遺傳信息的表達(dá)2-l

1、,復(fù)制后,拓 展,一次分裂后,蠶豆根尖細(xì)胞在含3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷培養(yǎng)基中完成一個(gè)細(xì)胞周期，然后在不含放射性標(biāo)記的培養(yǎng)基中繼續(xù)分裂至中期，其染色體的放射性標(biāo)記分布情況是,A每條染色體的兩條單體都被標(biāo)記 B每條染色體中都只有一條單體被標(biāo)記 C只有半數(shù)的染色體中一條單體被標(biāo)記 D每條染色體的兩條單體都不被標(biāo)記,練 習(xí),B,有絲分裂間期、 減數(shù)第一次分裂間期,細(xì)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(fù)制,邊解旋邊復(fù)制,雙螺旋結(jié)構(gòu)提供精確模板 堿基互補(bǔ)配對(duì)原則不變,三、真核細(xì)胞的DNA復(fù)制要點(diǎn),細(xì)胞中DNA復(fù)制時(shí)，原料及能量由4種三磷酸脫氧核苷（dNTP）提

2、供,（注：答復(fù)制所需條件的題時(shí)不要把能量寫(xiě)成ATP）,脫氧核苷酸,能量,第四節(jié) 遺傳信息的表達(dá) （人教書(shū) 三4四1、2）,資料分析： 大腸桿菌細(xì)胞的擬核有1個(gè)DNA分子，長(zhǎng)度約4700000個(gè)堿基對(duì)，在DNA分子上分布著4400個(gè)基因，每個(gè)基因的平均長(zhǎng)度約為1000個(gè)堿基對(duì)。 人類(lèi)22條常染色體XY染色體上的DNA分子大約有31.6億個(gè)堿基對(duì)，其中，構(gòu)成基因的堿基數(shù)占?jí)A基總數(shù)的比例不超過(guò)2。,結(jié)論：,基因是DNA的片段， DNA的片段不一定是基因。 每個(gè)片段含有成百上千個(gè)脫氧核苷酸。,綠色熒光水母,轉(zhuǎn)基因小鼠,基因有遺傳效應(yīng)，能控制生物的性狀。,結(jié)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(guān)系,（指導(dǎo)蛋白質(zhì)X的合成）,染色體基因,DNA基因,染色體DNA,（指導(dǎo)蛋白質(zhì)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(zhì)？,染色體DNA上的某個(gè)基因,核糖體,（多肽）蛋白質(zhì),細(xì)胞核,細(xì)胞質(zhì),遺傳信息（基因）的表達(dá),誰(shuí)能傳遞遺傳信息？,資料分析： 1955年有人曾用洋蔥很尖細(xì)胞進(jìn)行實(shí)驗(yàn)： 如果向細(xì)胞中加入RNA酶分解其中的RNA，蛋白質(zhì)合成就停止； 而如果再加進(jìn)了從酵母中提取出來(lái)的RNA，則又可重新合成一定數(shù)量的蛋白質(zhì)。,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明蛋白質(zhì)合成顯然跟RNA有關(guān)。,結(jié)論：,1955年拉斯特（LasterGold）等人用變形蟲(chóng)的換核實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下： A組變

4、形蟲(chóng)用同位素標(biāo)記的尿嘧啶核苷培養(yǎng)液來(lái)培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)標(biāo)記的RNA分子首先出現(xiàn)在細(xì)胞核中；B組變形蟲(chóng)培養(yǎng)在未標(biāo)記的尿嘧啶核苷培養(yǎng)液中，變形蟲(chóng)的細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中均未發(fā)現(xiàn)有標(biāo)記的RNA。 在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候，用這兩組變形蟲(chóng)進(jìn)行核移植實(shí)驗(yàn)。將A組變形蟲(chóng)的細(xì)胞核移植到B組變形蟲(chóng)的細(xì)胞質(zhì)中，將B組變形蟲(chóng)的細(xì)胞核移植到A組變形蟲(chóng)的細(xì)胞質(zhì)中，分別進(jìn)行培養(yǎng)觀察。發(fā)現(xiàn)B組中大部分標(biāo)記的RNA相繼從細(xì)胞核中移入細(xì)胞質(zhì)中。,證明：RNA是在細(xì)胞核中合成的。,證明：RNA可以從細(xì)胞核中轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中。,染色體DNA上的某個(gè)基因,信使RNA,核糖體,（多肽）蛋白質(zhì),細(xì)胞核,細(xì)胞質(zhì),遺傳信息（基因）的表達(dá),信使RNA（mRNA）,核糖

5、體RNA（rRNA）,轉(zhuǎn)運(yùn)RNA（tRNA）,被轉(zhuǎn)運(yùn)的氨基酸,RNA的分類(lèi),三、基因 蛋白質(zhì),遺傳信息的表達(dá),1、轉(zhuǎn)錄與DNA復(fù)制有什么共同之處？這對(duì)保證遺傳信息的準(zhǔn)確轉(zhuǎn)錄有什么意義？,2、轉(zhuǎn)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(chǎng)所: 模板: 原料: 條件: 產(chǎn)物: 原則:,細(xì)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(bǔ)配對(duì)原則 （單鏈A=U,T=A; G=C,C=G）,轉(zhuǎn)錄遺傳信息,基因 mRNA,1、轉(zhuǎn)錄：,染色體DNA上的某個(gè)基因,信使RNA,核

