基因的结构和表达、调节
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复制一次
DNA分子的复制小结：
解旋酶、聚合酶等
解旋
合成
螺旋
子代DNA
边解旋边复制
基因的表达
P140
第三节
一、什么是基因？
基因的表达
基因是具有遗传效应的DNA片段，是决定生物性状的 基本单位。 1.基因和染色体的关系 基因在染色体上，并且在染色体 呈线性排列，染色体是基因的主要载 体。 2.基因与DNA的关系： 基因是有遗传效应的DNA片段。
转录 逆转录 复 制 翻译
复 制 DNA
RNA
翻译
蛋白质
• 逆转录病毒：劳斯肿瘤病毒、HIV病毒
转录 〉RNA——〉蛋白质 • RNA逆转录 ——〉DNA—— •RNA自我复制的病毒：烟草花叶病毒
•RNA正链——〉RNA负链——〉RNA正链
转录
转录
四、基因对性状的控制 1、基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，从而控制生
例如：镰刀型细胞贫血症
二、基因表达的特性
(一) 时间特异性
按功能需要，某一特定基因的表达严 格按特定的时间顺序发生。 多细胞生物基因表达表现为与分化、
发育阶段一致的时间性，因此又称阶段
特异性。
(二) 空间特异性
在个体生长全过程，某种基因产物 在个体按不同组织空间顺序出现。
这种空间分布差异，实际上是由细
DNA分子是有 2 条链组成，反向平行 盘旋 成 双螺旋 结构。 脱氧核糖和磷酸 交替连接，排列在外侧， 构成基本骨架； 碱基对 排列在内侧。
碱基通过 氢键 连接成碱基对，并遵循 碱基互补配对 原则。
2、DNA的多样性
A
T
C
A A C G A G
G
T T G C T C
两条长链上的脱 氧核糖与磷酸交 替排列的顺序是 稳定不变的。
长链中的碱基对 的排列顺序是千 变万化的。
DNA分子的特异 性就体现在特定的 碱基（对）排列顺 序中。
两条长链上的脱 氧核糖与磷酸交 替排列的顺序是 稳定不变的。
长链中的碱基对 的排列顺序是千 变万化的。
DNA的复制
一、对DNA复制的推测
DNA复制模型；
亲代DNA
子代DNA
2、半保留复制：形成的分子
5.转录
地点：主要在细胞核
模板： DNA的一条链
原料： 4 种核糖核苷酸
条件： RNA聚合酶、ATP
原则： 遵循碱基互补配对原则
A— U ; T— A ; G—C ; C— G
产物 DNA
mRNA
转录：在细胞核内以DNA的一条链为模板按照碱基互补配
对原则合成RNA 的过程。
6.翻译
场所：核糖体 原料：氨基酸 模板： mRNA 条件： tRNA、酶、能量 原则： 碱基互补配对原则(A-U U-A C-G G-C)
果 蝇 某 一 条 染 色 体 上 的 几 个 基 因
基因与DNA和染色体以及脱氧核苷酸间的关系
基因1
非 编 码 区
基因2
编 码 区 非 编 码 区
染色体
18
下图中a～d表示果蝇X染色体上的几个基因
基因1 片段 基因2 片段 基因3 片段 基因4片 段
非基因 片段
非基因 片段
非基因 片段
非编码区
物的性状。如；酪氨酸酶与白化病。
苯丙氨酸羟化酶 酪氨酸酶
食物中的蛋白质经消化、吸收和 水解后产生出苯丙氨酸，首先苯丙氨酸
在(1)苯丙氨酸羟化酶的作用下变成酪
氨酸，然后酪氨酸转化为3，4双羟苯丙
氨酸，3，4双羟苯丙氨酸在(2)酪氨酸
酶的作用下，可以生成黑色素。
2、基因通过控制蛋白质分子的结构来直接影响性状。
编码区
非编码区
启动子
与RNA聚合酶 结合位点
外显子
内含子
终止子
真核基因
Lac操纵子 调控基因 DNA
I
控制位点
P O Z
结构基因
Y a
阻 遏 物
启 操 动 纵 子 基 因
RNA聚合酶 结合位点
21
3.基因和性状的关系 基因控制生物的性状,基因是决定生物性状的基本 单位——结构单位和功能单位。 5.基因和遗传信息的关系 基因中的脱氧核苷酸（碱基对）排列顺序代表遗传信息 不同的基因含有不同的脱氧核苷酸的排列顺序。 例如：豌豆的高茎基因D和矮茎基因d含有不同的脱氧 核苷酸排列顺序。
胞在器官的分布决定的，因此又称为细 胞或组织特异性。
三、基因表达的方式
(一) 组成性表达
某些基因在一个生物个体的几乎所有
