遺傳信息的表達2-l

1、,復制后,拓 展,一次分裂后,蠶豆根尖細胞在含3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷培養(yǎng)基中完成一個細胞周期，然后在不含放射性標記的培養(yǎng)基中繼續(xù)分裂至中期，其染色體的放射性標記分布情況是,A每條染色體的兩條單體都被標記 B每條染色體中都只有一條單體被標記 C只有半數的染色體中一條單體被標記 D每條染色體的兩條單體都不被標記,練 習,B,有絲分裂間期、 減數第一次分裂間期,細胞核（線粒體、葉綠體）,模板、原料、能量、 解旋酶、 DNA聚合酶等,半保留復制,邊解旋邊復制,雙螺旋結構提供精確模板 堿基互補配對原則不變,三、真核細胞的DNA復制要點,細胞中DNA復制時，原料及能量由4種三磷酸脫氧核苷（dNTP）提

2、供,（注：答復制所需條件的題時不要把能量寫成ATP）,脫氧核苷酸,能量,第四節(jié) 遺傳信息的表達 （人教書 三4四1、2）,資料分析： 大腸桿菌細胞的擬核有1個DNA分子，長度約4700000個堿基對，在DNA分子上分布著4400個基因，每個基因的平均長度約為1000個堿基對。 人類22條常染色體XY染色體上的DNA分子大約有31.6億個堿基對，其中，構成基因的堿基數占堿基總數的比例不超過2。,結論：,基因是DNA的片段， DNA的片段不一定是基因。 每個片段含有成百上千個脫氧核苷酸。,綠色熒光水母,轉基因小鼠,基因有遺傳效應，能控制生物的性狀。,結論：,資料分析：,綠色熒光蛋白基因,基因、DN

3、A、染色體與遺傳信息的關系,（指導蛋白質X的合成）,染色體基因,DNA基因,染色體DNA,（指導蛋白質Y的合成）,基因遺傳信息,遺傳信息怎樣從基因傳遞到 蛋白質？,染色體DNA上的某個基因,核糖體,（多肽）蛋白質,細胞核,細胞質,遺傳信息（基因）的表達,誰能傳遞遺傳信息？,資料分析： 1955年有人曾用洋蔥很尖細胞進行實驗： 如果向細胞中加入RNA酶分解其中的RNA，蛋白質合成就停止； 而如果再加進了從酵母中提取出來的RNA，則又可重新合成一定數量的蛋白質。,實驗結果表明蛋白質合成顯然跟RNA有關。,結論：,1955年拉斯特（LasterGold）等人用變形蟲的換核實驗，實驗過程如下： A組變

4、形蟲用同位素標記的尿嘧啶核苷培養(yǎng)液來培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)標記的RNA分子首先出現(xiàn)在細胞核中；B組變形蟲培養(yǎng)在未標記的尿嘧啶核苷培養(yǎng)液中，變形蟲的細胞核和細胞質中均未發(fā)現(xiàn)有標記的RNA。 在適當的時候，用這兩組變形蟲進行核移植實驗。將A組變形蟲的細胞核移植到B組變形蟲的細胞質中，將B組變形蟲的細胞核移植到A組變形蟲的細胞質中，分別進行培養(yǎng)觀察。發(fā)現(xiàn)B組中大部分標記的RNA相繼從細胞核中移入細胞質中。,證明：RNA是在細胞核中合成的。,證明：RNA可以從細胞核中轉移到細胞質中。,染色體DNA上的某個基因,信使RNA,核糖體,（多肽）蛋白質,細胞核,細胞質,遺傳信息（基因）的表達,信使RNA（mRNA）,核糖

