高一生物基因的表達(dá)2

1、從分子角度分析為什么子女從分子角度分析為什么子女長(zhǎng)長(zhǎng)的或多或少像父母呢的或多或少像父母呢?1.子女從父母中獲得了子女從父母中獲得了染色體染色體（或者（或者dna）。）。2.dna中的中的遺傳信息遺傳信息在子女中在子女中表達(dá)表達(dá)了出來(lái)。了出來(lái)。1.基因概念的由來(lái)：基因概念的由來(lái)：1919世紀(jì)中葉，孟德?tīng)柾ㄟ^(guò)植物的雜交試驗(yàn)認(rèn)識(shí)到，生物的世紀(jì)中葉，孟德?tīng)柾ㄟ^(guò)植物的雜交試驗(yàn)認(rèn)識(shí)到，生物的每一個(gè)性狀都是通過(guò)每一個(gè)性狀都是通過(guò)遺傳因子遺傳因子來(lái)實(shí)現(xiàn)的。來(lái)實(shí)現(xiàn)的。2020世紀(jì)初，遺傳學(xué)家約翰森將遺傳因子正式命名為基因。世紀(jì)初，遺傳學(xué)家約翰森將遺傳因子正式命名為基因。并標(biāo)明基因一詞用來(lái)表示遺傳的獨(dú)立單位。并標(biāo)

2、明基因一詞用來(lái)表示遺傳的獨(dú)立單位。2020世紀(jì)世紀(jì)5050年代，沃森年代，沃森 . .克里克提出克里克提出dnadna分子雙螺旋結(jié)構(gòu)理論，分子雙螺旋結(jié)構(gòu)理論，證明了基因的化學(xué)本質(zhì)是證明了基因的化學(xué)本質(zhì)是dnadna，基因是有遺傳效應(yīng)的，基因是有遺傳效應(yīng)的dnadna片段。片段。2020世紀(jì)世紀(jì)3030年代，由于摩爾根等人的工作，指出年代，由于摩爾根等人的工作，指出基因是染色體基因是染色體上的遺傳單位上的遺傳單位，每個(gè)基因有自己的位置，并成，每個(gè)基因有自己的位置，并成線性排列線性排列，從，從而證明基因是一種物質(zhì)，同時(shí)把基因看成是不可分割的最小而證明基因是一種物質(zhì)，同時(shí)把基因看成是不可分割的最小單

3、位。單位。2、基因、基因、dna和染色體的關(guān)系：和染色體的關(guān)系：染色體染色體dna基因基因1、染色體主要由、染色體主要由dna和蛋白質(zhì)組和蛋白質(zhì)組成；成；一般情況下，每個(gè)染色體含有一般情況下，每個(gè)染色體含有一個(gè)一個(gè)dna分子。分子。2、 基因是有遺傳效應(yīng)的基因是有遺傳效應(yīng)的dna片段，片段，每個(gè)每個(gè)dna上有上有許多許多個(gè)基因個(gè)基因3 3、染色體為基因的主要載體；、染色體為基因的主要載體； 基因在染色體上呈基因在染色體上呈線性線性排列。排列。染色體、染色體、dna、基因、脫氧核苷酸的關(guān)系：、基因、脫氧核苷酸的關(guān)系：染色體染色體dna基因基因脫氧核苷酸脫氧核苷酸3、基因的現(xiàn)代遺傳學(xué)概念、基因的現(xiàn)

