基因的表达复习课 课件4.ppt

（二）基Байду номын сангаас控制蛋白质的合成
细胞核 问题：基因主要位于细胞的________ 问题：基因主要位于细胞的________ 中，细 核糖体 胞中蛋白质合成的场所是_________ _________， 胞中蛋白质合成的场所是_________，在细胞质 中。
遗传信息是通过什么传递到细胞质的？ 遗传信息是通过什么传递到细胞质的？
3．已知AUG、GUG为起始密码子，UAA、UGA、 已知AUG、GUG为起始密码子，UAA、UGA、 AUG 为起始密码子 为终止密码子，某信使RNA能控制51 RNA能控制51个氨基 UAG 为终止密码子，某信使RNA能控制51个氨基 U 酸合成肽链，其碱基排列顺序如下： 酸合成肽链，其碱基排列顺序如下： AUUCGAUGAC……(40个碱基) ……CCAGAUCU (40个碱基 CCAGAUCU……， AUUCGAUGAC (40个碱基) CCAGAUCU ， 由于某种原因， CCA后插入了一个碱基 后插入了一个碱基U 由于某种原因，在CCA后插入了一个碱基U，则 突变后多肽链中氨基酸的数目为 16 ，该 多肽中的第9位氨基酸由脯氨酸变为组氨酸。 多肽中的第9位氨基酸由脯氨酸变为组氨酸。已 知脯氨酸的密码子为CCU CCC、CCA、CCG， CCU、 知脯氨酸的密码子为CCU、CCC、CCA、CCG，组 氨酸的密码子为CAU CAC。 CAU、 氨酸的密码子为CAU、CAC。突变后基因中决定 位组氨酸的密码子的碱基对的组成是： 第9位组氨酸的密码子的碱基对的组成是：
a、生物界遗传信息的流动： 、生物界遗传信息的流动：
DNA
转录
逆转录
RNA
翻译
蛋白质（性状） 蛋白质（性状）
“中心法则” 中心法则” 中心法则
基因、蛋白质、性状的关系： 基因、蛋白质、性状的关系：
• 性状=基因+环境 • 多基因遗传 • 细胞质遗传
小 结：
复制
基因的表达
控制蛋白质的合成
转录
翻译
3密码子与反密码子
亮氨酸
天冬氨酸
A A U
C U A
异亮氨酸
U A G
一种tRNA只能携带一种氨基酸?一种氨基酸只能由一种 一种tRNA只能携带一种氨基酸? tRNA只能携带一种氨基酸 tRNA携带?tRNA总共有多少种 携带?tRNA总共有多少种？ tRNA携带?tRNA总共有多少种？
蛋白质合成过程
答案： 答案： 处的细胞能进行DNA复制和 （1）小肠黏膜层只有 处的细胞能进行 ）小肠黏膜层只有a处的细胞能进行 复制和 细胞分裂。 细胞分裂。 （2）a处的细胞连续分裂把带有放射性标记的细胞 ） 处的细胞连续分裂把带有放射性标记的细胞 推向b处 直至c处 推向 处，直至 处。 （ 3）小肠黏膜细胞上的放射性将会因为细胞的衰 ） 死亡、脱落而消失。 老、死亡、脱落而消失。 （4）在小肠黏膜层的各处都可以检测到放射性， ）在小肠黏膜层的各处都可以检测到放射性， 因为小肠黏膜层上的细胞不断进行RNA的合成。 的合成。 因为小肠黏膜层上的细胞不断进行 的合成
思考： 思考：
1.关于遗传信息、遗传密码、反密码子存在 关于遗传信息、遗传密码、 关于遗传信息 的位置、作用、特点的不同。 的位置、作用、特点的不同。 2.基因中碱基数、 mRNA中碱基数、肽链中 基因中碱基数、 中碱基数、 基因中碱基数 中碱基数 氨基酸数的关系。 氨基酸数的关系。
6n
：
3n
：n
（1）染色体复制后，1条染色体含有2个DNA分子。 染色体复制后， 条染色体含有2 DNA分子。 分子 基因在染色体上呈线性排列。 （2）基因在染色体上呈线性排列。
