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IP屬地：湖北 上傳時間：2021-08-08 格式：PPT 頁數(shù)：55 大?。?.42MB 積分：30 舉報 版權(quán)申訴

1、從分子角度分析為什么子女從分子角度分析為什么子女長長 的或多或少像父母呢的或多或少像父母呢? 1.子女從父母中獲得了子女從父母中獲得了染色體染色體（或者（或者DNA）。）。 2.DNA中的中的遺傳信息遺傳信息在子女中在子女中表達表達了出來。了出來。 1.基因概念的由來：基因概念的由來： 1919世紀中葉，孟德爾通過植物的雜交試驗認識到，世紀中葉，孟德爾通過植物的雜交試驗認識到， 生物的每一個性狀都是通過生物的每一個性狀都是通過遺傳因子遺傳因子來傳遞的。來傳遞的。 2020世紀初，遺傳學家約翰森將遺傳因子正式命名為世紀初，遺傳學家約翰森將遺傳因子正式命名為 基因。并標明基因一詞用來表示遺傳的獨立

2、單位?；?。并標明基因一詞用來表示遺傳的獨立單位。 2020世紀世紀5050年代，沃森年代，沃森 . .克里克提出克里克提出DNADNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)分子雙螺旋結(jié)構(gòu) 理論，理論，證明了基因的化學本質(zhì)是證明了基因的化學本質(zhì)是DNADNA片段，基因是有遺片段，基因是有遺 傳效應的傳效應的DNADNA片段。片段。 2020世紀世紀3030年代，摩爾根等人，指出年代，摩爾根等人，指出基因是染色體上的基因是染色體上的 遺傳單位遺傳單位，每個基因有自己的位置，并成，每個基因有自己的位置，并成線性排列線性排列， 從而證明基因是一種物質(zhì)，同時把基因看成是不可分從而證明基因是一種物質(zhì)，同時把基因看成是不可分 割

3、的最小單位。割的最小單位。 2、基因、基因、DNA和染色體的關系：和染色體的關系： 染色體染色體 DNA 基因基因 1、染色體主要由、染色體主要由DNA和蛋白質(zhì)組和蛋白質(zhì)組 成；成；一般情況下，每個染色體含一般情況下，每個染色體含 有一個有一個DNA分子。分子。 2、 基因是有遺傳效應的基因是有遺傳效應的DNA片片 段，每個段，每個DNA上有上有許多許多個基因個基因 3 3、染色體為基因的主要載體；、染色體為基因的主要載體； 基因在染色體上呈基因在染色體上呈線性線性排列。排列。 染色體、染色體、DNA、基因、脫氧核苷酸的關系：、基因、脫氧核苷酸的關系： 染色體染色體DNA 基因基因 脫氧核苷酸

4、脫氧核苷酸 3、基因的現(xiàn)代遺傳學概念、基因的現(xiàn)代遺傳學概念 基因：是決定生物性狀的基本單位；是有遺基因：是決定生物性狀的基本單位；是有遺 傳效應的傳效應的DNADNA片段片段。 每個基因有特定的脫氧核苷每個基因有特定的脫氧核苷 酸排列順序，它代表著遺傳信酸排列順序，它代表著遺傳信 息息 1.傳遞傳遞遺傳信息功能；通過復制來實現(xiàn)遺傳信息功能；通過復制來實現(xiàn) 2.表達表達遺傳信息功能遺傳信息功能 親代信息親代信息 子代信息子代信息 子代性狀子代性狀 復制復制 表達表達 有性生殖有性生殖 個體發(fā)育個體發(fā)育 細胞核細胞核 核糖體核糖體細胞質(zhì)細胞質(zhì) 問題問題 DNA能否直接能否直接 控制蛋白質(zhì)的合成？為

5、控制蛋白質(zhì)的合成？為 什么？什么？ RNA DNA 問題：為什么問題：為什么RNA適于作適于作DNA的信使？的信使？ RNA 與與DNA結(jié)構(gòu)的比較：結(jié)構(gòu)的比較： DNARNA 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 組成基本單組成基本單 位位 堿基堿基 嘌呤嘌呤 嘧啶嘧啶 五碳糖五碳糖 無機酸無機酸 規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu) 脫氧核糖核苷酸脫氧核糖核苷酸 腺腺(A)、鳥、鳥(G)嘌呤嘌呤 胞胞(C)、胸腺、胸腺(T)嘧啶嘧啶 脫氧核糖脫氧核糖 磷酸磷酸 單鏈結(jié)構(gòu)單鏈結(jié)構(gòu) 核糖核苷酸核糖核苷酸 核糖核糖 磷酸磷酸 腺腺(A)、鳥、鳥(G)嘌呤嘌呤 胞胞(C)、尿尿(U)嘧啶嘧啶 為什么為什么RNARNA適合做適合做D