4、代遺傳學(xué)概念 （步步高隨（步步高隨堂講義堂講義p15）1.傳遞遺傳信息功能傳遞遺傳信息功能2.表達(dá)遺傳信息功能表達(dá)遺傳信息功能親代信息親代信息 子代信息子代信息 子代性狀子代性狀 復(fù)制復(fù)制 表達(dá)表達(dá)有性生殖有性生殖個(gè)體發(fā)育個(gè)體發(fā)育細(xì)胞核細(xì)胞核核糖體核糖體細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì) 問(wèn)題問(wèn)題 dna能否直接控制能否直接控制蛋白質(zhì)的合成？為什么？蛋白質(zhì)的合成？為什么？rnadna問(wèn)題：為什么問(wèn)題：為什么rna適于作適于作dna的信使？的信使？rna 與與dna結(jié)構(gòu)的比較：結(jié)構(gòu)的比較：結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)組成基本單位組成基本單位堿基堿基五碳糖五碳糖無(wú)機(jī)酸無(wú)機(jī)酸嘌呤嘌呤嘧啶嘧啶dnarna規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)脫氧核

5、糖核苷酸脫氧核糖核苷酸腺腺(a)、鳥(niǎo)、鳥(niǎo)(g)嘌呤嘌呤胞胞(c)、胸腺、胸腺(t)嘧啶嘧啶脫氧核糖脫氧核糖磷酸磷酸單鏈結(jié)構(gòu)單鏈結(jié)構(gòu)核糖核苷酸核糖核苷酸核糖核糖磷酸磷酸腺腺(a)、鳥(niǎo)、鳥(niǎo)(g)嘌呤嘌呤胞胞(c)、尿尿(u)嘧啶嘧啶為什么為什么rnarna適合做適合做dnadna的信使呢？的信使呢？ rnarna一般是一般是_鏈，而且比鏈，而且比 dna dna 短，因此能夠通過(guò)短，因此能夠通過(guò)_，從，從_轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)移到_中。中。 單單核孔核孔細(xì)胞核細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)rnarna的種類的種類信使信使 rna(mrna)rna(mrna)核糖體核糖體 rna(rrna)rna(rrna)轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn) rn

6、a(trna)rna(trna)( (一一) )轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄在在_內(nèi)，以內(nèi)，以dnadna的的_為為_(kāi)， 按照按照_的原則合成的原則合成_的過(guò)程。的過(guò)程。細(xì)胞核細(xì)胞核一條鏈一條鏈模板模板堿基互補(bǔ)配對(duì)堿基互補(bǔ)配對(duì)rnarna1.概念：概念：a. dna a. dna 解旋解旋，以一條鏈為模板合成，以一條鏈為模板合成rnarnab. dna與rna的的堿基互補(bǔ)配對(duì)堿基互補(bǔ)配對(duì)：auau ; ta ; ta； cgcg； gcgcc. 組成組成 rna 的核糖核苷酸一個(gè)個(gè)的核糖核苷酸一個(gè)個(gè)連接連接起來(lái)起來(lái)2.場(chǎng)所：場(chǎng)所： 細(xì)胞核細(xì)胞核4.條件條件： 模板：模板：dna的的一條鏈一條鏈酶：酶： 解旋酶解旋

7、酶、rna聚合酶聚合酶等等原料：四種原料：四種核糖核苷酸核糖核苷酸能量：能量： atp形成一條形成一條mrna這樣：這樣：dnadna上的遺傳信息就傳遞到上的遺傳信息就傳遞到mrnamrna上上3.過(guò)程過(guò)程：5.結(jié)果：結(jié)果：（1 1）dnadna的兩條鏈都能轉(zhuǎn)錄嗎？的兩條鏈都能轉(zhuǎn)錄嗎？（2 2）dnadna鏈完全解開(kāi)嗎？鏈完全解開(kāi)嗎？（3 3）在轉(zhuǎn)錄過(guò)程中堿基互補(bǔ)配對(duì)原則有什么特殊）在轉(zhuǎn)錄過(guò)程中堿基互補(bǔ)配對(duì)原則有什么特殊 情況？情況？ a au u、t ta a、 g gc c、 c cg g6.轉(zhuǎn)錄與復(fù)制的比較：轉(zhuǎn)錄與復(fù)制的比較：復(fù)制復(fù)制轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄場(chǎng)所場(chǎng)所解旋解旋模板模板酶酶能量能量原則原則原

