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1、第四章基因的表达第四章基因的表达基因基因肤色肤色眼皮单双眼皮单双血型血型基因基因有遗传效应的有遗传效应的DNA片段片段控制生物性状控制生物性状在染色体上呈在染色体上呈线性排列线性排列控制生物控制生物性状性状指导指导指导指导合成合成合成合成蛋白质蛋白质体现者体现者基因指导蛋白质合成的过程，叫基因的表达。基因指导蛋白质合成的过程，叫基因的表达。问题：基因是怎样指导蛋白质的合成呢？问题：基因是怎样指导蛋白质的合成呢？基因基因第四章 基因的表达第1节 基因指导蛋白质的合成1.DNA1.DNA主要存在哪里？主要存在哪里？2.2.蛋白质在哪里合成？蛋白质在哪里合成？DNA(基因)主要在细胞核蛋白质的合成蛋
2、白质的合成在细胞质进行指导指导通过RNA问题：为什么问题：为什么RNA适于作适于作DNA的信使？的信使？ 它也是由基本单位它也是由基本单位核苷酸连接而成，核苷酸连接而成，由核糖、磷酸、碱基共同组成核苷酸，它也能储由核糖、磷酸、碱基共同组成核苷酸，它也能储存遗传信息。存遗传信息。 在在RNA与与DNA的关系中，也遵循的关系中，也遵循“碱基互碱基互补配对原则补配对原则”，因，因RNA中没有中没有T，DNA中没有中没有U，所以当，所以当RNA与与DNA有关系时，有关系时，U与与A配对。配对。 RNA一般是单链，而且比一般是单链，而且比DNA短，因此能短，因此能够通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。够通
3、过核孔，从细胞核转移到细胞质中。RNA适于做适于做DNA的信使的原因：的信使的原因：DNA的遗传信息是怎样传给的遗传信息是怎样传给mRNA的呢？的呢？必备知识梳理必备知识梳理 核酸种类核酸种类比较项目比较项目DNADNARNARNA结构结构规则的规则的 结构结构通常呈通常呈 结构结构组成的基本单位组成的基本单位核糖核苷酸核糖核苷酸双螺旋双螺旋单链单链脱氧核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸DNADNA和和RNA RNA 的主要区别的主要区别碱基碱基嘌呤嘌呤腺嘌呤（腺嘌呤（A A）、）、鸟嘌呤（鸟嘌呤（G G）腺嘌呤（腺嘌呤（A A）、）、鸟嘌呤（鸟嘌呤（G G）嘧啶嘧啶胞嘧啶（胞嘧啶（C C）、）、胞嘧啶
4、（胞嘧啶（C C）、）、五碳糖五碳糖脱氧核糖脱氧核糖无机酸无机酸磷酸磷酸磷酸磷酸产生途径产生途径DNADNA复制，逆转录复制，逆转录转录，转录，RNARNA复制复制胸腺嘧啶（胸腺嘧啶（T）尿嘧啶（尿嘧啶（U）核糖核糖存在部存在部位位主要位于细胞核中主要位于细胞核中染色体上，极少数染色体上，极少数位于细胞质中的线位于细胞质中的线粒体和叶绿体上粒体和叶绿体上主要位于细胞质中主要位于细胞质中功能功能传递和表达遗传信传递和表达遗传信息息信使信使RNARNA：转录遗传信：转录遗传信息，蛋白质翻译的模板息，蛋白质翻译的模板转运转运RNARNA：运载：运载特定特定 核糖体核糖体RNARNA： 的组成成分的组
5、成成分 氨基酸氨基酸核糖体核糖体判断判断DNA/RNADNA/RNA （1 1）若核酸中出现）若核酸中出现碱基碱基T T或五碳糖为或五碳糖为脱氧核糖脱氧核糖，则，则 必为必为DNADNA。 （2 2）若）若A AT T、C CG G，则为单链，则为单链DNADNA；若；若A A= =T T、 C C= =G G，则一般认为是双链，则一般认为是双链DNADNA。 （3 3）若出现）若出现碱基碱基U U或五碳糖为或五碳糖为核糖核糖，则必为，则必为RNARNA。 （4 4）要确定是）要确定是DNADNA还是还是RNARNA，必须知道碱基的种必须知道碱基的种 类或五碳糖的种类，是单链还是双链，还必须知