（3）每个基因特定的脱氧核苷酸的排列顺序 （碱基顺序）代表着基因所携带的遗传信息。 碱基顺序）代表着基因所携带的遗传信息。 基因的表达是一个什么过程？ 基因的表达是一个什么过程？ 基因表达是一个把遗传信息反映到蛋白质分子 结构上的控制蛋白质合成的过程。 结构上的控制蛋白质合成的过程。
1、RNA分子结构与 、 分子结构与DNA的比较： 的比较： 分子结构与 的比较
DNA 结 构 组成单位 五碳糖 碱基 双链结构 脱氧核苷酸 脱氧核糖 RNA 单链结构 核糖核苷酸 核 糖
A 、T 、C 、G
主要在细胞核 其余在线粒体 叶绿体、 叶绿体、质粒
A 、U 、C 、G
主要在细胞质
分 布
信使 RNA(mRNA) 2、 RNA 的种类 核糖体 RNA(rRNA) 转运 RNA(tRNA)
三叶草形 有臂 有环
一端可携带氨基酸 另一端有三个碱基
2、蛋白质的合成包括转录和翻译两个阶段： 、蛋白质的合成包括转录和翻译两个阶段：
合成mRNA 的过程 合成 的过程， （1） “转录”是一个 ） 转录”是一个_________的过程， 进行的场所是_______ 进行的场所是 细胞核 。 转录”过程的进行条件： “转录”过程的进行条件： DNA模板、4种游离的核糖核苷酸、酶、ATP等 。 模板、 种游离的核糖核苷酸 种游离的核糖核苷酸、 _______________________________。 模板 等 如何保证“转录”的准确性？ 如何保证“转录”的准确性？ 碱基互补配对原则： 碱基互补配对原则：A＝U、C＝G ＝
基因的表达
（一）基因的概念
基因是决定生物性状的基本单位， 基因是决定生物性状的基本单位，是有遗传 效应的DNA片段。 DNA片段 效应的DNA片段。 1、染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的关系： 、染色体、 、基因、脱氧核苷酸的关系：
含有 通常 含有 DNA分子 多个基因 许多脱氧核苷酸 1条染色体 1个DNA分子 多个基因 许多脱氧核苷酸 含有
乳腺细胞和唾液腺细胞都来自外胚层。 5. 乳腺细胞和唾液腺细胞都来自外胚层 。 乳 腺细胞能够合成乳蛋白, 不能合成唾液淀粉酶， 腺细胞能够合成乳蛋白 , 不能合成唾液淀粉酶 ， 而唾液腺细胞正相反。对这一现象的解释是: （多选） 多选） A.唾液腺细胞没有合成乳蛋白的基因 B.乳腺细胞没有合成唾液淀粉酶的基因 两种细胞都有合成乳蛋白、 C.两种细胞都有合成乳蛋白、唾液淀粉酶的基因 D.两种细胞中相关基因选择性表达 6．狼体内有a种蛋白质，兔体内有 种蛋白质， ．狼体内有 种蛋白质 兔体内有b种蛋白质 种蛋白质， 种蛋白质， 狼捕食兔后， 狼捕食兔后，狼体内的一个细胞中含有的蛋白质 种类最可能是（ 种类最可能是（ ） A．少于a ．少于 B. a+b C. a D. 多于a 多于
CAT GTA G C
或
CAC GTG
，原基因中发生突变的碱
基对是
。
4．胸腺嘧啶脱氧核苷（简称胸苷）在细胞内 ．胸腺嘧啶脱氧核苷（简称胸苷） 可以转化为胸腺嘧啶脱氧核苷酸， 可以转化为胸腺嘧啶脱氧核苷酸，后者是合成 DNA的原料，用含有3H—胸苷的营养液，处理 的原料， 胸苷的营养液， 的原料 胸苷的营养液 活的小肠黏膜层， 胸苷。 活的小肠黏膜层，半小时后洗去游离的3H—胸苷。 胸苷 连续48小时检测小肠绒毛的被标记部位 小时检测小肠绒毛的被标记部位， 连续 小时检测小肠绒毛的被标记部位，结果如 下图（黑点表示放射性部位）。 下图（黑点表示放射性部位）。
信使RNA上决定一个氨基酸的3 信使RNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基 RNA上决定一个氨基酸的
密码子
密码子