8、料原料產(chǎn)物產(chǎn)物主主 要要 在在 細(xì)細(xì) 胞胞 核核 內(nèi)內(nèi)完全完全解旋解旋只解有只解有遺傳效應(yīng)遺傳效應(yīng)的片段的片段親代親代dna的的兩條兩條鏈鏈 均為模板均為模板dna的的一條一條鏈上的某鏈上的某片段片段為模板為模板解旋酶、解旋酶、dnadna聚合酶等聚合酶等atpat gc au gc四種脫氧核苷酸四種脫氧核苷酸四種核糖核苷酸四種核糖核苷酸兩個(gè)子代兩個(gè)子代dnam mrna解旋酶、解旋酶、rnarna聚合酶等聚合酶等在細(xì)胞質(zhì)中在細(xì)胞質(zhì)中, ,以以mrnamrna為模板為模板, ,合成具合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過(guò)程。有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過(guò)程。 （二）（二）翻譯翻譯思考：思考： 組成蛋

9、白質(zhì)的氨基酸：組成蛋白質(zhì)的氨基酸： 信使信使rnarna的堿基：的堿基：4 4種堿基如何決定蛋白質(zhì)的種堿基如何決定蛋白質(zhì)的2020種氨基酸呢？種氨基酸呢？2020種種4 4種種如果如果1 1個(gè)堿基決定個(gè)堿基決定1 1個(gè)氨基酸就只能決定個(gè)氨基酸就只能決定_種，即種，即 如果如果3 3個(gè)堿基決定個(gè)堿基決定1 1個(gè)氨基酸就可決定個(gè)氨基酸就可決定_種，即種，即 如果如果2 2個(gè)堿基決定個(gè)堿基決定1 1個(gè)氨基酸就只能決定個(gè)氨基酸就只能決定_種，即種，即4 416166464信使信使rnarna上決定一個(gè)氨基酸的上決定一個(gè)氨基酸的3 3個(gè)相鄰的堿基個(gè)相鄰的堿基密碼子密碼子: :決定氨基酸的密碼子共有多少種

10、？決定氨基酸的密碼子共有多少種？氨基酸有多少種氨基酸有多少種? ?ucaug a uuamrnamrna密碼子密碼子密碼子密碼子密碼子密碼子第一個(gè)第一個(gè) 字母字母第二個(gè)字母第二個(gè)字母第三個(gè)第三個(gè) 字母字母ucagu苯丙氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸 亮氨酸亮氨酸 亮氨酸亮氨酸絲氨酸絲氨酸絲氨酸絲氨酸絲氨酸絲氨酸絲氨酸絲氨酸酪氨酸酪氨酸酪氨酸酪氨酸 終止終止 終止終止半胱氨酸半胱氨酸半胱氨酸半胱氨酸 終止終止 色氨酸色氨酸ucagc亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮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脯氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸組氨酸組氨酸組氨酸組氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酰胺精氨酸精氨酸精氨

11、酸精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸ucaga 異亮氨酸異亮氨酸 異亮氨酸異亮氨酸 異亮氨酸異亮氨酸甲硫氨酸（起始）甲硫氨酸（起始）蘇氨酸蘇氨酸蘇氨酸蘇氨酸蘇氨酸蘇氨酸蘇氨酸蘇氨酸天門冬酰胺天門冬酰胺天門冬酰胺天門冬酰胺 賴氨酸賴氨酸 賴氨酸賴氨酸絲氨酸絲氨酸絲氨酸絲氨酸精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸ucag1.201.20種氨基酸的密碼子種氨基酸的密碼子2.遺傳密碼的特點(diǎn)：遺傳密碼的特點(diǎn)：a a、有、有6464個(gè)密碼子，只有個(gè)密碼子，只有6161個(gè)為決定氨基酸的個(gè)為決定氨基酸的密碼子密碼子， 3 3個(gè)為個(gè)為終止密碼終止密碼；b b、密碼子、密碼子aug既是既是甲硫氨酸甲硫氨酸的密碼子，又是的密碼子，又