6、类或五碳糖的种类，是单链还是双链，还必须知 道碱基比率。道碱基比率。RNA的种类的种类信使RNA(mRNA)：遗传信息传递的媒介。核糖体RNA(rRNA)：与蛋白质构成核糖体。转运RNA(tRNA)：转运氨基酸的工具。携带遗传信息，其上的密码子决定蛋白携带遗传信息，其上的密码子决定蛋白质中氨基酸的序列。质中氨基酸的序列。是控制蛋白质合成的模板。是控制蛋白质合成的模板。多呈三叶草。有反密码子。多呈三叶草。有反密码子。能识别密码子，可运载特定的氨基酸到能识别密码子，可运载特定的氨基酸到相应的位置。相应的位置。有大小两个亚基。有大小两个亚基。能确保结合上去的能确保结合上去的mRNA正确地定向。正确地
7、定向。tRNAtRNA结构模式图结构模式图结构：三叶草状，有四条臂和三个环。结构：三叶草状，有四条臂和三个环。 氨基酸结合位点氨基酸结合位点 反密码子反密码子种类：种类：6161种。种。单链结构，但有配对区域，单链结构，但有配对区域，不能出现不能出现“T T”碱基。碱基。 tRNAtRNA有很多碱基，不只有很多碱基，不只是是3 3个，只是构成反密码子部个，只是构成反密码子部分的是分的是3 3个。个。 位点位点提醒提醒1.遗传信息的转录：在细胞核中，以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对的原则合成RNA的过程，叫做转录。DNA(DNA(基因基因) )RNARNA转录转录基基因因指指导导蛋蛋白白
8、质质合合成成的的过过程程 产物产物碱基配对碱基配对 原料原料 模板模板 场所场所 转录转录 复制复制 过程过程比较比较细胞核细胞核细胞核细胞核DNA两两条链条链DNA的的一一条链条链脱氧脱氧核苷酸核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸AT、CGAU、CG2个相同个相同的的DNAmRNA翻译：翻译：游离游离在在细胞质中的各种氨基酸细胞质中的各种氨基酸, ,以以mRNAmRNA为为模板模板, ,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。 2.蛋白质的翻译思考：思考： 组成蛋白质的氨基酸：组成蛋白质的氨基酸： 信使信使RNARNA的碱基：的碱基：20204 44 4种碱基如何决
9、定蛋白质的种碱基如何决定蛋白质的2020种氨基酸呢？种氨基酸呢？如果如果1 1个碱基决定个碱基决定1 1个氨基酸就只能决定个氨基酸就只能决定_种种, ,即即如果如果3 3个碱基决定个碱基决定1 1个氨基酸就可决定个氨基酸就可决定_种种, ,即即 如果如果2 2个碱基决定个碱基决定1 1个氨基酸就只能决定个氨基酸就只能决定_种种, ,即即4 416166464种种种种实验验证：实验验证：19611961年英国的克里克和同事用实验证明一年英国的克里克和同事用实验证明一个氨基酸是由个氨基酸是由mRNAmRNA的的3 3个碱基决定，即个碱基决定，即三联体密码子三联体密码子信使信使RNARNA上决定一个
10、氨基酸的上决定一个氨基酸的3 3个相邻的碱基个相邻的碱基密码子密码子: :密码子一共多少种？密码子一共多少种？决定氨基酸的密码子共有多少种？决定氨基酸的密码子共有多少种？UCAUG A UUAmRNAmRNA密码子密码子密码子密码子密码子密码子2020种氨基酸的密码子种氨基酸的密码子地地球球上上几几乎乎所所有有生生物物共共用用一一套套密密码码子子n遗传密密码的特性：的特性：n1、有、有3个个终止密止密码，没有，没有对应的氨基的氨基酸，所以，在酸，所以，在64个个遗传密密码中，能决中，能决定氨基酸的定氨基酸的遗传密密码子只有子只有61个。个。n2、通用性：地球上、通用性：地球上几乎所有的生物几乎
