基因的表達第一講基因指導蛋白質的合成

基因的表達第一講基因指導蛋白質的合成第1頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月一、什么是基因？

基因是具有遺傳效應的DNA片段，是決定生物性狀的基本單位。

第三節(jié)基因的表達1.基因和染色體的關系

基因在染色體上，并且在染色體呈線性排列，染色體是基因的主要載體。果蠅某一條染色體上的幾個基因2.基因與DNA的關系：

整個DNA分子中都是由基因構成的嗎？基因是有遺傳效應的DNA片段。第2頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月基因與DNA和染色體以及脫氧核苷酸間的關系

染色體基因1基因2非編碼區(qū)編碼區(qū)非編碼區(qū)第3頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月下圖中a～d表示果蠅X染色體上的幾個基因非基因片段非基因片段非基因片段基因1片段基因2片段基因3片段基因4片段第4頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月編碼區(qū)非編碼區(qū)非編碼區(qū)啟動子與RNA聚合酶結合位點終止子原核基因編碼區(qū)非編碼區(qū)非編碼區(qū)啟動子與RNA聚合酶結合位點外顯子內含子終止子真核基因第5頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月3.基因和性狀的關系

基因控制生物的性狀,基因是決定生物性狀的基本單位——結構單位和功能單位。4.基因和脫氧核苷酸的關系每個基因中含有成百上千個脫氧核苷酸。5.基因和遺傳信息的關系

基因中的脫氧核苷酸（堿基對）排列順序代表遺傳信息

不同的基因含有不同的脫氧核苷酸的排列順序。

例如：豌豆的高莖基因D和矮莖基因d含有不同的脫氧核苷酸排列順序。DNA的基本組成單位是什么？基因的基本組成單位是什么？第6頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月二、基因控制蛋白質合成1.基因的基本功能1).通過自我復制，在傳種接代中傳遞遺傳信息。2).通過轉錄、翻譯，在后代個體發(fā)育過程中，表達遺傳

信息。2.什么是表達遺傳信息？DNARNA蛋白質轉錄翻譯第7頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月3.RNA的種類和功能把DNA的遺傳信息傳遞給蛋白質運輸氨基酸和蛋白質共同組成核糖體mRNA(信使RNA)tRNA（轉運RNA)rRNA（核糖體RNA）第8頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月DNAmRNA蛋白質核孔⑴mRNA

mRNA上決定一個氨基酸的三個相鄰堿基叫做密碼子。UCAUGAUUAmRNA

密碼子

密碼子

密碼子第9頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月密碼子的特點：⑴一種密碼子只對應一種氨基酸⑵一種氨基酸可有一種或多種密碼子（簡并性）（一種氨基酸具有兩個或多個密碼子的現(xiàn)象稱為密碼子的簡并性）（對應于同一種氨基酸的不同密碼子稱為同義密碼子）

⑶起始密碼可以編碼氨基酸、終止密碼不編碼氨基酸⑷通用性——自然界中的各種生物共用一套密碼子表第10頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月tRNA⑵轉運RNA（tRNA）：含有反密碼子一個轉運RNA只能攜帶一種特定的氨基酸！細胞中的轉運RNA至少有

種！61UAU第11頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月UAU攜帶什么氨基酸？異亮氨酸AUAmRNA第12頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月5.轉錄地點：模板：原料：條件：原則：產(chǎn)物主要在細胞核DNA的一條鏈4種核糖核苷酸DNAmRNA

遵循堿基互補配對原則

A—;T—;G—;C—UACG轉錄：在細胞核內以DNA的一條鏈為模板按照堿基互補配對原則合成RNA

的過程。RNA聚合酶、ATP第13頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月6.翻譯場所：原料：模板：條件：原則：產(chǎn)物：核糖體氨基酸mRNAtRNA、酶、能量堿基互補配對原則(A-UU-AC-GG-C)多肽翻譯：在核糖體上，以信使RNA為模板，合成具有一定氨基酸順序的蛋白質的過程。第14頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月UCU谷氨酸

核糖體AG

T

AC

AA

A

T

UCAUGUUUAUCU谷氨酸AAGUGAAAGmRNAUAC甲硫氨酸第15頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月AAGUGAAAGmRNA脫水縮合UCU谷氨酸UAC甲硫氨酸UCU谷氨酸AG

T

AC

AA

A

T

UCAUGUUUA第16頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月

通常一個mRNA同時結合多個核糖體，進行多個肽鏈的合成。

第17頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月下圖為原核細胞中轉錄、翻譯的示意圖。據(jù)圖判斷，下列描述中不正確的是