12、是起始密碼起始密碼c c、每個(gè)氨基酸可以有一個(gè)或多個(gè)的密碼子；、每個(gè)氨基酸可以有一個(gè)或多個(gè)的密碼子；d d、在生物界，從病毒到人類的所有生物共用一套密碼、在生物界，從病毒到人類的所有生物共用一套密碼 子，說(shuō)明生物彼此之間子，說(shuō)明生物彼此之間親緣親緣關(guān)系。關(guān)系。細(xì)胞核細(xì)胞核核糖體核糖體細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)dnamrna氨基酸氨基酸3.轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)rna（trna）的結(jié)構(gòu)和功能：）的結(jié)構(gòu)和功能： u au反密碼子反密碼子氨基酸氨基酸mrnau gc a u a ccga u三個(gè)堿基三個(gè)堿基識(shí)別識(shí)別：堿基：堿基 互補(bǔ)配對(duì)互補(bǔ)配對(duì)異亮氨酸異亮氨酸4.翻譯的過(guò)程：翻譯的過(guò)程：核糖體核糖體核糖體核糖體核糖體核糖體 u

13、 a u c g u c u g g g a u a cg g caauacagucaccggaumrna u a c c g u g g a c u g多肽鏈多肽鏈翻譯小結(jié)翻譯小結(jié)定義：游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸，以定義：游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸，以mrnamrna為模板為模板合合 成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過(guò)程。成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過(guò)程。原料：原料：_多種氨基酸多種氨基酸場(chǎng)所：場(chǎng)所：_過(guò)程：過(guò)程：_細(xì)胞質(zhì)中的核糖體細(xì)胞質(zhì)中的核糖體起始、延伸、終止起始、延伸、終止模板：模板：_產(chǎn)物：產(chǎn)物：_遺傳信息傳遞方向：遺傳信息傳遞方向：_mrnamrna多肽鏈多肽鏈mrnamrna蛋白

14、質(zhì)蛋白質(zhì)dna(dna(基因基因) )蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)rnarna轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄翻譯翻譯基基因因指指導(dǎo)導(dǎo)蛋蛋白白質(zhì)質(zhì)合合成成的的過(guò)過(guò)程程信息流：遺傳信息沿一定方向的流動(dòng)。信息流：遺傳信息沿一定方向的流動(dòng)。轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄dnadnarnarna翻譯翻譯蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)（克里克）（克里克）四、中心法則的提出四、中心法則的提出及其發(fā)展及其發(fā)展逆轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄dna復(fù)制復(fù)制rna復(fù)制復(fù)制強(qiáng)調(diào)強(qiáng)調(diào)：逆轉(zhuǎn)錄和逆轉(zhuǎn)錄和rna復(fù)制復(fù)制過(guò)程只會(huì)發(fā)生在過(guò)程只會(huì)發(fā)生在rna病毒病毒的遺傳信息流動(dòng)過(guò)程中！的遺傳信息流動(dòng)過(guò)程中！直接控制作用直接控制作用結(jié)構(gòu)基因結(jié)構(gòu)基因控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)控制酶的合成控制酶的合成控制性狀控制性狀間接