11、所有的生物共用一套密共用一套密码子表。子表。n3、简并性：一种氨基酸有两种以上并性：一种氨基酸有两种以上的密的密码子的情况子的情况 。在一定程度上能防在一定程度上能防止由于碱基的改止由于碱基的改变而而导致的致的遗传信息信息的改的改变。问题：氨基酸是怎样运送到核糖体上的呢？问题：氨基酸是怎样运送到核糖体上的呢？A A U亮氨酸亮氨酸t tRNARNA 反密码子反密码子mRNAmRNA（模板）模板）UCAUG A UUA 密码子密码子 密码子密码子 密码子密码子一种一种tRNAtRNA只能携带一种氨基酸只能携带一种氨基酸? ?一种氨基酸只能由一种一种氨基酸只能由一种tRNAtRNA携带携带? ?n
12、一种氨基酸可以有一种或几种密码子来决定。n一种氨基酸可由一种或几种转运RNA来运输。n一种密码子只能决定一种氨基酸。n一种转运RNA只能运输一种氨基酸。下面我们看一下翻译的具体过程下面我们看一下翻译的具体过程蛋白质蛋白质DNA(DNA(基因基因) )RNARNA转录转录翻译翻译基基因因指指导导蛋蛋白白质质合合成成的的过过程程mRNA与核糖体结合，携带甲硫氨酸与核糖体结合，携带甲硫氨酸的的tRNA通过与碱基通过与碱基AUG互补配对，进互补配对，进入位点入位点1携带组氨酸的携带组氨酸的tRNA以同样的方式进以同样的方式进入位点入位点2甲硫氨酸通过与组氨酸形成肽键而转甲硫氨酸通过与组氨酸形成肽键而转
13、移到占据位点移到占据位点2的的tRNA上上核糖体读取下一个密码子，原占据位核糖体读取下一个密码子，原占据位点点1的的tRNA离开位点离开位点1，占据位点，占据位点2的的tRNA进入位点进入位点1，新携带氨基酸的，新携带氨基酸的tRNA进入位点进入位点2，顺核糖体移动方向，顺核糖体移动方向依次重复，直至读取到终止密码子依次重复，直至读取到终止密码子比较转录和翻译比较转录和翻译项目项目转录转录翻译翻译场所场所 主要是主要是细胞质的细胞质的模板模板DNADNA的一条链的一条链原料原料 4 4种种 2020种种其他其他条件条件酶（酶（RNARNA聚合酶聚合酶等）和等）和ATPATP酶、酶、ATPATP
14、和和 （搬运工具）（搬运工具）碱基碱基配对配对方式方式DNA mRNADNA mRNAA A A A C CG G G GC CmRNA mRNA tRNAtRNAA A A A C CG G G GC C细胞核细胞核核糖核苷酸核糖核苷酸核糖体核糖体mRNA氨基酸氨基酸tRNAUTUU根据能否在体内根据能否在体内合成分为合成分为必需氨必需氨基酸基酸和和非必需氨非必需氨基酸基酸 注意注意:必需必需氨基酸氨基酸:人体自身人体自身不能合成或合成不能合成或合成速度不能满足人速度不能满足人体需要，必须从体需要，必须从食物中摄取的氨食物中摄取的氨基酸。对成人来基酸。对成人来说，这类氨基酸说，这类氨基酸有有
15、8种种(婴儿：婴儿：组组氨酸氨酸) .非必需非必需氨基酸氨基酸:人或动物人或动物机体能自身合成，机体能自身合成，不需通过食物补不需通过食物补充的氨基酸，共充的氨基酸，共12种。种。 信息传递信息传递DNADNAmRNAmRNAmRNAmRNA蛋白质蛋白质产物产物RNARNA( (mRNAmRNA、tRNAtRNA、rRNArRNA) )有一定氨基酸排列顺序的有一定氨基酸排列顺序的多肽多肽 碱基配对双方是碱基配对双方是mRNAmRNA上上密码子密码子和和tRNAtRNA上上反密码反密码子子，故，故A AU U，U UA A配对，不能出现配对，不能出现T T。一个核糖体与一个核糖体与mRNAmRN
16、A的结合部位形成的结合部位形成2 2个个tRNAtRNA结合位点。结合位点。翻译起点翻译起点：起始密码子决定的是：起始密码子决定的是甲硫氨酸甲硫氨酸或或缬氨酸缬氨酸。翻译终点：识别到终止密码子（不决定氨基酸）翻译停翻译终点：识别到终止密码子（不决定氨基酸）翻译停止。止。翻译进程翻译进程：核糖体沿着：核糖体沿着mRNAmRNA移动，读取下一个密码子，移动，读取下一个密码子，但但mRNAmRNA不移动。不移动。 提醒提醒mRNAmRNA与核糖体数量、翻译速度的关系图与核糖体数量、翻译速度的关系图数量关系：一个数量关系：一个mRNAmRNA可同时结合多个核糖体。可同时结合多个核糖体。目的意义：少量的