6、NADNA的信使呢？的信使呢？ RNARNA一般是一般是_鏈，而且比鏈，而且比 DNA DNA 短，因此能夠通過短，因此能夠通過_， 從從_轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)移到_中。中。 單單 核孔核孔細胞核細胞核細胞質(zhì)細胞質(zhì) RNA 的種類的種類 信使信使 RNA mRNA 核糖體核糖體 RNA rRNA 轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)運 RNA tRNA RNA的種類的種類 合成合成蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)的模板的模板 密碼子密碼子密碼子密碼子密碼子密碼子 轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)運RNARNA（tRNAtRNA） 氨基酸的搬運工氨基酸的搬運工 ( (一一) )轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄 1.概念：概念： 在在_ _ _內(nèi)，以內(nèi)，以DNADNA的的_ _ _為為 _ ， 按照按照_

7、_ _的原則合成的原則合成_ _ _的過程。的過程。 堿基互補配對堿基互補配對模板模板 一條鏈一條鏈細胞核細胞核 RNARNA AG T AC A A A T A G C U G A C G G U U U 轉(zhuǎn)錄的過程轉(zhuǎn)錄的過程 游離的核糖核苷酸游離的核糖核苷酸 AG T AC A A A T A G C U G A C G G U U U RNA 聚合酶聚合酶 AG T AC A A A T A G C G A C G G U U U U AG T AC A A A T A G C G A C G G U U U U AG T AC A A A T G C G A C G G U U U U

8、 A AG T AC A A A T G C G A C G U U GU UA AG T AC A A A T G C G A C G U GU UAU AG T AC A A A T G C G A C G GU UAU U AG T AC A A A T G C G A C G GU UAU UA AG T AC A A A T G C G C G GU UAU UA U AG T AC A A A T G G C G GU UAU UA U C AG T AC A A A T G G C G GU UAU UA U C mRNA a. DNA a. DNA 解旋解旋，以一條鏈為模板合成

9、，以一條鏈為模板合成RNARNA b. DNA與RNA的的堿基互補配對堿基互補配對： AUAU TA CG GC TA CG GC c. 組成組成 RNA 的核糖核苷酸一個個的核糖核苷酸一個個連接連接起來起來 2.場所：場所： 細胞核細胞核 4.條件條件：模板：模板：DNA的的一條鏈一條鏈 酶：酶： DNA解旋酶解旋酶、RNA聚合酶聚合酶等等 原料：四種原料：四種核糖核苷酸核糖核苷酸 能量：能量： ATP 形成一條形成一條mRNA 這樣：這樣：DNADNA上的遺傳信息就傳遞到上的遺傳信息就傳遞到mRNAmRNA上上 3.過程過程： 5.結(jié)果：結(jié)果： （1 1）DNADNA的兩條鏈都能轉(zhuǎn)錄嗎？的

10、兩條鏈都能轉(zhuǎn)錄嗎？ （2 2）DNADNA鏈完全解開嗎？鏈完全解開嗎？ （3 3）在轉(zhuǎn)錄過程中堿基互補配對原則有什）在轉(zhuǎn)錄過程中堿基互補配對原則有什 么特殊情況？么特殊情況？ A AU U、T TA A、 G GC C、 C CG G 思考與討論：思考與討論： 1、轉(zhuǎn)錄與、轉(zhuǎn)錄與DNA復制有什么共同之處？這對復制有什么共同之處？這對 保證遺傳信息的準確轉(zhuǎn)錄有什么意義？保證遺傳信息的準確轉(zhuǎn)錄有什么意義？ 2、轉(zhuǎn)錄成的、轉(zhuǎn)錄成的RNA的堿基序列，與作為模板的堿基序列，與作為模板 的的DNA單鏈的堿基序列有哪些異同？與該單鏈的堿基序列有哪些異同？與該 DNA的另一條鏈的堿基的另一條鏈的堿基 序列有哪

