[史上最强生物课件]遗传信息的表达复习 2010.11.10

第4章基因的表达P140一、什么是基因？基因是具有遗传效应的DNA片段，是决定生物性状的基本单位。第三节基因的表达1.基因和染色体的关系基因在染色体上，并且在染色体呈线性排列，染色体是基因的主要载体。果蝇某一条染色体上的几个基因2.基因与DNA的关系：整个DNA分子中都是由基因构成的吗？基因是有遗传效应的DNA片段。基因与DNA和染色体以及脱氧核苷酸间的关系染色体基因1基因2非编码区编码区非编码区下图中a～d表示果蝇X染色体上的几个基因非基因片段非基因片段非基因片段基因1片段基因2片段基因3片段基因4片段编码区非编码区非编码区启动子与RNA聚合酶结合位点终止子原核基因编码区非编码区非编码区启动子与RNA聚合酶结合位点外显子内含子终止子真核基因3.基因和性状的关系基因控制生物的性状,基因是决定生物性状的基本单位——结构单位和功能单位。4.基因和脱氧核苷酸的关系每个基因中含有成百上千个脱氧核苷酸。5.基因和遗传信息的关系基因中的脱氧核苷酸（碱基对）排列顺序代表遗传信息不同的基因含有不同的脱氧核苷酸的排列顺序。例如：豌豆的高茎基因D和矮茎基因d含有不同的脱氧核苷酸排列顺序。DNA的基本组成单位是什么？基因的基本组成单位是什么？二、基因控制蛋白质合成1.基因的基本功能1).通过自我复制，在传种接代中传递遗传信息。2).通过转录、翻译，在后代个体发育过程中，表达遗传信息。2.什么是表达遗传信息？DNARNA蛋白质转录翻译3.RNA的种类p67组成核糖体rRNA（核糖体RNA）运输氨基酸tRNA（转运RNA）把DNA的遗传信息传递给蛋白质mRNA（信使RNA）功能结构特点名称单链单链单链3.RNA的种类和功能把DNA的遗传信息传递给蛋白质运输氨基酸和蛋白质共同组成核糖体mRNA(信使RNA)tRNA（转运RNA)rRNA（核糖体RNA）DNAmRNA蛋白质核孔⑴mRNAmRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基叫做密码子。UCAUGAUUAmRNA密码子密码子密码子密码子的特点：⑴一种密码子只对应一种氨基酸⑵一种氨基酸可有一种或多种密码子（简并性）（一种氨基酸具有两个或多个密码子的现象称为密码子的简并性）（对应于同一种氨基酸的不同密码子称为同义密码子）⑶起始密码可以编码氨基酸、终止密码不编码氨基酸⑷通用性——自然界中的各种生物共用一套密码子表tRNA⑵转运RNA（tRNA）：含有反密码子一个转运RNA只能携带一种特定的氨基酸！细胞中的转运RNA至少有种！61UAUUAU携带什么氨基酸？异亮氨酸AUAmRNA5.转录地点：模板：原料：条件：原则：产物主要在细胞核DNA的一条链4种核糖核苷酸DNAmRNA遵循碱基互补配对原则A—;T—;G—;C—UACG转录：在细胞核内以DNA的一条链为模板按照碱基互补配对原则合成RNA的过程。RNA聚合酶、ATP6.翻译场所：原料：模板：条件：原则：产物：核糖体氨基酸mRNAtRNA、酶、能量碱基互补配对原则(A-UU-AC-GG-C)多肽翻译：在核糖体上，以信使RNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。核糖体AAGUGAAAGmRNAAAGUGAAAGmRNA脱水缩合通常一个mRNA同时结合多个核糖体，进行多个肽链的合成。下图为原核细胞中转录、翻译的示意图。据图判断，下列描述中不正确的是A．图中表示4条多肽链正在合成B．转录尚未结束，翻译即已开始C．每个核糖体各自在完成一条多肽链的翻译D．一个基因在短时间内可表达出多条多肽链核糖体mRNA多肽转录方向RNA聚合酶DNA（基因）mRNA蛋白质转录翻译复制复制逆转录三、遗传信息流——中心法则遗传信息可以从DNA流向DNA，即完成DNA的自我复制过程；遗传信息也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即完成遗传信息的转录和翻译过程。