细胞中持续表达，通常被称为管家基因 (house-keeping gene)。 由于这类基因表达变化很小，所
以又称为组成性表达。
（二） 诱导和阻遏表达
在特定环境信号刺激下，相应的基因被激活， 基因表达产物增加，这种基因称为可诱导基因。 可诱导基因在特定环境中表达增强的过程，称 为诱导（ induction ）。 如果基因对环境信号应答是被抑制，这种基 因是可阻遏基因。可阻遏基因表达产物降低的 过程称为阻遏（ repression ）。
产物：多肽
翻译：在核糖体上，以信使RNA为模板，合成具有 一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
脱水缩合
A U G G A A G A A
mRNA
通常一个mRNA同时结合多个核糖体，进行多 个肽链的合成。
中心法则补充
在某些病毒中，RNA也可以自我复制，并且还发现在 一些病毒蛋白质的合成过程中，RNA可以在逆转录酶的作 用下合成DNA。
DNA分子的结构
T 脱氧核苷酸
磷酸 脱氧 核糖
碱 基 G A C
脱氧核苷酸的种类
A
腺嘌呤脱氧核苷酸
G
鸟嘌呤脱氧核苷酸
C
胞嘧啶脱氧核苷酸
wk.baidu.com
T
胸腺嘧啶脱氧核苷酸
一条脱氧核苷酸链
…
DNA 分 子 结 构 主 要 特 点
A C A
T G T
A
C
T
G
G
A G
C
T C
二、DNA模型分析
1、DNA分子结构主要特点
U U A G A U A U C
mRNA
密码子的特点：
⑴一种密码子只对应一种氨基酸
⑵一种氨基酸可有一种或多种密码子（简并性）
（一种氨基酸具有两个或多个密码子的现象称为密码子的简并性 ）
（对应于同一种氨基酸的不同 密码子称为同义密码子）
⑶起始密码可以编码氨基酸、 终止密码不编码氨基酸 ⑷通用性——自然界中的各种 生物共用一套密码子表
二、基因控制蛋白质合成
1.基因的基本功能
1).通过自我复制，在传种接代中传递遗传信息。 2).通过转录、翻译，在后代个体发育过程中，表达遗传 信息。 2.什么是表达遗传信息？ DNA 转录 RNA 翻译 蛋白质
⑴mRNA
DNA mRNA
mRNA上决定一个氨基酸的
三个相邻碱基叫做密码子。
核 孔
蛋白质 密码子 密码子 密码子
复制一次
DNA分子的复制小结：
解旋酶、聚合酶等
解旋
合成
螺旋
子代DNA
边解旋边复制
基因的表达
P140
第三节
一、什么是基因？
基因的表达
基因是具有遗传效应的DNA片段，是决定生物性状的 基本单位。 1.基因和染色体的关系 基因在染色体上，并且在染色体 呈线性排列，染色体是基因的主要载 体。 2.基因与DNA的关系： 基因是有遗传效应的DNA片段。
转录 逆转录 复 制 翻译
复 制 DNA
RNA
翻译
蛋白质
• 逆转录病毒：劳斯肿瘤病毒、HIV病毒
转录 〉RNA——〉蛋白质 • RNA逆转录 ——〉DNA—— •RNA自我复制的病毒：烟草花叶病毒
•RNA正链——〉RNA负链——〉RNA正链
转录
转录
四、基因对性状的控制 1、基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，从而控制生
例如：镰刀型细胞贫血症
二、基因表达的特性
(一) 时间特异性
按功能需要，某一特定基因的表达严 格按特定的时间顺序发生。 多细胞生物基因表达表现为与分化、
发育阶段一致的时间性，因此又称阶段
特异性。
(二) 空间特异性
在个体生长全过程，某种基因产物 在个体按不同组织空间顺序出现。
这种空间分布差异，实际上是由细
DNA分子是有 2 条链组成，反向平行 盘旋 成 双螺旋 结构。 脱氧核糖和磷酸 交替连接，排列在外侧， 构成基本骨架； 碱基对 排列在内侧。
碱基通过 氢键 连接成碱基对，并遵循 碱基互补配对 原则。
2、DNA的多样性
A
T
C
A A C G A G
G
T T G C T C
两条长链上的脱 氧核糖与磷酸交 替排列的顺序是 稳定不变的。
长链中的碱基对 的排列顺序是千 变万化的。
DNA分子的特异 性就体现在特定的 碱基（对）排列顺 序中。
两条长链上的脱 氧核糖与磷酸交 替排列的顺序是 稳定不变的。
长链中的碱基对 的排列顺序是千 变万化的。
DNA的复制
一、对DNA复制的推测
DNA复制模型；
亲代DNA
子代DNA
2、半保留复制：形成的分子