15、控制作用間接控制作用控制酪氨酸酶的基因異常控制酪氨酸酶的基因異常酪氨酸酶不能酪氨酸酶不能正常合成正常合成酪氨酸不能正常酪氨酸不能正常轉(zhuǎn)化為黑色素轉(zhuǎn)化為黑色素缺乏黑色素表現(xiàn)缺乏黑色素表現(xiàn)為白化病為白化病 基因通過(guò)控制基因通過(guò)控制_合成來(lái)控制代謝過(guò)程，進(jìn)而控合成來(lái)控制代謝過(guò)程，進(jìn)而控 制生物體的制生物體的_酶的酶的性狀性狀間接控制間接控制 基因還能通過(guò)控制蛋白質(zhì)的基因還能通過(guò)控制蛋白質(zhì)的_而而_ 控制生物體的控制生物體的_結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)直接直接性狀性狀直接控制直接控制編碼血紅蛋白的編碼血紅蛋白的 基因中一個(gè)堿基變化基因中一個(gè)堿基變化紅細(xì)胞成鐮刀型紅細(xì)胞成鐮刀型容易破裂，患溶血性貧血容易破裂，患溶血性貧血

16、血紅蛋白的異常血紅蛋白的異常如：如：結(jié)論結(jié)論:c g tgcac a tg c a c tg g tadna谷氨酸谷氨酸組氨酸組氨酸精氨酸精氨酸氨基酸氨基酸c g uggac a umrnag c a c u g g u atrna遺傳信息遺傳信息遺傳密碼遺傳密碼反密碼子反密碼子氨基酸序列氨基酸序列基因的堿基基因的堿基 信使信使rnarna的堿基的堿基 氨基酸氨基酸 = =6 3 1信息鏈信息鏈例題、設(shè)控制某含例題、設(shè)控制某含a a條肽鏈的蛋白質(zhì)合成的基因含條肽鏈的蛋白質(zhì)合成的基因含x x個(gè)堿個(gè)堿基基 對(duì)，氨基酸的平均分子量為對(duì)，氨基酸的平均分子量為y y，則該蛋白質(zhì)的分子量，則該蛋白質(zhì)的分子

17、量 約為約為 a. b.a. b. c. d. c. d.axxy181632xxy631183 ax1833 axyx2、遺傳信息、遺傳密碼和反密碼子的區(qū)別、遺傳信息、遺傳密碼和反密碼子的區(qū)別遺傳信息：遺傳信息：dna（或基因）（或基因）中脫氧核苷酸中脫氧核苷酸 的排列順序。的排列順序。遺傳密碼（密碼子）：遺傳密碼（密碼子）：信使信使rna上上3個(gè)相鄰個(gè)相鄰 的堿基。的堿基。反密碼子：反密碼子：信使信使rna上上3個(gè)相鄰的堿基。個(gè)相鄰的堿基。3、密碼子共有多少種？決定氨基酸的密碼子有、密碼子共有多少種？決定氨基酸的密碼子有多少種？多少種？trna有多少種有多少種?密碼子共有密碼子共有64種種

18、決定氨基酸的密碼子有決定氨基酸的密碼子有61種種trna有有61種種4、中心法則及其發(fā)展中遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則、中心法則及其發(fā)展中遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則的過(guò)程有哪些？的過(guò)程有哪些？dna復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯、復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯、逆轉(zhuǎn)錄和逆轉(zhuǎn)錄和rna復(fù)制復(fù)制dnadna轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄翻譯翻譯蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)逆轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄rnarna遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則的場(chǎng)所有哪些？遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則的場(chǎng)所有哪些？細(xì)胞核、葉綠體、線粒體、核糖體細(xì)胞核、葉綠體、線粒體、核糖體5、同一個(gè)體不同的體細(xì)胞中、同一個(gè)體不同的體細(xì)胞中dna是否一樣？是否一樣？rna呢？蛋白質(zhì)呢？呢？蛋白質(zhì)呢？ 同一個(gè)體不同的體細(xì)胞中同一個(gè)體不同的體細(xì)胞中dna是一樣的。因是一樣的。因?yàn)檫@些題細(xì)胞都來(lái)自于受精卵的有絲分裂。為這些題細(xì)胞都來(lái)自于受精卵的有絲分裂。 但由于不同的細(xì)胞承擔(dān)不同的功能，所以但由于不同的細(xì)胞承擔(dān)不同的功能，所以基因基因會(huì)進(jìn)行會(huì)進(jìn)行選