在某些病毒中，RNA也可以自我复制，并且还发现在一些病毒蛋白质的合成过程中，RNA可以在逆转录酶的作用下合成DNA。在某些病毒中，RNA也可以自我复制，并且还发现在一些病毒蛋白质的合成过程中，RNA可以在逆转录酶的作用下合成DNA。•逆转录病毒：劳斯肿瘤病毒、HIV病毒•RNA——〉DNA——〉RNA——〉蛋白质•RNA自我复制的病毒：烟草花叶病毒•RNA正链——〉RNA负链——〉RNA正链转录转录逆转录转录翻译中心法则补充RNADNA蛋白质翻译转录逆转录复制复制A—C—U—G—G—A—U—C—UmRNA转录翻译蛋白质mRNA（遗传密码）ACUGGAUCUDNA双链A—C—T—G—G—A—T—C—TT—G—A—C—C—T—A—G—AtRNA（反密码子）U–G–AC–C–UA–G–A苏氨酸——甘氨酸——丝氨酸肽键肽键HIV病毒——逆转录病毒RNA病毒：逆转录、DNA自我复制、转录、翻译（RNA自我复制、转录、翻译）逆转录转录转录、翻译组装四、基因对性状的控制1、基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，从而控制生物的性状。如；酪氨酸酶与白化病。食物中的蛋白质经消化、吸收和水解后产生出苯丙氨酸，首先苯丙氨酸在(1)苯丙氨酸羟化酶的作用下变成酪氨酸，然后酪氨酸转化为3，4双羟苯丙氨酸，3，4双羟苯丙氨酸在(2)酪氨酸酶的作用下，可以生成黑色素。酪氨酸酶苯丙氨酸羟化酶2、基因通过控制蛋白质分子的结构来直接影响性状。例如：镰刀型细胞贫血症1.已知一段DNA分子中，鸟嘌呤占的比例是20%，由该DNA转录出来的RNA，其胞嘧啶的比例是A.10%B.20%C.40%D.无法确定2.一种人工合成的信使RNA只含有两种核苷酸（UC）该RNA分子中遗传密码的种类最多有多少种？A.2种B.6种C.8种D.16种只能确定双链DNA分子中G和C共占全部碱基的40%，每条链中G和C也占该链的40%，但G或C在该链中各自占有的比例无法确定。3.一段RNA分子中(A+C)/(U+G)=0.8，则转录形成该RNA的DNA分子中(A+C)/(T+G)等于()A0.2B1.25C1D0.8C4.组成人体蛋白质的20种氨基酸所对应的遗传密码共有()A.4个B.20个C.61个D.64个C5.下图为一组模拟实验，假设实验能正常进行且四支试管中都有产物生成，请回答：(1)A、D试管中的产物是，但A试管模拟的是_____过程。D试管模拟的是过程。(2)B、C试管中的产物是，但B试管模拟的是C试管模拟的是。DNADNA自我复制逆转录RNA转录RNA自我复制(3)假如B试管中加入的DNA含有306个碱基，那么产物中最多含有碱基，有个遗传密码。(4)美国科学家把人的胰岛素基因通过基因工程拼接到大肠杆菌的DNA分子中，通过大肠杆菌发酵生产胰岛素，这说明：①胰岛素的生物合成受控制。基因15351②不同生物间基因“移植”的成活，并能指导胰岛素的合成，这说明这些生物共用一套；从进化的角度看：这些生物具有，彼此间存在一定的。③DNA分子中，“拼接”上某个基因或“剪切”去掉某个基因，并不影响DNA分子中各基因的功能，这说明：基因是遗传物质的基本结构单位和功能单位亲缘关系共同的祖先密码子萨顿的假说和类比推理——基因在染色体上P116关于推理的若干问题：•推理——从一个或者一些已知的命题得出新命题的思维过程或思维形式，其中已知的命题是前提，得出的新命题是结论。演绎推理：从一般性原理到个别性判断•推理的类型类比推理归纳推理•类比推理：根据2个或2类事物上的相似，推出它们在另一个或另一类属性上也相似的推理形式。•归纳推理：从个别例证到一般性原理的推理形式。例如：细胞学说的创立。类比推理的典型例证装置物理渗透装置成熟植物细胞实验条件①半透膜②膜两侧溶液浓度差①原生质层透性？②细胞液与环境溶液之间存在浓度差实验现象水分通过半透膜由低浓度一侧向高浓度一侧扩散（渗透）水分子通过原生质层由浓度一侧向高浓度一侧扩散分析结论原生质层具有选择透性，相当于半透膜，成熟的植物细胞是一个渗透系统探究“原生质层相当于一层半透膜吗？”