基因的表達公開課

1、基因蛋白質(zhì)生物體性狀 生物體的性狀形成離不開蛋白質(zhì)生物體的性狀形成離不開蛋白質(zhì)（特別是酶）的作用。（特別是酶）的作用。 基因通過指導蛋白質(zhì)的合成來控制基因通過指導蛋白質(zhì)的合成來控制 性狀。性狀。 這一過程成為基因的表達。這一過程成為基因的表達。第第 4 4 章章 基因的表達基因的表達第第1 1節(jié)節(jié) 基因指導蛋白質(zhì)的合成基因指導蛋白質(zhì)的合成 （高三復習）（高三復習）劉冰妍劉冰妍2013-12-6 蛋白質(zhì)在細胞質(zhì)中蛋白質(zhì)在細胞質(zhì)中核糖體的上合成核糖體的上合成基因基因 dna 染色體染色體 細胞核細胞核 細胞細胞mrnamrna的發(fā)現(xiàn)的發(fā)現(xiàn)19551955年年brachetbrachet用洋蔥根尖和

2、變形蟲進行了實驗：用洋蔥根尖和變形蟲進行了實驗： 若加入若加入rnarna酶降解細胞中的酶降解細胞中的rnarna，則蛋白質(zhì)合成就停，則蛋白質(zhì)合成就停止，若再加入從酵母中提取的止，若再加入從酵母中提取的rnarna，則又可以重新合成，則又可以重新合成一些蛋白質(zhì)。一些蛋白質(zhì)。 這表明，蛋白質(zhì)的合成是依賴這表明，蛋白質(zhì)的合成是依賴于于rna。 1956 1956年年elliot elliot volkinvolkin和和 lawrence lawrence astrachanastrachan作了作了一項很有意思的觀察：一項很有意思的觀察： 當大腸桿菌被當大腸桿菌被t2t2噬菌體感染后，便迅速停止

3、了噬菌體感染后，便迅速停止了rnarna的的合成，但噬菌體的合成，但噬菌體的rnarna卻開始迅速合成。而且經(jīng)過測定卻開始迅速合成。而且經(jīng)過測定，發(fā)現(xiàn)這種新合成的，發(fā)現(xiàn)這種新合成的rnarna的堿基比和的堿基比和t2t2噬菌體的噬菌體的dnadna堿基堿基比相似，而和細菌的堿基比不同。比相似，而和細菌的堿基比不同。 由于由于t2噬菌體感染細菌噬菌體感染細菌時注入的是時注入的是dna，而在細，而在細胞里合成的是胞里合成的是rna，推測，推測dna是合成是合成rna 的模板。的模板。 最令人信服的證據(jù)來自最令人信服的證據(jù)來自dna-rnadna-rna的雜交實驗。的雜交實驗。hall.b.dhal

4、l.b.d和和spiegeman,sspiegeman,s兩位科學家，將兩位科學家，將t2t2噬菌體感染大腸桿菌后立即噬菌體感染大腸桿菌后立即產(chǎn)生的產(chǎn)生的rnarna分離出來，分別與分離出來，分別與t2t2噬菌體和大腸桿菌的噬菌體和大腸桿菌的dnadna進行進行分子雜交：結(jié)果發(fā)現(xiàn)這種分子雜交：結(jié)果發(fā)現(xiàn)這種rnarna只能和只能和t2t2噬菌體的噬菌體的dnadna雜交形成雜交形成“雜交雜交”鏈，而不能和大腸桿菌的鏈，而不能和大腸桿菌的dnadna進行雜交。進行雜交。 mrnamrna的發(fā)現(xiàn)的發(fā)現(xiàn)rna的結(jié)構(gòu)和種類a核糖核糖pc核糖核糖pu核糖核糖ppg核糖核糖dna（基因）（基因）mrna蛋白