6、糖體,（多肽）蛋白質(zhì),細(xì)胞核,細(xì)胞質(zhì),遺傳信息（基因）的表達(dá),2、翻譯,翻譯遺傳信息,mRNA 多肽（蛋白質(zhì)）,核苷酸堿基與氨基酸之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系是怎樣的？,一個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸？,414，不行,二個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸？,4216，不行,三個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸？,4364，足足有余,（1）密碼子：,遺傳學(xué)上把mRNA中決定一個(gè)氨基酸的相鄰的三個(gè)堿基稱(chēng)為密碼子。,通用性,簡(jiǎn)并性,閱讀時(shí)不重疊、無(wú)逗號(hào),G,無(wú)逗號(hào)的意義,如果中間某個(gè)堿基增加或缺失，閱讀按新順序進(jìn)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(lài)氨酸,賴(lài)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(xì)胞中誰(shuí)來(lái)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(gè)特殊的堿基稱(chēng)為“反密碼子”，能與mRNA上的“密碼子”互補(bǔ)。,G A U A U C,細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中有許多游離的氨基酸和tRNA,多聚核糖體,場(chǎng)所: 模板: 原料: 條件: 產(chǎn)物: 原則:,細(xì)胞質(zhì)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(zhì)）,密碼子與反密碼子堿基互補(bǔ)配對(duì), （A=U， U=A，C=

9、G， G=C）,2、翻譯,翻譯遺傳信息,mRNA 多肽（蛋白質(zhì)）,DNA（基因） 蛋白質(zhì),遺傳信息的表達(dá) （轉(zhuǎn)錄翻譯）,根據(jù)蛋白質(zhì)合成過(guò)程中遺傳信息的傳遞法則，在下表的空格處填入相應(yīng)的字母或名稱(chēng),根據(jù)蛋白質(zhì)合成過(guò)程中遺傳信息的傳遞法則，在下表的空格處填入相應(yīng)的字母或名稱(chēng),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(shuō)明：因?yàn)榛蛑写嬖诳赊D(zhuǎn)錄出終止密碼子的片段等，實(shí)際上基因（DNA）上所含有的堿基數(shù)要大于6n,或氨基酸數(shù)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(zhì)種類(lèi)多樣。

10、每種蛋白質(zhì)的氨基酸的種類(lèi)、數(shù)目、排序；肽鏈的空間結(jié)構(gòu)多樣。 翻譯所用的mRNA中核糖核苷酸的數(shù)目、排序多樣。 轉(zhuǎn)錄所用的基因（DNA）的脫氧核苷酸的數(shù)目、排序多樣。,根本原因,直接原因,四、基因?qū)π誀畹目刂?（一）中心法則及其發(fā)展,1、遺傳信息的流動(dòng)方向,遺傳信息的流動(dòng)方向,1.DNADNA,復(fù)制 細(xì)胞生物及DNA病毒,2.DNARNA,轉(zhuǎn)錄,3.RNA 蛋白質(zhì),翻譯,4.RNA RNA,復(fù)制 RNA病毒,5.RNA DNA,逆轉(zhuǎn)錄 某些RNA病毒 （逆轉(zhuǎn)錄病毒）,四、基因?qū)π誀畹目刂?（一）中心法則及其發(fā)展,DNA,RNA,蛋白質(zhì),轉(zhuǎn)錄,翻譯,逆轉(zhuǎn)錄,復(fù)制,復(fù)制,1、遺傳信息的流動(dòng)方向,2、

11、遺傳物質(zhì)的基本功能,攜帶(傳遞),表達(dá),遺傳信息,（二）基因、蛋白質(zhì)和性狀的關(guān)系,鐮刀型細(xì)胞貧血癥,控制血紅蛋白形成的基因正常,血紅蛋白的結(jié)構(gòu)正常,紅細(xì)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(jié)構(gòu)發(fā)生變化,紅細(xì)胞呈鐮刀狀,容易破裂，患溶血性貧血,（二）基因、蛋白質(zhì)和性狀的關(guān)系,1、P70 基因結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(lái)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(zhì)和性狀的關(guān)系,2、P69 基因酶（蛋白質(zhì)）的合成 酶催化相應(yīng)代謝反應(yīng)反應(yīng)產(chǎn)物表現(xiàn)性狀 （基因間接控制性狀）,小結(jié)：基因?qū)π誀畹目刂?基因 性狀,結(jié)構(gòu)蛋白 細(xì)胞結(jié)構(gòu) 酶或激素 細(xì)胞代謝,間接控制作用,直接控制作用,真核細(xì)胞中復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯的比較,細(xì)胞分裂間期,細(xì)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(fù)制 邊解旋邊復(fù)制,2個(gè)子代DNA分子,生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程,細(xì)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(zhuǎn)錄,1個(gè)單鏈RNA,生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程,細(xì)胞質(zhì),mRNA為模板,二十種氨