类比推理着眼于2类事物之间的一系列属性的相似性，是从个别到个别或者从一般到一般的推理。而不是推测2类事物的复杂关系。•类比推理得出的结论并不具有逻辑的必然性，其正确与否，还需要观察和实验的检验。脂肪是有机物；由C、H、O元素组成；分解产生CO2和H2O；它是生物大分子。生物大分子是生物体内主要活性成分的各种分子量达到10000以上的有机分子。常见的生物大分子包括蛋白质、核酸、脂质、糖类。因为脂肪分子量一般为几百，所以脂肪不算生物大分子。例：糖元是有机物；由C、H、O元素组成；分解产生CO2和H2O；它是生物大分子。染色体的形态结构根据着丝粒位置进行的染色体分类图示染色体核型或染色体组型ABCDEFG染色体结构的变异——猫叫综合征第号染色体缺失5染色体数目的变异——21三体综合征第21号染色体有3条213优生措施—产前诊断例：羊膜穿刺技术的应用，使医生增加了新的对孕妇进行产前诊断的手段。抽取宫腔内的羊水进行分析、化验，可以确定胎儿是否患有某些遗传病或先天性疾病，因为①羊水中含有胎儿脱落的细胞，培养这些细胞可进行染色体分析②羊水中的某些化学成分可以反映出胎儿是否患有某些新陈代谢方面的遗传病③利用基因诊断技术，可以确定胎儿是否携带着某些致病基因A.只有①正确B.只有①②正确C.只有③正确D.①②③均正确D（06上海生物37）(8分)请回答下列有关遗传信息传递的问题。(1)为研究某病毒的致病过程，在实验室中做了如下图所示的模拟实验。①从病毒中分离得到物质A。已知A是单链的生物大分子，其部分碱基序列为-GAACAUGUU-。将物质A加入试管甲中，反应后得到产物X。经测定产物X的部分碱基序列是-CTTGTACAA-，则试管甲中模拟的是________过程。逆转录②将提纯的产物X加入试管乙，反应后得到产物Y。产物Y是能与核糖体结合的单链大分子，则产物Y是______，试管乙中模拟的是_________过程。③将提纯的产物Y加入试管丙中，反应后得到产物Z。产物Z是组成该病毒外壳的化合物，则产物Z是________。(2)若该病毒感染了小鼠上皮细胞，则组成子代病毒外壳的化合物的原料来自____________，而决定该化合物合成的遗传信息来自_________。若该病毒除感染小鼠外，还能感染其他哺乳动物，则说明所有生物共用一套___________。该病毒遗传信息的传递过程为_______。mRNA转录蛋白质小鼠上皮细胞该病毒遗传密码RNA→DNA→mRNA→蛋白质DNA蛋白质+具有遗传效应的DNA片段，是遗传的功能和结构单位，基因中碱基对的排列顺序代表遗传信息。一个DNA分子上有多个基因。拟核、线粒体和叶绿体中也有基因主要载体呈线性排列染色体组成成分基因含有基因、DNA、染色体的关系脱氧核苷酸基本单位1.不是所有的DNA都是基因，基因不是连续在DNA上分布的，而是由碱基序列将不同的基因分隔开的。2.DNA分子是通过碱基对的排列顺序来携带遗传信息的。由于构成DNA分子的碱基对的数量成千上万，4种碱基对的排列顺序千变万化，因此，DNA分子能够储存足够多的遗传信息。例如，某DNA分子含有n个碱基对，理论上说，它有4n种碱基对的排列方式，携带4n种遗传信息。基因的结构编码区非编码区非编码区与RNA聚合酶结合位点外显子内含子编码区非编码区非编码区与RNA聚合酶结合位点项目DNA复制转录翻译逆转录时期活细胞场所原料条件过程产物原则碱基互补配对原则意义有丝分裂间期，减数第一次分裂前期某些RNA病毒侵染宿主细胞后主要在细胞核内主要在细胞核内在核糖体上在宿主细胞质中4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸约20种氨基酸4种脱氧核苷酸酶（解旋酶、DNA聚合酶）、ATPRNA聚合酶ATP酶、ATP、tRNA逆转录酶、ATP以DNA的两条链为模板，合成子代DNA分子（边解旋，边复制）以DNA的一条链为模板，合成mRNA分子以mRNA为模板，合成具有一定序列的多肽链以病毒的RNA为模板，合成DNA分子DNARNA多肽链DNA传递遗传信息表达遗传信息使病毒的遗传信息整合到宿主细胞中复制、转录与逆转录的比较