基因表达课件.ppt

浙江省永嘉中学潘建勋浙江省永嘉中学潘建勋返回返回返回返回基因基因 DNA DNA 染色体染色体 脱氧核苷酸遗传信息脱氧核苷酸遗传信息 你能用简短的语言表述一下以下名你能用简短的语言表述一下以下名词之间的关系吗词之间的关系吗?基因基因a基因基因b基因基因f基因基因c基因基因d基因基因e注意：脱氧核苷酸、基因、DNA、染色体的关系。脱氧核苷酸脱氧核苷酸基因基因DNA染色体染色体基因中脱氧核苷酸排列顺基因中脱氧核苷酸排列顺序代表着序代表着遗传信息遗传信息。每个基因中含有许每个基因中含有许多脱氧核苷酸多脱氧核苷酸每个每个DNA分子含有分子含有许许多多个基因个基因基因是有基因是有遗传效遗传效应应的的DNA片段片段每个染色体含有每个染色体含有一个或一个或二个二个DNA分子分子染色体是染色体是DNA的的主要主要载体载体在在染染色色体体上上呈呈线线型型排排列列一、基因的概念一、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，是有是有遗传效应遗传效应的的DNADNA片段片段。每个基因有特定的每个基因有特定的脱氧核苷酸排列顺序，脱氧核苷酸排列顺序，它代表着它代表着遗传信息遗传信息RNARNA聚合酶聚合酶聚合酶聚合酶A G G T C A C G T C GA G G T C A C G T C GT C C A G T G C A G CT C C A G T G C A G CRNARNA聚合酶聚合酶聚合酶聚合酶A G G U C A C G U C GA G G U C A C G U C GRNARNA聚合酶聚合酶聚合酶聚合酶原核细胞基因结构示意图原核细胞基因结构示意图非编码区非编码区非编码区非编码区非编码区非编码区非编码区非编码区编码区编码区编码区编码区T C C A G TT C C A G TA G G T C AA G G T C AA G AA G AT C TT C TmRNA多多多多 肽肽肽肽 链链链链二、基因的结构二、基因的结构与与RNA聚合酶聚合酶结合位点结合位点RNARNA聚合酶聚合酶聚合酶聚合酶A G G T C A C G T C GA G G T C A C G T C GT C C A G T G C A G CT C C A G T G C A G CRNARNA聚合酶聚合酶聚合酶聚合酶A G G U C A C G U C GA G G U C A C G U C GRNARNA聚合酶聚合酶聚合酶聚合酶非编码区非编码区非编码区非编码区非编码区非编码区非编码区非编码区编码区编码区编码区编码区T C C A G TT C C A G TA G G T C AA G G T C AA G AA G AT C TT C TmRNA一个典型的原核细胞基因结构示意图一个典型的原核细胞基因结构示意图科学工作者分离得到了某科学工作者分离得到了某原核生物原核生物基因，基因，并将其解离成两条单链。现让其中一条链并将其解离成两条单链。现让其中一条链与由该基因转录而来的信使与由该基因转录而来的信使RNARNA杂交配对，杂交配对，结果如图所示。结果如图所示。非编码区非编码区非编码区非编码区非编码区非编码区非编码区非编码区编码区编码区编码区编码区信使信使RNA基因的一条链基因的一条链与与RNARNA聚合酶聚合酶结合位点结合位点外显子外显子内含子内含子12345编码区下游编码区下游编码区下游编码区下游非编码区非编码区非编码区非编码区编码区编码区转录转录mRNAmRNA前体前体加工加工成熟成熟mRNAmRNA翻译翻译肽链肽链一个典型的真核细胞基因结构示意图一个典型的真核细胞基因结构示意图成熟信使成熟信使RNA对应基因的一条链对应基因的一条链编码区编码区编码区编码区真核生物基因的有关实验真核生物基因的有关实验非编码区非编码区非编码区非编码区非编码区非编码区非编码区非编码区请看请看3.2P130 2009年宁夏理综年宁夏理综三、基因的功能三、基因的功能1、遗传信息的传递、遗传信息的传递（传种接代中）（传种接代中）2、遗传信息的表达、遗传信息的表达（后代的个体发育中）（后代的个体发育中）通过控制通过控制DNA的复制的复制通过通过DNA 控制蛋白质的合成控制蛋白质的合成（包括转录和翻译）（包括转录和翻译）2、基因的表达：、基因的表达：（1）、转录）、转录场所场所模板模板条件条件原料原料产物产物其其它它细胞核细胞核DNA的一条的一条链（信息链）链（信息链）RNA聚合酶聚合酶游离的核糖游离的核糖核苷酸核苷酸信使信使RNA信使信使RNA从从核孔穿出，核孔穿出，移到细胞质移到细胞质的核糖体上的核糖体上（2）、翻译）、翻译场所场所模板模板条件条件原料原料产物产物其其它它细胞质的核糖体细胞质的核糖体信使信使RNA酶、转运酶、转运RNA为运载工具为运载工具氨基酸氨基酸多肽链多肽链一条或几条一条或几条多肽链进一多肽链进一步形成蛋白步形成蛋白质的空间结质的空间结构构1）密码子是在信使）密码子是在信使RNA上决定一个氨上决定一个氨基酸的三个相邻碱基。