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1、第二节 基因的结构,2011 学海引航,1.识记原核细胞与真核细胞基因结构的异同。2了解人类基因组研究的内容及意义。,我国遗传学科学家率先绘制了世界上第一张水稻基因遗传图，为水稻基因组计划做出了重要贡献。二倍体水稻体细胞中有24条染色体。(1)水稻基因组计划要研究的DNA分子数为多少条？(2)要研究果蝇的DNA分子数应为多少？,【我的思考】(1)12条，因水稻无性染色体。(2)3条常染色体加2条性染色体上的DNA，共5条DNA分子。,一、原核细胞的基因结构1原核细胞的基因结构：包括a_和b_。2特点：_是连续的。,基础知识梳理,非编码区,编码区,编码区,3功能(1)b的功能：_。(2)a的功能
2、位于编码区的上游和下游，有调控遗传信息表达的核苷酸序列。最重要的是位于编码区上游的_结合位点。不能转录为_，即不能编码_。4RNA聚合酶的作用(1)识别调控序列中的结合位点，并与其结合。(2)催化_。,编码蛋白质,蛋白质,RNA聚合酶,DNA转录为RNA,信使RNA,1真核细胞的基因结构：包括a_和b_。2特点(1)编码区是_、_。(2)编码区都含有若干个c_和d_。,二、真核细胞的基因结构,非编码区,编码区,间隔的,不连续的,外显子,内含子,(3)不同的基因所含的c外显子与d内含子数目不同。思考 大肠杆菌和酵母菌基因结构有何相同点？3功能：与原核细胞基因的功能相同。【提示】都有编码区和非编码
3、区。,三、人类基因组研究1研究对象：人体DNA分子所携带的全部_。2单倍体基因组：由24条双链DNA分子组成，包括122号染色体DNA与_染色体DNA，上边有30亿个碱基对，估计有33.5万个基因。3研究目的：分析测定人类基因组的_。4主要内容：绘制人类基因组的四张图：遗传图、_、_和_。,遗传信息,X、Y,核苷酸序列,物理图,序列图,转录图,5研究意义(1)_遗传病。(2)研究生物的进化。(3)推动生物高新技术的发展，产生巨大的经济效益。(4)了解基因表达的调控机制及细胞的生长、_和_的机制。,诊断、治疗,分化,个体发育,核心要点突破,一、真核细胞和原核细胞基因结构的比较,1下列对基因结构的
4、认识中，正确的是()A小麦细胞基因的编码区中存在非编码序列B花生细胞基因结构中内含子存在于编码区，是能编码蛋白质的序列C金黄色葡萄球菌的基因与RNA聚合酶结合位点位于编码区的下游D乳酸菌与酵母菌基因结构中，都存在外显子和内含子解析：选A。小麦、花生、酵母菌为真核生物，其基因编码区是间隔，不连续的，金黄色葡萄球菌、乳酸菌是原核生物，其基因编码区是连续的。,二、DNA、基因、基因的表达及其之间的数目关系1DNA、基因、基因的表达(以原核细胞的基因为例),2数目关系氨基酸数目mRNA的碱基数目基因(DNA)的碱基数目136(至少)。3真核生物中氨基酸数目基因中碱基数/6的原因分析(1)基因结构中存在
5、不能编码蛋白质的非编码区。(2)编码区中内含子部分不能编码蛋白质。(3)外显子中含有与终止密码子相对应的脱氧核苷酸序列，而终止密码子不编码氨基酸。4在数量上外显子数量比内含子数量多1个。5编码区在整个基因所占比例较小，而具调控作用的非编码区所占比例较大，说明了真核细胞基因结构及其功能的复杂性。,2真核细胞的基因中碱基数目大于氨基酸数目6倍的不可能原因是()A非编码区不编码蛋白质B内含子不编码蛋白质C终止密码子不编码氨基酸D起始密码子不编码氨基酸,解析：选D。真核基因包括编码区和非编码区，非编码区和编码区的内含子都不编码蛋白质；编码区的外显子编码蛋白质，其转录的mRNA中的终止密码子也不编码氨基
6、酸，但起始密码子编码氨基酸，所以基因的碱基数除以6并不等于翻译蛋白质分子的氨基酸数目，而是大于氨基酸数。,经典例题透析,下图为真核细胞基因结构的示意图，属于编码序列的部分和变异后会导致该基因关闭的部分分别是(),Adf，cBcdefg，bCceg，a Dceg，h【解析】属于编码序列的部分是：编码区的外显子，就是图中所示ceg。控制该基因表达的是非编码区的RNA聚合酶结合位点，它一旦发生变异，就会导致基因不表达，对照图中所给结构，应是a。【答案】C,在一个真核细胞基因的编码区中，有两个外显子和一个内含子，测得一个外显子有126个碱基，另一个外显子有180个碱基，内含子有36个碱基，那么这个编码
7、区的碱基序列最多能编码的氨基酸个数是()A114个B57个C171个 D50个,【解析】在真核细胞基因中，能编码蛋白质的仅是外显子，内含子不参与编码蛋白质，因此有：(126180)/651。但由于至少有一个终止密码子，所以编码的氨基酸最多有50个。【答案】D【题后反思】解答本类题目应明确真核细胞基因结构中编码区并非都编码，即只有外显子参与编码蛋白质，因此，据蛋白质中氨基酸数所推出的脱氧核苷酸数应为外显子中碱基数而不含内含子碱基数，更不含非编码区脱氧核苷酸序列，这也是为什么基因中编码序列所占比例很小的原因。,据测定，人类基因组共约有32亿个碱基对，约3.2万个基因。估计测定的24条染色体中基因的碱基对数目不超过全部碱基对的10%。则平均每个基因最多含碱基对的数目是()A1000 B3200C10000 D32000,【解析】依据题意，全部基因中碱基对的数目最多为3.210910%3.2108(个)，则平均每个基因最多为3.21083.2104104(个)。【答案】C【题后反思】通过本题可以了解人类基因组中，构成基因的碱基对数目非常少，大多数的区域是无基因的DNA片段。此外，通过研究还发现，人类基因数量少得惊人，一些研究人员曾预测人类约有14万个基因，但最新研究成果把基因总数确定在3万个左右。,随堂即时巩固,课时活页训练,
