基因的選擇性表達PPT課件(PPT 13頁)

1、基因的選擇性表達2017.04第1頁，共13頁?；虻倪x擇性表達是指在細胞分化中，基因在特定的時間和空間條件下有選擇表達的現(xiàn)象。第2頁，共13頁。1 .并非所有的基因都要選擇性表達（奢侈基因） 管家基因是指所有細胞都需要表達的基因，無選擇性表達特點，與細胞分化無關(guān)，其產(chǎn)物是維持細胞基本生命活動所必需的， 如呼吸酶基因、ATP 水解酶基因等。 奢侈基因是只在特定細胞中表達的基因，有選擇性表達的特點，控制細胞分化，如胰島素基因、血紅蛋白基因等。第3頁，共13頁。2 基因選擇性表達的幾種類型2.1 基因在不同的空間里表達 不同細胞表達的基因不盡相同， 細胞分化正是細胞中表達的基因不完全一樣所致。第4

2、頁，共13頁。2.2 基因在不同的時間里表達 基因的選擇性表達還表現(xiàn)在時間上有早晚之分， 有些基因在胎兒階段就開始表達，有些基因在兒童階段才表達，還有些在成人階段才表達。另外還表現(xiàn)在某些基因只在某一段時間內(nèi)表達。如在成熟期，參與細胞分裂的基因基本不表達，用于物質(zhì)轉(zhuǎn)化的相關(guān)蛋白質(zhì)等的基因在表達，合成相應(yīng)的蛋白質(zhì)、酶等。第5頁，共13頁。馬鈴薯塊莖、甜菜塊根形成后，細胞中用于合成葡萄糖轉(zhuǎn)化為乳酸的酶的基因進行了表達，故它們無氧呼吸時產(chǎn)物是乳酸，有利于減少物質(zhì)能量浪費，還降低了對細胞的傷害程度。再如人和動物的第二特征的表現(xiàn)，是生長發(fā)育到一定階段基因選擇性表達的結(jié)果。而在衰老過程中，用于正常代謝的酶合

3、成受到抑制或數(shù)量減少，加速了衰老的程度，也是基因的選擇性表達的結(jié)果。程序性死亡的理論假說也認為死亡的細胞是通過基因的選擇性表達實現(xiàn)的。第6頁，共13頁。2.3同一時間，同一細胞中不同的基因表達的程度不同（基因表達的量不同）同一細胞膜上不同的載體數(shù)量不同。第7頁，共13頁。2.4 基因在特定環(huán)境作用下表達 有些基因需要在特定的環(huán)境誘導(dǎo)下才能夠表達， 否則就不表達。如大腸桿菌的-半乳糖苷酶基因只有在環(huán)境中存在乳糖時才表達， 某些基因的表達需要激素誘導(dǎo)。再如下面的鐵蛋白質(zhì)基因必須在Fe3+濃度較高時才表達。第8頁，共13頁。2010 年高考江蘇卷34題 鐵蛋白是細胞內(nèi)儲存多余Fe3+的蛋白，鐵蛋白合

4、成的調(diào)節(jié)與游離的Fe3+、鐵調(diào)節(jié)蛋白、鐵應(yīng)答元件等有關(guān)。鐵應(yīng)答元件是位于鐵蛋白mRNA起始密碼上游的特異性序列，能與鐵調(diào)節(jié)蛋白發(fā)生特異性結(jié)合，阻遏鐵蛋白的合成。當(dāng)Fe3+濃度高時，鐵調(diào)節(jié)蛋白由于結(jié)合Fe3+而喪失與鐵應(yīng)答元件的結(jié)合能力，核糖體能與鐵蛋白mRNA一端結(jié)合，沿mRNA移動，遇到起始密碼后開始翻譯（如下圖所 示）。回答下列問題：第9頁，共13頁。（1）圖中甘氨酸的密碼子是 ，鐵蛋白基因中決定 的模板鏈堿基序列為 。GGUCCACTGACC(CCAGTCACC)第10頁，共13頁。（2）Fe3+濃度低時，鐵調(diào)節(jié)蛋白與鐵應(yīng)答元件結(jié)合干擾了 ，從而抑制了翻譯的起始；Fe3+濃度高時，鐵調(diào)節(jié)蛋白由于結(jié)合Fe3+而喪失與鐵應(yīng)答元件的結(jié)合能力，鐵蛋白mRNA能夠翻譯。這種調(diào)節(jié)機制既可以避免 對細胞的毒性影響，又可以減少 。 核糖體在mRNA上的結(jié)合與移動 Fe3+ 細胞內(nèi)物質(zhì)和能量的浪費第11頁，共13頁。（3）若鐵蛋白由n個氨基酸組成，指導(dǎo)其合成的mRNA的堿基數(shù)遠大于3n，主要原因是 。（4）若要改造鐵蛋白分子，將圖中色氨酸變成亮氨酸(密碼子為UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG)，可以通過改變DNA模板鏈上的一個堿基來實現(xiàn)，即由 。mRN