密码子
U U A G A U A U C
mRNA
20种氨基酸的密码子 20种氨基酸的密码子
密码子共有多少种？ 密码子共有多少种？ 64 P65思考与讨论 决定氨基酸的密码子共有多少种？ 61 决定氨基酸的密码子共有多少种？
黑 点 表 示 放 射 性 部 位
请回答：（ ）处理后开始的几小时，发现只有a处能够 请回答：（1）处理后开始的几小时，发现只有 处能够 ：（ 检测到放射性，这说明什么？ 检测到放射性，这说明什么？ 小时左右， 处可以检测到放射性， （2）处理后 小时左右，在b处可以检测到放射性， ）处理后24小时左右 处可以检测到放射性 48小时左右，在c处检测到放射性，为什么？ 小时左右， 处检测到放射性 为什么？ 处检测到放射性， 小时左右 （3）如果继续跟踪检测，小肠黏膜层上的放射性将 ）如果继续跟踪检测， 发生怎样的变化？ 发生怎样的变化？ （4）上述实验假如选用含有3H—尿嘧啶核糖核苷的 ） 尿嘧啶核糖核苷的 营养液， 营养液，请推测几小时内小肠黏膜层上放射性出现的情 况将会怎样？为什么？ 况将会怎样？为什么？
7.下图表示 下图表示DNA（基因）控制蛋白质合成的过程， 下图表示 （基因）控制蛋白质合成的过程， 请分析后回答： 请分析后回答： DNA 片段 T A G ① 基因） A T C （基因） ② 信使RNA U A G 信使 ③ 转运RNA A U C 转运 ④ 氨基酸 ⑤
8 （1）图中标出的碱基符号，包括了 ）图中标出的碱基符号， 种核苷酸 链为转录链， 双链中， （2）在DNA双链中， ② 链为转录链，密码子存在 ） 双链中 于 ③ 链。 个氨基酸， （3）已知人的胰岛素含有 个氨基酸，控制合成胰岛 ）已知人的胰岛素含有51个氨基酸 个脱氧核苷酸， 素的基因至少含有 51X6 个脱氧核苷酸，计算出的脱 氧核苷酸数值是 编码区的外显子 ，还有计算不出 的脱氧核苷酸部分是 内含子和非编码区 。
DNA
（基因） 基因） 脱氧核苷酸序列 遗传信息 细胞核内进行
mRNA
核糖核苷酸序列 遗传密码
蛋白质
氨基酸序列
细胞质内进行
练一练： 练一练： 水蛭素是由65 个氨基酸组成的蛋白质， 65个氨基酸组成的蛋白质 1 ． 水蛭素是由 65 个氨基酸组成的蛋白质 ， 控 制该蛋白质合成的基因的碱基数至少为（ 制该蛋白质合成的基因的碱基数至少为（ ） A. 390 B. 195 C. 65 D. 260 某真核生物体内有一种蛋白质分子， 2．某真核生物体内有一种蛋白质分子，由一条 多肽链组成， 150个氨基酸 个氨基酸， 多肽链组成 ， 共 150 个氨基酸 ， 控制这个蛋白质 合成的基因中所含的碱基数为（ 合成的基因中所含的碱基数为（ ） A. 300 B. 600 C. 900 D. 多于 多于900
的过程， （2）“翻译”是一个__________的过程， 翻译” 一个合成蛋白质 的过程 进行的场所是_______。 进行的场所是 核糖体 。 “翻译”过程的进行条件： 翻译”过程的进行条件： 翻译 mRNA和转运 和转运RNA 、氨基酸、酶、ATP等 氨基酸、 和转运 等 _______________________________。 。 mRNA如何决定蛋白质中的氨基酸？ 如何决定蛋白质中的氨基酸？ 如何决定蛋白质中的氨基酸 现代遗传学研究认为，mRNA通过密码子决 通过密码子 现代遗传学研究认为， 通过密码子决 定蛋白质中的氨基酸。 定蛋白质中的氨基酸。 密码子：信使 上决定一个氨基酸的3个 密码子：信使RNA上决定一个氨基酸的 个 上决定一个氨基酸的 相邻的碱基叫做 的碱基叫做1个 密码子” 即遗传密码）。 相邻的碱基叫做 个“密码子”（即遗传密码）。