17、目的意义：少量的mRNAmRNA分子可以迅速合成出大量分子可以迅速合成出大量的蛋白质。的蛋白质。方向：从左向右（见上图），判断依据是根据多方向：从左向右（见上图），判断依据是根据多肽链的长短，长的翻译在前。肽链的长短，长的翻译在前。结果：合成的仅是多肽链，要形成蛋白质还需要结果：合成的仅是多肽链，要形成蛋白质还需要运送至内质网、高尔基体等结构中进一步加工。运送至内质网、高尔基体等结构中进一步加工。 图示中图示中4 4个核糖体合成的个核糖体合成的4 4条多肽链因为模板条多肽链因为模板mRNAmRNA相同，所以合成了相同，所以合成了4 4条条相同相同的肽链，而不是的肽链，而不是4 4个个核糖体共同
18、完成一条肽链的合成，也不是合成出核糖体共同完成一条肽链的合成，也不是合成出4 4条条不同的肽链。不同的肽链。提醒提醒转录、翻译过程中碱基互补配对关系转录、翻译过程中碱基互补配对关系DNADNA模板链模板链ACGACGGATGATCTTCTTDNADNA编码链编码链TGCTGCCTACTAGAAGAAmRNAmRNA（密码子）（密码子）UGCUGCCUACUAGAAGAA反密码子反密码子ACGACGGAUGAUCUUCUU氨基酸氨基酸半胱氨半胱氨酸酸亮氨酸亮氨酸谷氨酸谷氨酸 （1 1）决定氨基酸的三个碱基应为）决定氨基酸的三个碱基应为mRNAmRNA上的上的密密码子码子，查密码子表也以此为依据。
19、，查密码子表也以此为依据。（2 2）mRNAmRNA上碱基序列与上碱基序列与DNADNA对应链序列除了用对应链序列除了用“U U”代替代替“T T”外，其余完全相同。外，其余完全相同。（3 3）数密码子个数的规则：数密码子个数的规则：从左向右；从左向右；每相邻每相邻的的3 3个碱基构成个碱基构成1 1个密码子；个密码子；不能重叠数，即第二不能重叠数，即第二个密码子必须为第个密码子必须为第4 4 6 6个碱基。个碱基。（4 4）示例：）示例： 。图示。图示mRNAmRNA中包含三个遗传密码子，分别为中包含三个遗传密码子，分别为UAGUAG、CUACUA、GAAGAA。提醒提醒误区警示误区警示1.
20、1.高等动植物只有高等动植物只有DNADNA复制、转录、翻译复制、转录、翻译三条途径，三条途径，但具体到不同细胞情况不尽相同，如根尖分生区但具体到不同细胞情况不尽相同，如根尖分生区细胞等分裂旺盛的组织细胞中三条途径都有；但细胞等分裂旺盛的组织细胞中三条途径都有；但叶肉细胞等叶肉细胞等高度分化高度分化的细胞无的细胞无DNADNA复制途径，只复制途径，只有有转录转录和和翻译翻译两条途径；哺乳动物成熟的红细胞两条途径；哺乳动物成熟的红细胞无信息传递。无信息传递。2.2.RNARNA复制复制和和逆转逆转录只发生在录只发生在RNARNA病毒中，是后来发病毒中，是后来发现的，是对中心法则的补充和完善。现的
21、，是对中心法则的补充和完善。3.3.逆转录一定要在逆转录一定要在逆转录酶逆转录酶的作用下完成。的作用下完成。4.4.根据模板和原料即可确定是中心法则的哪一过程，根据模板和原料即可确定是中心法则的哪一过程，如如模板模板DNADNA，原料脱氧核糖核苷酸原料脱氧核糖核苷酸（核糖核苷酸核糖核苷酸）即可确定为即可确定为DNADNA复制（转录）。复制（转录）。5.5.进行碱基互补配对的过程进行碱基互补配对的过程上述四个都有；进上述四个都有；进行互补配对的场所有四个，即行互补配对的场所有四个，即细胞核、叶绿体、细胞核、叶绿体、线粒体、核糖体线粒体、核糖体。6.6.需要解旋酶的过程：需要解旋酶的过程：DNAD