11、些異同？序列有哪些異同？ 復 制轉(zhuǎn) 錄 場 所細胞核細胞核 解 旋完全解旋只解有遺傳效應的片段 模 板DNA的兩條鏈只有DNA的一條鏈 原 料四種脫氧核苷酸四種核糖核苷酸 酶 DNA解旋酶、 DNA聚合酶 RNA聚合酶 能 量ATPATP 堿基配對 AT CG TA GC AU GC TA CG 產(chǎn) 物子代DNAmRNA、tRNA、rRNA 小結(jié)：小結(jié)： 在細胞質(zhì)中在細胞質(zhì)中, ,以以mRNAmRNA為模板為模板, ,合成具合成具 有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程。有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程。 （二）（二）翻譯翻譯 思考：思考： 組成蛋白質(zhì)的氨基酸：組成蛋白質(zhì)的氨基酸： 信使信使RNARNA

12、的堿基：的堿基： 4 4種堿基如何決定蛋白質(zhì)的種堿基如何決定蛋白質(zhì)的2020種氨基酸呢？種氨基酸呢？ 2020種種 4 4種種 如果如果1 1個堿基決定個堿基決定1 1個氨基酸就只能決定個氨基酸就只能決定_種，即種，即 如果如果3 3個堿基決定個堿基決定1 1個氨基酸就可決定個氨基酸就可決定_種，即種，即 如果如果2 2個堿基決定個堿基決定1 1個氨基酸就只能決定個氨基酸就只能決定_種，即種，即 4 4 1616 6464 信使信使RNARNA上決定一個氨基酸的上決定一個氨基酸的3 3個相鄰的堿基個相鄰的堿基 密碼子密碼子: : 決定氨基酸的密碼子共有多少種？決定氨基酸的密碼子共有多少種？ 氨

13、基酸有多少種氨基酸有多少種? ? UCAUG A UUA mRNAmRNA 密碼子密碼子密碼子密碼子密碼子密碼子 第一個第一個 字母字母 第二個字母第二個字母 第三個第三個 字母字母UCAG U 苯丙氨酸苯丙氨酸 苯丙氨酸苯丙氨酸 亮氨酸亮氨酸 亮氨酸亮氨酸 絲氨酸絲氨酸 絲氨酸絲氨酸 絲氨酸絲氨酸 絲氨酸絲氨酸 酪氨酸酪氨酸 酪氨酸酪氨酸 終止終止 終止終止 半胱氨酸半胱氨酸 半胱氨酸半胱氨酸 終止終止 色氨酸色氨酸 U C A G C 亮氨酸亮氨酸 亮氨酸亮氨酸 亮氨酸亮氨酸 亮氨酸亮氨酸 脯氨酸脯氨酸 脯氨酸脯氨酸 脯氨酸脯氨酸 脯氨酸脯氨酸 組氨酸組氨酸 組氨酸組氨酸 谷氨酰胺谷氨酰胺

14、 谷氨酰胺谷氨酰胺 精氨酸精氨酸 精氨酸精氨酸 精氨酸精氨酸 精氨酸精氨酸 U C A G A 異亮氨酸異亮氨酸 異亮氨酸異亮氨酸 異亮氨酸異亮氨酸 甲硫氨酸（起始）甲硫氨酸（起始） 蘇氨酸蘇氨酸 蘇氨酸蘇氨酸 蘇氨酸蘇氨酸 蘇氨酸蘇氨酸 天門冬酰胺天門冬酰胺 天門冬酰胺天門冬酰胺 賴氨酸賴氨酸 賴氨酸賴氨酸 絲氨酸絲氨酸 絲氨酸絲氨酸 精氨酸精氨酸 精氨酸精氨酸 U C A G G 纈氨酸纈氨酸 纈氨酸纈氨酸 纈氨酸纈氨酸 纈氨酸纈氨酸 丙氨酸丙氨酸 丙氨酸丙氨酸 丙氨酸丙氨酸 丙氨酸丙氨酸 天門冬氨酸天門冬氨酸 天門冬氨酸天門冬氨酸 谷氨酸谷氨酸 谷氨酸谷氨酸 甘氨酸甘氨酸 甘氨酸甘氨酸

