高中生物人教版必修二第4章：《基因的表达》讲课讲稿.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,从分子角度分析为什么子女,长的或多或少像父母呢,?,1.子女从父母中获得了,染色体,（或者,DNA,）。,想一想,2.DNA中的,遗传信息,在子女中,表达,了出来。,基因的表达,一、基因的概念（一）,1.基因概念的由来：,19世纪中叶，孟德尔通过植物的杂交试验认识到，生物的每一个性状都是通过,遗传因子,来实现的。,20世纪初，遗传学家约翰森将遗传因子正式命名为基因。并标明基因一词用来表示遗传的独立单位。,20世纪50年代，沃森.克里克提出DNA分子双螺旋结构理论，,证明了基因的化学本质是DNA，基因是有遗传效应的DNA片段。,20世纪30年代，由于摩尔根等人的工作，指出,基因是染色体上的遗传单位,，每个基因有自己的位置，并成,线性排列,，从而证明基因是一种物质，同时把基因看成是不可分割的最小单位。,2、基因、DNA和染色体的关系：,染色体,DNA,基因,1、染色体主要由DNA和蛋白质组成；,一般情况下，每个染色体含有一个DNA分子。,2、基因是有遗传效应的DNA片段，每个DNA上有,许多,个基因,3、染色体为基因的主要载体；,基因在染色体上呈,线性,排列。,染色体、,DNA,、基因、脱氧核苷酸的关系：,染色体,DNA,基因,脱氧核苷酸,3、基因的现代遗传学概念,（步步高随堂讲义P15）,二、基因的功能,1.传递遗传信息功能,2.表达遗传信息功能,亲代信息 子代信息 子代性状,复制,表达,有性生殖,个体发育,三、基因控制蛋白质的合成,细胞核,核糖体,细胞质,问题,DNA能否直接控制蛋白质的合成？为什么？,RNA,DNA,问题：为什么,RNA,适于作DNA的信使？,RNA 与DNA结构的比较：,DNA,RNA,结构,组成基本单位,碱基,嘌呤,嘧啶,五碳糖,无机酸,规则的双螺旋结构,脱氧核糖核苷酸,腺(A)、鸟(G)嘌呤,胞(C)、胸腺(T)嘧啶,脱氧核糖,磷酸,单链结构,核糖核苷酸,核糖,磷酸,腺(A)、鸟(G)嘌呤,胞(C)、,尿(U)嘧啶,为什么RNA适合做DNA的信使呢？,RNA一般是_链，而且比 DNA 短，因此能够通过_，从_转移到_中。,单,核孔,细胞核,细胞质,RNA,的种类,信使 RNA(mRNA),核糖体,RNA(rRNA),转运 RNA(tRNA),(一)转录,在_内，以DNA的_为_，按照_的原则合成_的过程。,细胞核,一条链,模板,碱基互补配对,RNA,1.概念：,DNA转录成RNA,a.DNA,解旋,，以一条链为模板合成RNA,b.,DNA,与RNA,的,碱基互补配对,：,AU,;TA；,CG；GC,c.组成,RNA,的核糖核苷酸一个个,连接,起来,2.场所：,细胞核,4.条件,：,模板：DNA的,一条链,酶：解旋酶,、,RNA聚合酶,等,原料：四种核糖核苷酸,能量：ATP,形成一条mRNA,这样：DNA上的遗传信息就传递到mRNA上,3.过程,：,5.结果：,（1）DNA的两条链都能转录吗？,（2）DNA链完全解开吗？,（3）在转录过程中碱基互补配对原则有什么特殊,情况？,AU、,TA、GC、CG,6.转录与复制的比较：,复制,转录,场所,解旋,模板,酶,能量,原则,原料,产物,主 要 在 细 胞 核 内,完全,解旋,只解有,遗传效应,的片段,亲代,DNA,的,两条,链,均为模板,DNA,的,一条,链上的某,片段,为模板,解旋酶、DNA聚合酶等,ATP,AT GC,AU GC,四种脱氧核苷酸,四种核糖核苷酸,两个子代,DNA,m,RNA,解旋酶、RNA聚合酶等,在细胞质中,以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。,（二）,翻译,思考：,组成蛋白质的氨基酸：,信使RNA的碱基：,4种碱基如何决定蛋白质的20种氨基酸呢？,20种,4种,如果1个碱基决定1个氨基酸就只能决定_种，即,如果3个碱基决定1个氨基酸就可决定_种，即,如果2个碱基决定1个氨基酸就只能决定_种，即,4,16,64,信使RNA,上决定一个氨基酸的,3个相邻的碱基,密码子:,决定氨基酸的密码子共有多少种？