高三生物一輪復(fù)習(xí)課件第18講-基因的表達(dá)

第18講基因的表達(dá)主講人：彭榜元何為“基因的表達(dá)”？基因通常是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段。蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者?；虻鞍踪|(zhì)mRNA轉(zhuǎn)錄翻譯課標(biāo)要求1.概述DNA分子上的遺傳信息通過RNA指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，生物的性狀主要通過蛋白質(zhì)表現(xiàn)。2.概述某些基因中堿基序列不變但表型改變的表觀遺傳現(xiàn)象?？键c(diǎn)1遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄1.概念：

在細(xì)胞核中，通過RNA聚合酶以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程。2.場所：

真核生物：細(xì)胞核（主要）、葉綠體和線粒體（基質(zhì)）

原核生物：擬核、細(xì)胞質(zhì)3.條件：模板、原料、酶、能量比較DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的異同，填寫下表：復(fù)制轉(zhuǎn)錄場所條件模板原料酶能量產(chǎn)物堿基配對信息傳遞主要在細(xì)胞核主要在細(xì)胞核DNA的兩條鏈DNA的一條鏈脫氧核苷酸核糖核苷酸解旋酶、DNA聚合酶RNA聚合酶ATPATP兩個(gè)雙鏈DNA分子一條單鏈RNAA-T、T-A、G-C、C-GDNA→DNADNA→RNAA-U、T-A、G-C、C-G在轉(zhuǎn)錄開始階段，RNA聚合酶與DNA什么部位特異性結(jié)合？轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物二、遺傳信息的翻譯二、遺傳信息的翻譯1.概念：游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸，以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程。2.場所：核糖體比較DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的異同，填寫下表：復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯場所條件模板原料酶能量產(chǎn)物堿基配對信息傳遞主要在細(xì)胞核主要在細(xì)胞核DNA的兩條鏈DNA的一條鏈脫氧核苷酸核糖核苷酸解旋酶、DNA聚合酶RNA聚合酶ATPATP兩個(gè)雙鏈DNA分子一條單鏈RNAA-T、T-A、G-C、C-GDNA→DNADNA→RNAA-U、T-A、G-C、C-G細(xì)胞質(zhì)（核糖體）mRNA氨基酸多種酶ATP多肽RNA→蛋白質(zhì)A-U、U-A、G-C、C-G完成大本考向二密碼子和反密碼子mRNA上3個(gè)相鄰的堿基決定1個(gè)氨基酸，每3個(gè)這樣的堿基稱為1個(gè)密碼子。每個(gè)tRNA上的3個(gè)堿基能與mRNA上的密碼子堿基互補(bǔ)配對，叫作反密碼子。1．從密碼子表可以看出，絕大多數(shù)氨基酸都有幾個(gè)密碼子，這一現(xiàn)象稱作密碼子的簡并。你認(rèn)為密碼子的簡并對生物體的生存發(fā)展有什么意義？2．幾乎所有的生物體都共用上述密碼子。根據(jù)這一事實(shí)，你能想到什么？多聚核糖體意義：少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白質(zhì)原核生物和真核生物的基因表達(dá)完成大本考向一三、中心法則科學(xué)家克里克首先預(yù)見了遺傳信息傳遞的一般規(guī)律，并于1957年提出了中心法則：遺傳信息可以從DNA流向DNA，即DNA的復(fù)制；也可以從DNA流向RNA，進(jìn)而流向蛋白質(zhì)，即遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯。轉(zhuǎn)錄DNARNA翻譯蛋白質(zhì)復(fù)制逆轉(zhuǎn)錄復(fù)制為什么基因的表達(dá)過程中，要先轉(zhuǎn)錄出RNA，在由RNA控制蛋白質(zhì)的合成呢？不同生物中心法則的圖解①具有逆轉(zhuǎn)錄功能的RNA病毒(如艾滋病病毒)②能分裂的細(xì)胞(分生區(qū))及DNA病毒(噬菌體等)遺傳信息的傳遞③高度分化的細(xì)胞(洋蔥表皮細(xì)胞)④具有RNA復(fù)制功能的RNA病毒(如