15、甘氨酸甘氨酸 甘氨酸甘氨酸 U C A G 1.201.20種氨基酸的密碼子種氨基酸的密碼子 2.遺傳密碼的特點：遺傳密碼的特點： a a、有、有6464個密碼子，只有個密碼子，只有6161個決定氨基酸的個決定氨基酸的密密 碼子碼子，3 3個為個為終止密碼終止密碼不決定氨基酸；不決定氨基酸； b b、密碼子、密碼子AUG、GUGGUG分別是分別是甲硫氨酸和纈氨酸甲硫氨酸和纈氨酸的的 密碼子，又是密碼子，又是起始密碼起始密碼 c c、每種氨基酸可以有一個或多個密碼子；、每種氨基酸可以有一個或多個密碼子； d d、在生物界，從病毒到人類的所有生物共用、在生物界，從病毒到人類的所有生物共用 一套密碼

16、子，說明生物彼此之間一套密碼子，說明生物彼此之間親緣親緣關系。關系。 細胞核細胞核 核糖體核糖體 細胞質(zhì)細胞質(zhì) DNA mRNA 氨基酸氨基酸 3.轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)運RNA（tRNA）的結(jié)構(gòu)和功能：）的結(jié)構(gòu)和功能： U AU 反密碼子反密碼子 氨基酸氨基酸 mRNA U GC A U A CCGA U 三個堿基三個堿基 識別識別：堿基：堿基 互補配對互補配對 異亮氨酸異亮氨酸 功能：功能：運輸氨基酸運輸氨基酸 每一種每一種tRNA只能夠運載一種特定的氨基酸分子到只能夠運載一種特定的氨基酸分子到mRNA 上特定的位置上上特定的位置上 4.翻譯的過程：翻譯的過程： 核糖體核糖體核糖體核糖體核糖體核糖體 C

17、G u C U G G G A U A C G G CAGAUCAGUCACCGGAU mRNA U A C C G u G G A C U G 多肽鏈多肽鏈 終止密碼子終止密碼子 翻譯小結(jié)翻譯小結(jié) 定義：游離在細胞質(zhì)中的各種氨基酸，以定義：游離在細胞質(zhì)中的各種氨基酸，以mRNAmRNA為為 模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程。模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程。 原料：原料：_ 多種氨基酸多種氨基酸 場所：場所：_ 過程：過程：_ 細胞質(zhì)中的核糖體上細胞質(zhì)中的核糖體上 起始、延伸、終止起始、延伸、終止 模板：模板：_ 產(chǎn)物：產(chǎn)物：_ 遺傳信息傳遞方向：遺傳信息傳遞方向：_ mRN

18、AmRNA 多肽鏈多肽鏈 mRNAmRNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) DNA(DNA(基因基因) )蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)RNARNA 轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄翻譯翻譯 基基 因因 指指 導導 蛋蛋 白白 質(zhì)質(zhì) 合合 成成 的的 過過 程程 DNAmRNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄翻譯翻譯 脫氧核苷脫氧核苷 酸序列酸序列 決定決定核糖核苷核糖核苷 酸序列酸序列 決定決定 氨基酸序列氨基酸序列 遺傳信息遺傳信息 決定決定 遺傳密碼遺傳密碼 決定決定 基因基因 表現(xiàn)出表現(xiàn)出 性狀性狀 在細胞核內(nèi)進行轉(zhuǎn)錄在細胞核內(nèi)進行轉(zhuǎn)錄 在細胞質(zhì)中進行翻譯在細胞質(zhì)中進行翻譯 結(jié)論結(jié)論: C G TGCAC A T G C A C TG G TA DNA 谷

19、氨酸谷氨酸組氨酸組氨酸精氨酸精氨酸氨基酸氨基酸 C G UGGAC A U mRNA G C A C U G G U A tRNA 遺傳信息遺傳信息 遺傳密碼遺傳密碼 反密碼子反密碼子 氨基酸序列氨基酸序列 基因的堿基基因的堿基 信使信使RNARNA的堿基的堿基 氨基酸氨基酸 = =6 3 1 信息鏈信息鏈 信息流：遺傳信息沿一定方向的流動。信息流：遺傳信息沿一定方向的流動。 轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄 DNADNA RNARNA 翻譯翻譯 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) （克里克）（克里克） 四、中心法則的提出四、中心法則的提出及其發(fā)展及其發(fā)展 逆轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄 DNA 復制復制 RNA復制復制 強調(diào)強調(diào)：逆轉(zhuǎn)錄和逆轉(zhuǎn)錄和RNA復