22、NA复制复制（两条链都作模板）（两条链都作模板）和和转录转录（DNADNA一条链作模板）。一条链作模板）。 A AC CU UG GG GA AU UC C U U苏氨酸苏氨酸甘氨酸甘氨酸丝氨酸丝氨酸 mRNAmRNA转转录录翻翻译译蛋白质蛋白质DNAA AC CT TG GG GA AT TC C T TT TG GA AC CC CT TA AG GA A肽键肽键 肽键肽键基因中的碱基数（双链）：基因中的碱基数（双链）：mRNAmRNA中的碱基中的碱基数：合成蛋白质的氨基酸个数数：合成蛋白质的氨基酸个数= =_6 3 16 3 1非编码链或无意义链非编码链或无意义链(模板链）模板链）编码链
23、或有意义链编码链或有意义链考点考点: 基因指导蛋白质合成的有关计算基因指导蛋白质合成的有关计算1.1.DNADNA（基因）、（基因）、mRNAmRNA中碱基与肽链中氨基酸个数关中碱基与肽链中氨基酸个数关系图解系图解 2.2.析图得规律析图得规律 (1)(1)基因中基因中碱基数碱基数与与mRNAmRNA中中碱基数碱基数的关系的关系转录转录时，组成基因的两条链中只有一条链能转录，时，组成基因的两条链中只有一条链能转录，另一条链则不能转录。基因为双链结构而另一条链则不能转录。基因为双链结构而RNARNA为单为单链结构，因此转录形成的链结构，因此转录形成的mRNAmRNA分子中碱基数目是分子中碱基数目
24、是基因中碱基数目的基因中碱基数目的1/21/2。 （2 2）mRNAmRNA中中碱基数碱基数与与氨基酸氨基酸的关系的关系翻译过程中，信使翻译过程中，信使RNARNA中每中每3 3个碱基决定一个氨基个碱基决定一个氨基酸，所以经翻译合成的蛋白质分子中的氨基酸数酸，所以经翻译合成的蛋白质分子中的氨基酸数目是信使目是信使RNARNA碱基数目的碱基数目的1/31/3，是，是DNADNA（基因）中碱（基因）中碱基数目的基数目的1/61/6。 （3 3）计算中）计算中“最多最多”和和“最少最少”的分析的分析翻译翻译时，时，mRNAmRNA上的终止密码子不决定氨基酸，因上的终止密码子不决定氨基酸，因此准确地说
25、，此准确地说，mRNAmRNA上的碱基数目是蛋白质中氨基酸上的碱基数目是蛋白质中氨基酸数目的数目的3 3倍还要多一些。倍还要多一些。基因或基因或DNADNA上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的酸数目的6 6倍还要多一些。倍还要多一些。在回答有关问题时，应加上在回答有关问题时，应加上“最多最多”或或“最少最少”等字。等字。如：如：mRNAmRNA上有上有n n个碱基，转录产生它的基因中至少个碱基，转录产生它的基因中至少有有2n2n个碱基，该个碱基，该mRNAmRNA指导合成的蛋白质中最多有指导合成的蛋白质中最多有n/3n/3个氨基酸。个氨基酸。 （4 4）蛋白
26、质的有关计算蛋白质的有关计算蛋白质中氨基酸的数目蛋白质中氨基酸的数目= =肽键数肽键数+ +肽链数。（肽键肽链数。（肽键数数= =水分子数）水分子数）蛋白质平均相对分子质量蛋白质平均相对分子质量= =氨基酸的平均相对分氨基酸的平均相对分子质量子质量氨基酸氨基酸-(-(肽键数肽键数18)18)。若基因中有若基因中有n n个碱基，氨基酸的平均相对分子质个碱基，氨基酸的平均相对分子质量为量为a a，合成含，合成含m m条多肽链的蛋白质的相对分子质量条多肽链的蛋白质的相对分子质量= = a-18a-18（ -m-m），），若改为若改为n n个碱基对，则公式个碱基对，则公式为为 a-18a-18（ -m
