xnsh)RNA,转录(zhun l),P,启动子,结构基因,调节基因,O,lacZ,lacY,lacA,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,第十一页，共31页。,当环境(hunjng)中有乳糖时：,P,启动子,结构基因,调节基因,O,lacZ,lacY,lacA,操纵基因,R,+,阻抑物,乳糖(r tn),RNA,聚合酶,转录(zhun l)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,第十二页，共31页。,当环境(hunjng)中有乳糖时：,P,启动子,结构基因,调节基因,O,lacZ,lacY,lacA,操纵基因,R,半乳糖苷酶,酶,酶,转录(zhun l),翻译(fny),+,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,第十三页，共31页。,一个操纵基因控制下的一组相邻(xin ln)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,O,lacZ,lacY,lacA,操纵基因,R,操纵子,操纵子是原核生物的基因在转录(zhun l)水平上进行调控的一个功能单位。,一 原核生物基因(jyn)表达的调控,第十四页，共31页。,从大肠杆菌乳糖(r tn)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(suy)，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(shngw)基因表达的调控,第十五页，共31页。,当环境(hunjng)中没有乳糖时：,P,启动子,结构基因,调节基因,O,lacZ,lacY,lacA,操纵基因,R,信使,RNA,转录,阻抑物,翻译,知识(zh shi)回顾,第十六页，共31页。,当环境(hunjng)中有乳糖时：,P,启动子,结构基因,调节基因,O,lacZ,lacY,lacA,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(shngw)基因表达的调控,+,阻抑物,乳糖,RNA,聚合酶,转录翻译,第十七页，共31页。,真核细胞基因(jyn)结构如何？,编码区下游,编码区上游,编码(bin m)区,外显子,内含子,真核细胞基因的编码区是间隔(jin g)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,第十八页，共31页。,二 真核生物基因(jyn)表达的调控,真核生物基因表达调控(dio kn)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(dio kn)序列，并能通过特异性蛋白与某些调控(dio kn)序列的结合与否，来调控(dio kn)基因的转录。,第十九页，共31页。,什么(shn me)叫侧翼序列？,每个基因在第一个(y)和最后一个(y)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(biod)的调控,第二十页，共31页。,真核生物基因表达调控过程(guchng)与原核生物有何不同之处？,不同：,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(cinng)成为成熟的RNA。,二 真核生物基因表达(biod)的调控,第二十一页，共31页。,信使(xnsh)RNA的加工：,编码区下游,编码区上游,成熟(chngsh)的信使RNA,转录(zhun l),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,。,第二十二页，共31页。,真核生物(shngw)基因表达调控过程与原核生物(shngw)有何不同之处？,不同：,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(kjin)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(biod)的调控,第二十三页，共31页。,真核生物(shngw)基因表达调控过程与原核生物(shngw)有何不同之处？,不同：,真核生物(shngw)大多是多细胞生物(shngw)，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(shngw)所特有的。,二 真核生物基因(jyn)表达的调控,第二十四页，共31页。,1）真核生物的基因表达调控比原核生物复杂的原因是 （）,A、必须对转录产生的mRNA进行加工,B、转录和翻译在时间(shjin)和空间上有分隔,C、某些基因只能特异地在某些细胞中表达,D、包括A、B、C在内的多方面原因,D,练习(linx),第二十五页，共31页。,2）以下关于大肠杆菌基因调控的说法错误的是 （）,A、几个结构基因往往连在一起，共同受调控序列的调控,B、在大肠杆菌中，如果调节基因突变造成阻抑物缺乏(quf)，那么与乳糖分解代谢有关的三种酶就不能合成,C、大肠杆菌乳糖代谢的调控主要是对转录水平的调控,D、在大肠杆菌中，如果控制乳糖代谢启动子发生了突变，转录便不能进行,B,练习(linx),第二十六页，共31页。,3）关于基因表达调控的叙述中，不准确的是 （）,A、调节基因控制合成阻抑物,B、启动子上有RNA聚合酶的结合位点,C、结构基因的转录(zhun l)受操纵基因的调控,D、阻抑物构象变化时，转录(zhun l)开始,C,练习(linx),第二十七页，共31页。,4）生物的每个细胞都含有一整套该物种(wzhng)的基因，对这些基因表达正确是说法是（）,A、整套基因同时表达,B、每种基因时时开启着,C、可随特定情况开启或关闭某些基因,D、一旦开启便不能关闭,C,练习(linx),第二十八页，共31页。,5）乳糖(r tn)基因对代谢的调控是 （）,A、对基因结构的调控,B、对结构基因转录的调控,C、对结构翻译的调控,D、对调节基因产物的调控,B,练习(linx),第二十九页，共31页。,6）环境中乳糖存在时，大肠杆菌半乳糖苷酶基因转录正常进行的原因是 （）,A、使阻抑物失去(shq)与操纵基因结合的能力,B、使阻抑物失去(shq)与调节基因结合的能力,C、使阻