5、體RNA（rRNA）,轉運RNA（tRNA）,被轉運的氨基酸,RNA的分類,三、基因 蛋白質,遺傳信息的表達,1、轉錄與DNA復制有什么共同之處？這對保證遺傳信息的準確轉錄有什么意義？,2、轉錄成的RNA的堿基序列，與作為模板的DNA單鏈的堿基序列有那些異同？與該DNA的另一條鏈的堿基序列有那些異同？,場所: 模板: 原料: 條件: 產物: 原則:,細胞核為主,DNA（基因）的一條鏈,四種核糖核苷酸(A、G、C、U）,RNA聚合酶等、能量,單鏈的RNA,堿基互補配對原則 （單鏈A=U,T=A; G=C,C=G）,轉錄遺傳信息,基因 mRNA,1、轉錄：,染色體DNA上的某個基因,信使RNA,核

6、糖體,（多肽）蛋白質,細胞核,細胞質,遺傳信息（基因）的表達,2、翻譯,翻譯遺傳信息,mRNA 多肽（蛋白質）,核苷酸堿基與氨基酸之間的對應關系是怎樣的？,一個堿基決定一個氨基酸？,414，不行,二個堿基決定一個氨基酸？,4216，不行,三個堿基決定一個氨基酸？,4364，足足有余,（1）密碼子：,遺傳學上把mRNA中決定一個氨基酸的相鄰的三個堿基稱為密碼子。,通用性,簡并性,閱讀時不重疊、無逗號,G,無逗號的意義,如果中間某個堿基增加或缺失，閱讀按新順序進行下去，最終形成的多肽與原先的完全不一樣。（移碼突變） A U G G U A C U G U C A 甲硫氨酸 纈氨酸 亮氨酸 絲氨酸

7、A U G U A C U G U C A 甲硫氨酸 酪氨酸 半胱氨酸,U,C,A,G,U,C,A,G,U,C,A,G,U,C,A,G,U,C,A,G,U,C,A,G,精氨酸,精氨酸,精氨酸,精氨酸,精氨酸,精氨酸,第一字母,第二字母,第三字母,苯丙氨酸,苯丙氨酸,亮氨酸,亮氨酸,甲硫氨酸(起始),終止,終止,終止,絲氨酸,絲氨酸,絲氨酸,絲氨酸,亮氨酸,亮氨酸,亮氨酸,亮氨酸,脯氨酸,脯氨酸,脯氨酸,脯氨酸,酪氨酸,酪氨酸,半胱氨酸,半胱氨酸,色氨酸,組氨酸,組氨酸,谷氨酰胺,谷氨酰胺,天冬酰胺,天冬酰胺,絲氨酸,絲氨酸,異亮氨酸,異亮氨酸,異亮氨酸,纈氨酸,纈氨酸,纈氨酸,纈氨酸(起始),

8、蘇氨酸,蘇氨酸,蘇氨酸,蘇氨酸,丙氨酸,丙氨酸,丙氨酸,丙氨酸,賴氨酸,賴氨酸,天冬氨酸,天冬氨酸,谷氨酸,谷氨酸,甘氨酸,甘氨酸,甘氨酸,甘氨酸,細胞中誰來閱讀翻譯mRMA的密碼子？,天冬氨酸,異亮氨酸,（2）反密碼子： tRNA分子的“葉片”端有三個特殊的堿基稱為“反密碼子”，能與mRNA上的“密碼子”互補。,G A U A U C,細胞質基質中有許多游離的氨基酸和tRNA,多聚核糖體,場所: 模板: 原料: 條件: 產物: 原則:,細胞質的核糖體上,以mRNA為直接模板,20種氨基酸,需要tRNA、核糖體、酶和能量,多肽（蛋白質）,密碼子與反密碼子堿基互補配對, （A=U， U=A，C=