27、-m）。（5 5）mRNAmRNA上碱基比例：上碱基比例：mRNAmRNA上上A A+ +U U的数值和比例的数值和比例= =模板链上模板链上A A+ +T T的数值和比例。的数值和比例。 解题时应看清是解题时应看清是DNADNA上上（或基因中）的（或基因中）的 碱基对数还是个数；是碱基对数还是个数；是mRNAmRNA上密码子的个数还是上密码子的个数还是碱基的个数；是合成蛋白质中氨基酸的个数还是碱基的个数；是合成蛋白质中氨基酸的个数还是种类。种类。 提醒提醒转录、翻译与转录、翻译与DNADNA复制的比较复制的比较场所场所模板模板原料原料产物产物遗传信息传遗传信息传递方向递方向DNADNA复制：
28、复制：转录：转录：翻译：翻译：mRNAmRNA基因基因蛋白质蛋白质小结小结基因指导蛋白质合成过程基因指导蛋白质合成过程主要主要细胞核细胞核亲代亲代DNA的的 两两条链条链游离的脱游离的脱氧核苷酸氧核苷酸DNADNADNA主要主要细胞核细胞核DNA的一条链的一条链（模板链）（模板链）游离的核游离的核糖核苷酸糖核苷酸mRNADNAmRNA细胞质细胞质核糖体核糖体mRNA游离的游离的 氨基酸氨基酸蛋白质蛋白质 mRNA蛋白质蛋白质转录转录翻译翻译细胞核细胞核细胞质细胞质基因的结构n什么是基因什么是基因? ?n基因是基因是有遗传效应的有遗传效应的DNADNA片断片断，是决定生，是决定生物性状的基本单位
29、。物性状的基本单位。n每个每个DNADNA分子上有很多个基因，每个基因分子上有很多个基因，每个基因可以含有可以含有成百上千个脱氧核苷酸成百上千个脱氧核苷酸。n不同基因中脱氧核苷酸的不同基因中脱氧核苷酸的排列顺序不同排列顺序不同，因此不同的基因含有不同的遗传信息。因此不同的基因含有不同的遗传信息。n基因的功能是什么基因的功能是什么? ?n基因能够基因能够储存、传递和表达储存、传递和表达遗传信息，也都遗传信息，也都可能发生可能发生突变突变，从而决定生物体的性状。，从而决定生物体的性状。n基因如何决定生物性状基因如何决定生物性状? ? n通过通过转录、翻译转录、翻译，控制合成具有一定氨基酸，控制合成
30、具有一定氨基酸顺序的蛋白质，从而控制生物的性状。顺序的蛋白质，从而控制生物的性状。DNA RNADNA RNARNA RNA 蛋白质蛋白质基因的表达基因的表达 为什么同一个体，胰岛细胞能合成胰为什么同一个体，胰岛细胞能合成胰岛素，而口腔上皮细胞却不能？是否基因岛素，而口腔上皮细胞却不能？是否基因组成是不同的？组成是不同的？原核细胞的基因结构原核细胞的基因结构编码区编码区编码区编码区非编码区非编码区非编码区非编码区非编码区非编码区非编码区非编码区编码区上游编码区上游编码区上游编码区上游编码区下游编码区下游编码区下游编码区下游不能编码蛋白质不能编码蛋白质可调控遗传信息的表达可调控遗传信息的表达(
31、(调控序列调控序列) )编码蛋白质编码蛋白质( (编码序列编码序列) )原核细胞的基因结构原核细胞的基因结构编码区编码区编码区编码区非编码区非编码区非编码区非编码区非编码区非编码区非编码区非编码区与与RNARNA聚合酶聚合酶结合位点结合位点 RNARNA聚合酶是由多个肽链聚合酶是由多个肽链构成的蛋白质，能识别并与构成的蛋白质，能识别并与调控序列中的结合位点结合调控序列中的结合位点结合, ,催化转录形成催化转录形成RNARNA。与与RNARNA聚合酶聚合酶结合位点结合位点A G G U C A C G U C GA G G U C A C G U C GA G G U C A C G U C G
32、A G G U C A C G U C GA G G T C A C G T C GA G G T C A C G T C GA G G T C A C G T C GA G G T C A C G T C GT C C A G T G C A G CT C C A G T G C A G CT C C A G T G C A G CT C C A G T G C A G CRNARNARNARNA聚合酶聚合酶聚合酶聚合酶RNARNARNARNA聚合酶聚合酶聚合酶聚合酶RNARNARNARNA聚合酶聚合酶聚合酶聚合酶真核细胞的基因结构一个典型的真核细胞基因结构示意图一个典型的真核细胞基因结构示
