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1、第 3 讲 基因的表达,基因指导蛋白质合成的过程，叫基因的表达。,基因控制生物性状,关于基因：,1、有遗传效应的DNA片段,2、控制生物的性状,3、在染色体上呈线性排列,4.基因是控制生物性状的遗传物质的结构和功能的基本单位。,DNA,一、RNA的种类、结构和功能,1、基本单位：,核糖核苷酸,2、结构：,一般是单链，而且比DNA短，因此能够通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。,因而，RNA适合做DNA的信使,3、种类和功能：,信使RNA（mRNA）：,遗传信息转录的产物，翻译的直接模板；,转运RNA（tRNA)：,运载特定氨基酸的工具，可识别密码子；,核糖体RNA（rRNA）：,核糖体的组成成分
2、。,6.tRNA具有特异性，即一种tRNA只能识别一种密码子、转运一种氨基酸，共有61种。,4.mRNA 、tRNA 、rRNA均是转录产生的,且在翻译中共同起作用；,5.三种RNA中,只有mRNA携带遗传信息；,一端为氨基酸结合的部位，另一端为反密码子，能与密码子碱基互补配对。,7、密码子：,概念：,密码子种类：,决定氨基酸的密码子共有_种,61,64种,密码子的特点：,简并性：,专一性：,通用性：,一种氨基酸对应一种或几种密码子,一种密码子只对应一种氨基酸,自然界中的生物都共用一套密码子,信使RNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基,C,二、遗传信息的转录,1.定义：,在细胞核中，以DNA的
3、一条链为模板，合成mRNA的过程,2.场所：,主要在细胞核（线粒体、叶绿体中也有转录）,3.模板：,DNA分子的一条链（不同基因的模板链可能不同）,4.原料：,四种核糖核苷酸,5.条件：,模板、原料、能量(ATP)、酶(RNA聚合酶),6.转录时的碱基配对：,GC、CG、TA、AU,7.产物：,RNA（三种）,8.遗传信息传递的方向：,DNAmRNA,9.过程：,RNA,第一步：解旋,第二步：互补配对,第三步：RNA合成,第四步：释放,DNA片段（基因）,2.场所：,核糖体,3.模板：,mRNA,4、原料：,游离的20种氨基酸,5、工具：,tRNA,7、碱基配对：,8、产物：,多肽链（蛋白质）
4、,10.翻译的过程：,GC、CG、UA、AU,6、条件：,ATP、酶、转运RNA、mRNA、氨基酸,9、遗传信息流动：,三、遗传信息的翻译,游离在细胞质中的各种氨基酸，就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。,1.概念：,核糖体,脱水缩合,甲硫氨酸,11、遗传信息、密码子、反密码子区别：,遗传信息位于DNA分子的基因上面 密码子位于mRNA上面 反密码子位于tRNA上面,含义：通常一个mRNA同时结合多个核糖体，进行多个肽链的合成。,多聚核糖体：,图解：,此少量的mRNA分子就可迅速合成大量的蛋白质。,意义：,细胞质中的翻译是个快速的过程,复制、转录和翻译的比较,D,D,A,B
5、,B,D,四、基因表达过程中相关数量的计算,1、蛋白质中氨基酸数与mRNA、DNA中碱基数的关系：,氨基酸,n,3n,6n,氨基酸:mRNA碱基数:DNA碱基数1:3:6,氨基酸数目tRNA数目,注意：无特别说明，不考虑终止密码,2、计算中“最多”和“最少”的分析：,翻译时，mRNA上的终止密码不决定氨基酸，因此准确地说，mRNA上的碱基数目比蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些。,基因或DNA上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的6倍还要多一些。,在回答有关问题时，应加上最多或最少等字。,如：mRNA上有n个碱基，转录产生它的基因中至少有2n个碱基，该mRNA指导合成的蛋白质最多有n/3个氨
6、基酸。,例.某基因中含有1200个碱基，则由它控制合成的一条肽链的最多含有肽键的个数是 ( ) A.198个 B.199个 C.200个 D.201个,B,1已知一段信使RNA有30个碱基，其中A和C共有12个，那么转录成信使RNA的一段DNA分子中G和T的数目以及该信使RNA经翻译而合成肽链时，应脱去的水分子数目分别是( ) A12和30 B30和90 C18和0 D30和9,D,B,1、提出：克里克、1957,五、中心法则的提出及其发展,概括了生物遗传信息的主要传递方向,2、发展：,3、对中心法则的理解：,DNADNA,DNARNA,RNA蛋白质,RNADNA,RNARNA,DNA的复制,
7、遗传信息从DNA传递给mRNA的转录,以mRNA为模板合成蛋白质，体现生物性状,RNA也可以自我复制,在逆转录酶的作用下以RNA为模板合成DNA。,其中只发生在RNA病毒在宿主细胞内进行增殖的过程中；高等动植物体内只能发生。,5、有碱基互补配对原则阶段：,对遗传信息的传递功能，它是通过DNA复制完成的,发生于亲代产生子代的生殖过程或细胞增殖过程中。,4、中心法则体现了DNA的两大基本功能,对遗传信息的表达功能,它是通过转录和翻译完 成的，发生在个体发育过程中。,DNA复制,转录,翻译,RNA复制,逆转录,DNA复制,转录,翻译,RNA复制,逆转录,原料,模板,产物,脱氧核苷酸,核糖核苷酸,脱氧
8、核苷酸,核糖核苷酸,氨基酸,DNA两母链,DNA模板链,RNA链,RNA链,mRNA链,DNA,mRNA,DNA,RNA,多肽链,6、上述 过程有何区别,讨论并回答下列生物能进行的遗传信息的传递与表达过程（用序号表示）,思考,以DNA为遗传物质的生物遗传信息的传递：,以RNA为遗传物质的生物遗传信息的传递：,7、总结：,HIV等逆转录RNA病毒的遗传信息的传递：,六、基因、蛋白质与性状的关系,基因控制蛋白质的合成到底与基因控制生物的性状有什么关系呢？,（1）豌豆的圆粒与皱粒 （2）人的白化病 （3）囊性纤维病 （4）镰刀型贫血症,基因,结构蛋白,细胞结构,生物性状,酶或激素,细胞代谢,生物性状
9、,蛋白质,直接作用,间接作用,总之：a.生物性状主要是由蛋白质体现 b.蛋白质的合成又受基因的控制 所以：生物的性状是由基因控制的,1、基因对性状的控制途径,小结：基因对性状的控制,1.通过控制酶的合成来控制代谢过程，从而 间接控制生物性状。,2.通过控制蛋白质分子的结构直接控制性状。,DNA蛋白质性状的关系：,DNA的多样性,蛋白质的多样性,生物界的多样性,决定,导致,根本原因,直接原因,表现形式,35,2、基因与性状的关系,结论：基因和性状的关系并不都是简单的线性关系。,表现型（性状）=基因型（基因）+环境,一个性状可能是由多个基因决定的，反之，一个基因也可以影响多个性状。,A,A,B,4(2013浙江)某生物基因表达过程如图所示。下列叙述与该图相符的是( ) A在RNA聚合酶作用下 DNA双螺旋解开 BDNA、RNA杂交区域 中A应与T配对 CmRNA翻译只能得到一条肽链 D该过程发生在真核细胞中,A,