9、G， G=C）,2、翻譯,翻譯遺傳信息,mRNA 多肽（蛋白質）,DNA（基因） 蛋白質,遺傳信息的表達 （轉錄翻譯）,根據蛋白質合成過程中遺傳信息的傳遞法則，在下表的空格處填入相應的字母或名稱,根據蛋白質合成過程中遺傳信息的傳遞法則，在下表的空格處填入相應的字母或名稱,AGT,ACC,GCA,CGA,UGG,CGU,絲氨酸,精氨酸,丙氨酸,TGG,CGT,GCT,AGU,ACC,CGA,n,3n,6n,說明：因為基因中存在可轉錄出終止密碼子的片段等，實際上基因（DNA）上所含有的堿基數要大于6n,或氨基酸數目小于n。 一般題目中帶有“至少”或“最多”字樣。,生物多樣性原因,蛋白質種類多樣。

10、每種蛋白質的氨基酸的種類、數目、排序；肽鏈的空間結構多樣。 翻譯所用的mRNA中核糖核苷酸的數目、排序多樣。 轉錄所用的基因（DNA）的脫氧核苷酸的數目、排序多樣。,根本原因,直接原因,四、基因對性狀的控制,（一）中心法則及其發(fā)展,1、遺傳信息的流動方向,遺傳信息的流動方向,1.DNADNA,復制 細胞生物及DNA病毒,2.DNARNA,轉錄,3.RNA 蛋白質,翻譯,4.RNA RNA,復制 RNA病毒,5.RNA DNA,逆轉錄 某些RNA病毒 （逆轉錄病毒）,四、基因對性狀的控制,（一）中心法則及其發(fā)展,DNA,RNA,蛋白質,轉錄,翻譯,逆轉錄,復制,復制,1、遺傳信息的流動方向,2、

11、遺傳物質的基本功能,攜帶(傳遞),表達,遺傳信息,（二）基因、蛋白質和性狀的關系,鐮刀型細胞貧血癥,控制血紅蛋白形成的基因正常,血紅蛋白的結構正常,紅細胞正常呈雙凹圓餅狀,不易破裂，攜帶氧氣,控制血紅蛋白形成的基因異常,血紅蛋白的結構發(fā)生變化,紅細胞呈鐮刀狀,容易破裂，患溶血性貧血,（二）基因、蛋白質和性狀的關系,1、P70 基因結構蛋白的合成表現(xiàn)性狀 （基因直接控制性狀）,人的白化病,控制酶形成的基因異常,酪氨酸酶不能正常合成,酪氨酸不能正常轉化為黑色素,缺乏黑色素而表現(xiàn)為白化病,控制酶形成的基因正常,酪氨酸酶正常合成,酪氨酸能正常轉化為黑色素,表現(xiàn)正常,豌豆的圓粒與皺粒,DNA中插入了一段

12、外來的DNA序列，打亂了編碼淀粉分支酶的基因,淀粉分支酶不能正常合成,蔗糖不合成為淀粉， 蔗糖含量升高,淀粉含量低的豌豆由于失水而顯得皺縮（性狀：皺粒）,編碼淀粉分支酶的基因正常,淀粉分支酶正常合成,蔗糖合成為淀粉， 淀粉含量升高,淀粉含量高，有效保留水分，豌豆顯得圓鼓鼓（性狀：圓粒）,（二）基因、蛋白質和性狀的關系,2、P69 基因酶（蛋白質）的合成 酶催化相應代謝反應反應產物表現(xiàn)性狀 （基因間接控制性狀）,小結：基因對性狀的控制,基因 性狀,結構蛋白 細胞結構 酶或激素 細胞代謝,間接控制作用,直接控制作用,真核細胞中復制、轉錄、翻譯的比較,細胞分裂間期,細胞核,DNA的兩條鏈均為模板,四種脫氧核苷酸,DNA聚合酶等,需,A-T、G-C,半保留復制 邊解旋邊復制,2個子代DNA分子,生長發(fā)育過程,細胞核,基因的一條鏈為模板,四種核糖核苷酸,RNA聚合酶等,需,A-U、T-A G-C ，C-G,邊解旋邊轉錄,1個單鏈RNA,生長發(fā)育過程,細胞質,mRNA為模板,二十種氨