33、意图n编码区含有编码区含有n能够编码蛋白质的序列能够编码蛋白质的序列( (外显子外显子) )n不能编码蛋白质的插入序列不能编码蛋白质的插入序列( (内含子内含子) )n真核生物的结构基因是断裂基因真核生物的结构基因是断裂基因非编码区非编码区非编码区非编码区编码区编码区与与RNARNA聚合酶聚合酶结合位点结合位点外显子外显子内含子内含子1 12 23 34 45 5真核细胞的基因结构真核细胞的基因结构编码区编码区编码区编码区非编码区非编码区非编码区非编码区非编码区非编码区非编码区非编码区编码区下游编码区下游编码区下游编码区下游调控遗传信息的表达调控遗传信息的表达调控遗传信息的表达调控遗传信息的表
34、达( ( ( (调控序列调控序列调控序列调控序列) ) ) )外显子外显子外显子外显子( ( ( (能编码蛋白质能编码蛋白质能编码蛋白质能编码蛋白质) ) ) )内含子内含子内含子内含子( ( ( (不能编码蛋白质不能编码蛋白质不能编码蛋白质不能编码蛋白质) ) ) )非编码区非编码区非编码区非编码区编码区编码区与与RNARNA聚合酶聚合酶结合位点结合位点外显子外显子内含子内含子1 12 23 34 45 5加加 工工转转 录录mRNAmRNA前体前体成熟成熟mRNAmRNA加加 工工一个典型的真核细胞基因结构示意图一个典型的真核细胞基因结构示意图非编码区非编码区非编码区非编码区编码区编码区与
35、与RNARNA聚合酶聚合酶结合位点结合位点外显子外显子内含子内含子1 12 23 34 45 5原核细胞基因原核细胞基因真核细胞基因真核细胞基因相同点相同点不同点不同点原核细胞基因与真核细胞基因的比较原核细胞基因与真核细胞基因的比较 都是由能够编码蛋白质的都是由能够编码蛋白质的都是由能够编码蛋白质的都是由能够编码蛋白质的编码区编码区编码区编码区和和和和具有调控作用的具有调控作用的具有调控作用的具有调控作用的非编码区非编码区非编码区非编码区组成。组成。组成。组成。编码区是编码区是编码区是编码区是连续连续连续连续的的的的编码区是编码区是编码区是编码区是间隔间隔间隔间隔的，的，的，的，是不连续的是不
36、连续的是不连续的是不连续的n不同基因所含的外显子和内含子数量不同不同基因所含的外显子和内含子数量不同n如人如人血红蛋白的血红蛋白的 珠蛋白基因有珠蛋白基因有17001700个碱基对，个碱基对，含有含有3 3个外显子和个外显子和2 2个内含子，编码个内含子，编码146146个氨基酸。个氨基酸。n一种凝血因子基因有一种凝血因子基因有186000186000碱基对，含有碱基对，含有2626个外个外显子和显子和2525个内含子，编码个内含子，编码25522552个氨基酸。个氨基酸。n请计算人的请计算人的 珠蛋白和凝血因子基因中外显子的碱珠蛋白和凝血因子基因中外显子的碱基对在整个基因碱基对中所占的比例？
37、基对在整个基因碱基对中所占的比例？n(146(1463)3)17001700100% = 26%100% = 26%n(2552(25523)3)186000186000100% = 4%100% = 4%n从这个比例中你能得出什么结论从这个比例中你能得出什么结论? ?n在真核细胞中，不同基因的编码序列，在各在真核细胞中，不同基因的编码序列，在各自基因中所占的比例是不同的。自基因中所占的比例是不同的。n在真核细胞中，编码序列在整个基因中所占在真核细胞中，编码序列在整个基因中所占的比例是较少的，而非编码序列所占的比例的比例是较少的，而非编码序列所占的比例则是较大的，从某种意义上体现了真核细胞则是较大的，从某种意义上体现了真核细胞基因结构与功能的复杂性。基因结构与功能的复杂性。谢谢谢谢