5.转录
地点：主要在细胞核
模板： DNA的一条链
原料： 4 种核糖核苷酸
条件： RNA聚合酶、ATP
原则： 遵循碱基互补配对原则
A— U ; T— A ; G—C ; C— G
产物 DNA
mRNA
转录：在细胞核内以DNA的一条链为模板按照碱基互补配
对原则合成RNA 的过程。
6.翻译
场所：核糖体 原料：氨基酸 模板： mRNA 条件： tRNA、酶、能量 原则： 碱基互补配对原则(A-U U-A C-G G-C)
果 蝇 某 一 条 染 色 体 上 的 几 个 基 因
基因与DNA和染色体以及脱氧核苷酸间的关系
基因1
非 编 码 区
基因2
编 码 区 非 编 码 区
染色体
18
下图中a～d表示果蝇X染色体上的几个基因
基因1 片段 基因2 片段 基因3 片段 基因4片 段
非基因 片段
非基因 片段
非基因 片段
非编码区
物的性状。如；酪氨酸酶与白化病。
苯丙氨酸羟化酶 酪氨酸酶
食物中的蛋白质经消化、吸收和 水解后产生出苯丙氨酸，首先苯丙氨酸
在(1)苯丙氨酸羟化酶的作用下变成酪
氨酸，然后酪氨酸转化为3，4双羟苯丙
氨酸，3，4双羟苯丙氨酸在(2)酪氨酸
酶的作用下，可以生成黑色素。
2、基因通过控制蛋白质分子的结构来直接影响性状。
编码区
非编码区
启动子
与RNA聚合酶 结合位点
外显子
内含子
终止子
真核基因
Lac操纵子 调控基因 DNA
I
控制位点
P O Z
结构基因
Y a
阻 遏 物
启 操 动 纵 子 基 因
RNA聚合酶 结合位点
21
3.基因和性状的关系 基因控制生物的性状,基因是决定生物性状的基本 单位——结构单位和功能单位。 5.基因和遗传信息的关系 基因中的脱氧核苷酸（碱基对）排列顺序代表遗传信息 不同的基因含有不同的脱氧核苷酸的排列顺序。 例如：豌豆的高茎基因D和矮茎基因d含有不同的脱氧 核苷酸排列顺序。
胞在器官的分布决定的，因此又称为细 胞或组织特异性。
三、基因表达的方式
(一) 组成性表达
某些基因在一个生物个体的几乎所有
细胞中持续表达，通常被称为管家基因 (house-keeping gene)。 由于这类基因表达变化很小，所
以又称为组成性表达。
（二） 诱导和阻遏表达
在特定环境信号刺激下，相应的基因被激活， 基因表达产物增加，这种基因称为可诱导基因。 可诱导基因在特定环境中表达增强的过程，称 为诱导（ induction ）。 如果基因对环境信号应答是被抑制，这种基 因是可阻遏基因。可阻遏基因表达产物降低的 过程称为阻遏（ repression ）。
产物：多肽
翻译：在核糖体上，以信使RNA为模板，合成具有 一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
脱水缩合
A U G G A A G A A
mRNA
通常一个mRNA同时结合多个核糖体，进行多 个肽链的合成。
中心法则补充
在某些病毒中，RNA也可以自我复制，并且还发现在 一些病毒蛋白质的合成过程中，RNA可以在逆转录酶的作 用下合成DNA。
DNA分子的结构
T 脱氧核苷酸
磷酸 脱氧 核糖
碱 基 G A C
脱氧核苷酸的种类
A
腺嘌呤脱氧核苷酸
G
鸟嘌呤脱氧核苷酸
C
胞嘧啶脱氧核苷酸
wk.baidu.com
T
胸腺嘧啶脱氧核苷酸
一条脱氧核苷酸链
…
DNA 分 子 结 构 主 要 特 点
A C A
T G T
A
C
T
G
G
A G
C
T C
二、DNA模型分析
1、DNA分子结构主要特点
U U A G A U A U C
mRNA
密码子的特点：
⑴一种密码子只对应一种氨基酸
⑵一种氨基酸可有一种或多种密码子（简并性）
（一种氨基酸具有两个或多个密码子的现象称为密码子的简并性 ）
（对应于同一种氨基酸的不同 密码子称为同义密码子）
⑶起始密码可以编码氨基酸、 终止密码不编码氨基酸 ⑷通用性——自然界中的各种 生物共用一套密码子表
二、基因控制蛋白质合成
1.基因的基本功能
1).通过自我复制，在传种接代中传递遗传信息。 2).通过转录、翻译，在后代个体发育过程中，表达遗传 信息。 2.什么是表达遗传信息？ DNA 转录 RNA 翻译 蛋白质
⑴mRNA
DNA mRNA
mRNA上决定一个氨基酸的
三个相邻碱基叫做密码子。
核 孔
蛋白质 密码子 密码子 密码子