煙草花葉病毒)完成大本考向三考點(diǎn)2基因表達(dá)與性狀的關(guān)系

一、基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系思考：蛋白質(zhì)是如何控制生物的性狀的呢？轉(zhuǎn)錄控制翻譯蛋白質(zhì)基因RNA生物的性狀豌豆的圓粒和皺粒編碼淀粉分支酶的基因

淀粉分支酶蔗糖淀粉

保水強(qiáng)飽滿（圓粒）基因序列被打亂

淀粉分支酶異常蔗糖淀粉

插入一段DNA序列活性大大降低（含量降低）失水皺縮（皺粒）人的白化病酪氨酸酶基因

酪氨酸酶酪氨酸黑色素

正常酪氨酸酶基因異常

酪氨酸酶酪氨酸黑色素（無）囊性纖維化編碼CFTR蛋白的基因缺失3個(gè)堿基編碼CFTR蛋白的基因第508位缺少苯丙氨酸CFTR蛋白片段CFTR蛋白結(jié)構(gòu)異常CFTR蛋白功能異常囊性纖維化CFTR蛋白作用原理分析ATPADP功能正常的CFTR蛋白H2O異常關(guān)閉的CFTR蛋白稀薄的黏液氯離子黏稠的分泌物不斷積累1.基因通過控制

來控制

，進(jìn)而控制生物體的性狀。2.基因還能通過控制

來

控制生物體的性狀。酶的合成代謝過程蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接完成大本考向一二、基因的選擇性表達(dá)胰島細(xì)胞血細(xì)胞輸卵管細(xì)胞

分裂和分化思考：1.以上事實(shí)說明了什么？2.這三種細(xì)胞中ATP合成酶的基因是否都會表達(dá)？由此可以將基因分為哪些類型？1.細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)：

。2.細(xì)胞中的基因，可以根據(jù)其表達(dá)情況分為

和

?；虻倪x擇性表達(dá)管家基因奢侈基因完成大本考向二均有Lcyc基因×PF1F2絕大部分植株的花與植株A相似，少部分與植株B相似。?研究表明，植株B的Lcyc基因不表達(dá)的原因是它被高度甲基化了。思考：1.推測甲基化是如何抑制基因表達(dá)的？2.以上雜交實(shí)驗(yàn)說明什么？生物體基因的堿基序列保持不變，但基因表達(dá)和表型發(fā)生可遺傳變化的現(xiàn)象。表觀遺傳研究表明，在Avy基因前端有一段特殊堿基序列具有多個(gè)可發(fā)生DNA甲基化修飾的位點(diǎn)。當(dāng)沒有甲基化時(shí)，Avy基因正常表達(dá)，小鼠表現(xiàn)為黃色；當(dāng)發(fā)生甲基化時(shí)，甲基化程度越高，該基因表達(dá)時(shí)受到的抑制越明顯，小鼠體色體毛的顏色就越深。×PF1AvyAvyaa三、表觀遺傳1.概念：生物體基因的堿基序列保持不變，但基因表達(dá)和表型發(fā)生可遺傳變化的現(xiàn)象。2.機(jī)制：2.機(jī)制：與社會的聯(lián)系有研究表明：吸煙會使人的體細(xì)胞內(nèi)DNA的甲基化水平升高，對染色體上的組蛋白也會產(chǎn)生影響。不僅如此，還有研究發(fā)現(xiàn)男性吸煙者的精子活力下降，精子中DNA的甲基化水平明顯升高。思維訓(xùn)練總結(jié)：基因和性狀的關(guān)系在大多數(shù)情況下，基因與性狀的關(guān)系并不是簡單的一一對應(yīng)的關(guān)系。一個(gè)性狀可以受到

的影響。例如，人的身高是由多個(gè)基因決定的，其中每個(gè)基因?qū)ι砀叨加幸欢ǖ淖饔谩Ｒ粋€(gè)基因也可以影響

。例如，我國科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)水稻中的Ghd7基因編碼的蛋白質(zhì)不僅參與了開花的調(diào)控，而且對水稻的生長、發(fā)育和產(chǎn)量都有重要作用。同時(shí)，生物體的性狀也