5、質(zhì)蛋白質(zhì)啟動子啟動子終止子終止子編碼區(qū)編碼區(qū)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 錄錄翻翻 譯譯起始密碼起始密碼終止密碼終止密碼rna聚合酶聚合酶 基因上一個堿基基因上一個堿基發(fā)生改變，合成發(fā)生改變，合成的蛋白質(zhì)會改變的蛋白質(zhì)會改變嗎？嗎？rnarna翻譯形成蛋白質(zhì)的過程翻譯形成蛋白質(zhì)的過程（與（與mrna上的密碼子配對）上的密碼子配對）a a ua a u亮氨酸c u ac u a天門冬氨酸遺傳密碼的性質(zhì)遺傳密碼的性質(zhì) （1 1）密碼的簡并性：）密碼的簡并性：6464種密碼子決定種密碼子決定2020種氨基酸，必然同種氨基酸，必然同一種氨基酸有多個密碼子。這種由一種以上密碼子編碼同一一種氨基酸有多個密碼子。這種由一種以上密碼

6、子編碼同一種氨基酸的現(xiàn)象稱為簡并性。密碼子的簡并性減少了突變對種氨基酸的現(xiàn)象稱為簡并性。密碼子的簡并性減少了突變對生物的影響。幾種不同的密碼子都編碼一種氨基酸，可以保生物的影響。幾種不同的密碼子都編碼一種氨基酸，可以保證翻譯的速度。證翻譯的速度。（2 2）密碼的通用性：）密碼的通用性：遺傳密碼不論在體外還是在遺傳密碼不論在體外還是在體內(nèi)，對絕大多數(shù)病毒、原核生物、真菌、植物體內(nèi)，對絕大多數(shù)病毒、原核生物、真菌、植物和動物都是適用的。從病毒到高等動植物，幾乎和動物都是適用的。從病毒到高等動植物，幾乎所有生物都共用一套遺傳密碼。說明所有生物可所有生物都共用一套遺傳密碼。說明所有生物可能有共同的起源

7、或生命在本質(zhì)上是統(tǒng)一的。能有共同的起源或生命在本質(zhì)上是統(tǒng)一的。真核細胞蛋白質(zhì)的“分選”附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體游離細胞質(zhì)中的核糖體游離細胞質(zhì)中的核糖體 肽鏈合成后，經(jīng)過一系列步驟，被運送到各自肽鏈合成后，經(jīng)過一系列步驟，被運送到各自的的“崗位崗位”，盤曲折疊成具有特定空間結(jié)構(gòu)和功，盤曲折疊成具有特定空間結(jié)構(gòu)和功能的蛋白質(zhì)分子，開始承擔細胞生命活動的各項能的蛋白質(zhì)分子，開始承擔細胞生命活動的各項職責。職責。1 1、肺細胞中的、肺細胞中的let-7let-7基因表達減弱，癌基因基因表達減弱，癌基因rasras表達增表達增強，會引發(fā)肺癌強，會引發(fā)肺癌, ,影響機理如圖影響機理如圖

8、 。 基因與基因之間基因與基因之間也也存在著復雜的相互作用，存在著復雜的相互作用，從而影響著基從而影響著基因的表達和生物的性狀。因的表達和生物的性狀。mirna（微（微rna）2 2、原核生物的、原核生物的mrnamrna通常在轉(zhuǎn)錄完成之前便可啟動蛋白通常在轉(zhuǎn)錄完成之前便可啟動蛋白質(zhì)的翻譯，但真核生物的核基因必須在質(zhì)的翻譯，但真核生物的核基因必須在mrnamrna形成之形成之后才能翻譯蛋白質(zhì)，針對這一差異的合理解釋是：后才能翻譯蛋白質(zhì)，針對這一差異的合理解釋是：a a原核生物的原核生物的trnatrna合成無需基因指導合成無需基因指導b b真核生物真核生物trnatrna呈三葉草結(jié)構(gòu)呈三葉草結(jié)構(gòu)c c真核生物的核糖體可進入細胞核真核生物的核糖體可進入細胞核d d原核生物的核糖體可以靠近原核生物的核糖體可以靠近dnadna( d )原核生物與真核生物基因表達的比較原核生物與真核生物基因表達的比較原核