,氨基酸有多少种?,U,C,A,U,G,A,U,U,A,mRNA,密码子,密码子,密码子,第一个,字母,第二个字母,第三个,字母,U,C,A,G,U,苯丙氨酸,苯丙氨酸,亮氨酸,亮氨酸,丝氨酸,丝氨酸,丝氨酸,丝氨酸,酪氨酸,酪氨酸,终止,终止,半胱氨酸,半胱氨酸,终止,色氨酸,U,C,A,G,C,亮氨酸,亮氨酸,亮氨酸,亮氨酸,脯氨酸,脯氨酸,脯氨酸,脯氨酸,组氨酸,组氨酸,谷氨酰胺,谷氨酰胺,精氨酸,精氨酸,精氨酸,精氨酸,U,C,A,G,A,异亮氨酸,异亮氨酸,异亮氨酸,甲硫氨酸（起始）,苏氨酸,苏氨酸,苏氨酸,苏氨酸,天门冬酰胺,天门冬酰胺,赖氨酸,赖氨酸,丝氨酸,丝氨酸,精氨酸,精氨酸,U,C,A,G,G,缬氨酸,缬氨酸,缬氨酸,缬氨酸,丙氨酸,丙氨酸,丙氨酸,丙氨酸,天门冬氨酸,天门冬氨酸,谷氨酸,谷氨酸,甘氨酸,甘氨酸甘氨酸,甘氨酸,U,C,A,G,1.20种氨基酸的密码子,2.遗传密码的特点：,a、有64个密码子，只有61个为决定氨基酸的,密码子,，,3个为,终止密码,；,b、密码子,AUG,既是,甲硫氨酸,的密码子，又是,起始密码,c、每个氨基酸可以有一个或多个的密码子；,d、在生物界，从病毒到人类的所有生物共用一套密码,子，说明生物彼此之间,亲缘,关系。,翻译,细胞核,核糖体,细胞质,DNA,mRNA,氨基酸,3.转运RNA（tRNA）的结构和功能：,U,A,U,反密码子,氨基酸,mRNA,U,G,C,A,U,A,C,C,G,A,U,三个碱基,识别,：碱基,互补配对,异亮氨酸,4.翻译的过程：,核糖体,核糖体,核糖体,U,A,U,C,G,u,C,U,G,G,G,A,U,A,C,G,G,C,A,A,U,A,C,A,G,U,C,A,C,C,G,G,A,U,mRNA,U,A,C,C,G,u,G,G,A,C,U,G,多肽链,翻译小结,定义：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合,成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。,原料：_,多种氨基酸,场所：_,过程：_,细胞质中的核糖体,起始、延伸、终止,模板：_,产物：_,遗传信息传递方向：_,mRNA,多肽链,mRNA,蛋白质,DNA(基因),蛋白质,RNA,转录,翻译,基因指导蛋白质合成的过程,信息流：遗传信息沿一定方向的流动。,转录,DNA,RNA,翻译,蛋白质,（克里克）,四、中心法则的提出,及其发展,逆转录,DNA复制,RNA复制,强调,：,逆转录和RNA复制,过程只会发生在,RNA病毒,的遗传信息流动过程中！,五、基因对性状遗传的控制作用,直接控制作用,结构基因,控制蛋白质的结构,控制酶的合成,控制性状,间接控制作用,控制酪氨酸酶的基因异常,酪氨酸酶不能正常合成,酪氨酸不能正常转化为黑色素,缺乏黑色素表现为白化病,基因通过控制_合成来控制代谢过程，进而控,制生物体的_,酶的,性状,间接控制,基因还能通过控制蛋白质的_而_,控制生物体的_,结构,直接,性状,直接控制,编码血红蛋白的,基因中一个碱基变化,红细胞成镰刀型,容易破裂患溶血性贫血,血红蛋白的异常,如：,1、DNA、RNA,的碱基和氨基酸的数量关系,结论:,C,G,T,G,C,A,C,A,T,G,C,A,C,T,G,G,T,A,DNA,谷氨酸,组氨酸,精氨酸,氨基酸,C,G,U,G,G,A,C,A,U,mRNA,G,C,A,C,U,G,G,U,A,tRNA,遗传信息,遗传密码,反密码子,氨基酸序列,基因的碱基,信使RNA的碱基,氨基酸=,6,3,1,信息链,小结,例题、设控制某含,a,条肽链的蛋白质合成的基因含,X,个碱基 对，氨基酸的平均分子量为,Y,，则该蛋白质的分子量,约为,A.B.,C.D.,2、遗传信息、遗传密码和反密码子的区别,遗传信息：,DNA（或基因）,中脱氧核苷酸,的排列顺序。,遗传密码（密码子）：,信使RNA上,3个相邻,的碱基。,反密码子：,信使RNA上,3个相邻的碱基。,3、密码子共有多少种？决定氨基酸的密码子有多少种？tRNA有多少种?,密码子共有,64,种,决定氨基酸的密码子有,61,种,tRNA有,61,种,4、中心法则及其发展中遵循碱基互补配对原则的过程有哪些？,DNA复制、转录、翻译、逆转录和RNA复制,DNA,转录,翻译,蛋白质,逆转录,RNA,遵循碱基互补配对原则的场所有哪些？,细胞核、叶绿体、线粒体、核糖体,5、同一个体不同的体细胞中DNA是否一样？RNA呢？蛋白质呢？,同一个体不同的体细胞中DNA是一样的。因为这些题细胞都来自于受精卵的有丝分裂。,但由于不同的细胞承担不同的功能，所以,基因,会进行,选择性表达,，导致这些细胞中的RNA和蛋白质会有差异！,比如血红蛋白基因和胰岛素基因存在于所有体细胞中，但血红蛋白基因只会在红细胞中表达，胰岛素基因只会在胰岛B细胞中表达！,6、人、噬菌体、烟草花叶病毒和肺炎双球菌中分别有种核苷酸？有种碱基？有种五碳糖？,8、4、4、8,5、4、4、5,2、1、1、2,