20、制復制過程只會發(fā)生在過程只會發(fā)生在RNA 病毒病毒的遺傳信息流動過程中！的遺傳信息流動過程中！ ？同一個體不同的體細胞中同一個體不同的體細胞中DNA是否一樣？是否一樣？ RNA呢？蛋白質(zhì)呢？呢？蛋白質(zhì)呢？ 同一個體不同的體細胞中同一個體不同的體細胞中DNA是一樣的。因是一樣的。因 為這些題細胞都來自于受精卵的有絲分裂。為這些題細胞都來自于受精卵的有絲分裂。 但由于不同的細胞承擔不同的功能，所以但由于不同的細胞承擔不同的功能，所以基因基因 會進行會進行選擇性表達選擇性表達，導致這些細胞中的，導致這些細胞中的RNA和和 蛋白質(zhì)會有差異！蛋白質(zhì)會有差異！ 比如血紅蛋白基因和胰島素基因存在于所有體細胞

21、中，比如血紅蛋白基因和胰島素基因存在于所有體細胞中， 但血紅蛋白基因只會在紅細胞中表達，胰島素基因但血紅蛋白基因只會在紅細胞中表達，胰島素基因 只會在胰島只會在胰島B細胞中表達！細胞中表達！ 直接控制作用直接控制作用 基因基因 結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì) 酶或激素酶或激素 控制性狀控制性狀 間接控制作用間接控制作用 細胞結(jié)構(gòu)細胞結(jié)構(gòu) 細胞代謝細胞代謝 舉例舉例1 1、囊性纖維病囊性纖維病 CFTR蛋白：一種轉(zhuǎn)運氯蛋白：一種轉(zhuǎn)運氯 離子的跨膜蛋白離子的跨膜蛋白 （一）基因?qū)π誀钸z傳的控制作用（一）基因?qū)π誀钸z傳的控制作用 基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)來基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)來直接控制直接控制生物體的性狀

22、。生物體的性狀。 編碼血紅蛋白的編碼血紅蛋白的 基因中一個堿基變化基因中一個堿基變化 紅細胞成鐮刀型紅細胞成鐮刀型 容易破裂，患溶血性貧血容易破裂，患溶血性貧血 血紅蛋白的異常血紅蛋白的異常 舉例舉例2、血紅蛋白異常引起的疾病、血紅蛋白異常引起的疾病 1 1、豌豆的圓粒與皺粒、豌豆的圓粒與皺粒 淀粉分支酶淀粉分支酶 （二）基因?qū)π誀钸z傳的控制作用二）基因?qū)π誀钸z傳的控制作用 基因通過控制酶的合成來控制代謝過程基因通過控制酶的合成來控制代謝過程, 進而控制生物體的性狀進而控制生物體的性狀 編碼淀粉分支酶的基因正常編碼淀粉分支酶的基因正常 合成淀粉分支酶合成淀粉分支酶 細胞內(nèi)淀粉含量高細胞內(nèi)淀粉含

23、量高 淀粉吸水膨脹淀粉吸水膨脹 圓粒豌豆圓粒豌豆 一段外來一段外來DNA片段的插入，打亂了片段的插入，打亂了 編碼淀粉分支酶的基因編碼淀粉分支酶的基因 淀粉分支酶不能合成淀粉分支酶不能合成 細胞內(nèi)淀粉含量降低，蔗糖含量升高細胞內(nèi)淀粉含量降低，蔗糖含量升高 失水顯得皺縮失水顯得皺縮 皺粒豌豆（味道甜美）皺粒豌豆（味道甜美） 酪氨酸酪氨酸 酪氨酸酶酪氨酸酶 黑色素黑色素 2 2、白化病、白化病 （1 1）正常人）正常人 （2 2）白化病是由于）白化病是由于 控制控制酪氨酸酶的基因酪氨酸酶的基因 異常異常，缺乏酪氨酸酶，缺乏酪氨酸酶， 就不能合成黑色素就不能合成黑色素 （三）基因與性狀并不都是簡單的線性關系（三）基因與性狀并不都是簡單的線性關系 基因與性狀之間不是簡單的一一對應的關系。基因與性狀之間不是簡單的一一對應的關系。 有的性狀是由多個基因共同決定的有的性狀是由多個基因共同決定的 有的基因可決定或影響多種性狀有的基因可決定或影響多種性狀 一般來說生物的性狀是基因與環(huán)境共同作用的結(jié)果一般來說生物的性狀是基因與環(huán)境