转运基酸的三个相邻碱基。转运RNA上与其上与其配对的三个碱基称为反密码子。从理论配对的三个碱基称为反密码子。从理论上，上，4种碱基可以组合成才种碱基可以组合成才64种密码子种密码子决定决定20种氨基酸。种氨基酸。2）一种密码子只能决定一种氨基酸，）一种密码子只能决定一种氨基酸，一种氨基酸可以有几种密码子。一种氨基酸可以有几种密码子。3）UAA、UAG、UGA三个密码子不能三个密码子不能决定氨基酸，称这蛋白质全成的终止密决定氨基酸，称这蛋白质全成的终止密码子。码子。4）密码子在生物界是通用的，说明生）密码子在生物界是通用的，说明生物是由共同原始祖先进化而来的，彼此物是由共同原始祖先进化而来的，彼此这间存在着亲缘关系。这间存在着亲缘关系。练习：练习：2008江苏生物下图为原核细胞中转录、江苏生物下图为原核细胞中转录、翻译的示意图。据图判断，下列描述中翻译的示意图。据图判断，下列描述中正确的是（多选）：正确的是（多选）：A图中表示图中表示4条多肽链正在合成条多肽链正在合成 B转录尚未结束，翻译已开始转录尚未结束，翻译已开始 C多个核糖体共同完成一条多肽链的翻译多个核糖体共同完成一条多肽链的翻译 D一个基因在短时间内可表达出多条多肽链一个基因在短时间内可表达出多条多肽链BDDNA蛋白质蛋白质性状的关系性状的关系DNA的多样性的多样性蛋白质的多样性蛋白质的多样性生物界的多样性生物界的多样性决定决定导致导致根本原因根本原因直接原因直接原因/物质基础物质基础表现形式表现形式四、题型四、题型1、有关计算、有关计算注意：蛋白质合成过程中，有关基因碱基数、信使注意：蛋白质合成过程中，有关基因碱基数、信使RNA碱基数、蛋白质中氨基酸数目碱基数、蛋白质中氨基酸数目6：3：1的关系。的关系。例：已知一段例：已知一段mRNA中含有中含有30个碱基，其中个碱基，其中A和和G有有12个，那么转录这段个，那么转录这段mRNA 的模板的模板DNA分子中分子中C和和T至少（至少（）。A、12 B、18 C、30 D、24C训练训练1：（2005上海生物上海生物37）回答有关真核细胞中遗传）回答有关真核细胞中遗传信息及其表达的问题。信息及其表达的问题。（1）将同位素标记的尿核苷（尿嘧啶和核糖的结合物）将同位素标记的尿核苷（尿嘧啶和核糖的结合物）加入细胞培养液中，不久在细胞核中发现被标记的加入细胞培养液中，不久在细胞核中发现被标记的 、。（2）将从）将从A细胞中提取的核酸，通过基因工程的方法，细胞中提取的核酸，通过基因工程的方法，转移到另一种细胞转移到另一种细胞B中，当转入中，当转入 时，其遗传信息在时，其遗传信息在B细胞中得到表达并能够复制传给下一代，当转入细胞中得到表达并能够复制传给下一代，当转入 时，在时，在B细胞中虽能合成相应的蛋白质，但性状不会遗传。细胞中虽能合成相应的蛋白质，但性状不会遗传。2、关于碱基序列、关于碱基序列DNAtRNAmRNArRNARNA（3）已知某基因片段碱基排列如右图。由它控制合成的）已知某基因片段碱基排列如右图。由它控制合成的多肽中多肽中 含有含有“脯氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸赖氨酸赖氨酸”的氨基酸序列。（脯氨酸的密码子是：的氨基酸序列。（脯氨酸的密码子是：CCU、CCC、CCA、CCG；谷氨酸的是；谷氨酸的是GAA、GAG；赖氨酸的是；赖氨酸的是AAA、AAG；甘氨酸的是；甘氨酸的是GGU、GGC、GGA、GGG。）。）GGCCTGAAGAGAAGTCCGGACTTCTCTTCA（1）翻译上述多肽的）翻译上述多肽的mRNA是由该基因的是由该基因的 链转录的链转录的（以图中（以图中或或表示），此表示），此mRNA的碱基排列顺序是：的碱基排列顺序是：（2）若该基因由于一个碱基被置换而发生突变，所合成）若该基因由于一个碱基被置换而发生突变，所合成的多肽的氨基酸排列顺序成为的多肽的氨基酸排列顺序成为“脯氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸甘氨甘氨酸酸赖氨酸赖氨酸”。写出转录出此段多。写出转录出此段多DNA单链的碱基排列单链的碱基排列顺序：顺序：CCUGAAGAGAAGGGACTTCCCTTC