A．圖中表示4條多肽鏈正在合成B．轉錄尚未結束，翻譯即已開始C．每個核糖體各自在完成一條多肽鏈的翻譯D．一個基因在短時間內可表達出多條多肽鏈核糖體mRNA多肽轉錄方向RNA聚合酶A第18頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月DNA（基因）mRNA蛋白質轉錄翻譯復制復制逆轉錄三、遺傳信息流——中心法則

遺傳信息可以從DNA流向DNA，即完成DNA的自我復制過程；遺傳信息也可以從DNA流向RNA，進而流向蛋白質，即完成遺傳信息的轉錄和翻譯過程。

在某些病毒中，RNA也可以自我復制，并且還發(fā)現(xiàn)在一些病毒蛋白質的合成過程中，RNA可以在逆轉錄酶的作用下合成DNA。第19頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月

在某些病毒中，RNA也可以自我復制，并且還發(fā)現(xiàn)在一些病毒蛋白質的合成過程中，RNA可以在逆轉錄酶的作用下合成DNA。逆轉錄病毒：勞斯腫瘤病毒、HIV病毒RNA——〉DNA——〉RNA——〉蛋白質RNA自我復制的病毒：煙草花葉病毒RNA正鏈——〉RNA負鏈——〉RNA正鏈轉錄轉錄逆轉錄轉錄翻譯中心法則補充RNADNA蛋白質翻譯轉錄逆轉錄復制復制第20頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月A—C—U—G—G—A—U—C—UmRNA轉錄翻譯蛋白質

mRNA（遺傳密碼）ACUGGAUCUDNA雙鏈A—C—T—G—G—A—T—C—TT—G—A—C—C—T—A—G—A

tRNA（反密碼子）U–G–AC–C–UA–G–A蘇氨酸——甘氨酸——絲氨酸

肽鍵肽鍵第21頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月HIV病毒——逆轉錄病毒RNA病毒：逆轉錄、DNA自我復制、轉錄、翻譯（RNA自我復制、轉錄、翻譯）逆轉錄轉錄轉錄、翻譯組裝第22頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月四、基因對性狀的控制1、基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，從而控制生物的性狀。如；酪氨酸酶與白化病。

食物中的蛋白質經(jīng)消化、吸收和水解后產(chǎn)生出苯丙氨酸，首先苯丙氨酸在(1)苯丙氨酸羥化酶的作用下變成酪氨酸，然后酪氨酸轉化為3，4雙羥苯丙氨酸，3，4雙羥苯丙氨酸在(2)酪氨酸酶的作用下，可以生成黑色素。酪氨酸酶

苯丙氨酸羥化酶第23頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月2、基因通過控制蛋白質分子的結構來直接影響性狀。例如：鐮刀型細胞貧血癥第24頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月1.已知一段DNA分子中，鳥嘌呤占的比例是20%，由該DNA轉錄出來的RNA，其胞嘧啶的比例是

A.10%B.20%C.40%D.無法確定2.一種人工合成的信使RNA只含有兩種核苷酸（UC）該RNA分子中遺傳密碼的種類最多有多少種？

A.2種B.6種C.8種D.16種

只能確定雙鏈DNA分子中G和C共占全部堿基的40%，每條鏈中G和C也占該鏈的40%，但G或C在該鏈中各自占有的比例無法確定。第25頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月3.一段RNA分子中(A+C)/(U+G)=0.8，則轉錄形成該RNA的DNA分子中(A+C)/(T+G)等于()

A0.2B1.25C1D0.8C4.組成人體蛋白質的20種氨基酸所對應的遺傳密碼共有()A.4個B.20個C.61個D.64個C第26頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月5.下圖為一組模擬實驗，假設實驗能正常進行且四支試管中都有產(chǎn)物生成，請回答：第27頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月(1)A、D試管中的產(chǎn)物是

，但A試管模擬的是_____

過程。D試管模擬的是

過程。(2)B、C試管中的產(chǎn)物是

，但B試管模擬的是

C試管模擬的是

。DNADNA自我復制逆轉錄RNA轉錄RNA自我復制第28頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月(3)假如B試管中加入的DNA含有306個堿基，那么產(chǎn)物中最多含有

堿基，有

個遺傳密碼。(4)美國科學家把人的胰島素基因通過基因工程拼接到大腸桿菌的DNA分子中，通過大腸桿菌發(fā)酵生產(chǎn)胰島素，這說明：①胰島素的生物合成受

控制?；?5351第29頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月②不同生物間基因“移植”的成活，并能指導胰島素的合成，這說明這些生物共用一套

；從進化的角度看：這些生物具有

，彼此間存在一定的

。③DNA分子中，“拼接”上某個基因或“剪切”去掉某個基因，并不影響DNA分子中各基因的功能，這說明：基因是遺傳物質的基本結構單位和功能單位親緣關系共同的祖先密碼子第30