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1、第1节：基因指导蛋白质的合成,第4章：基因的表达,基因控制生物性状,基因指导蛋白质合成的过程，叫基因的表达。,性状：生物体的形态特征或生理特性,1.DNA主要存在哪里？2.蛋白质在哪里合成？,DNA,主要在细胞核,蛋白质的合成,在细胞质（核糖体）进行,指导,通过RNA,一、遗传信息的转录,1、RNA的结构,（1）基本组成单位：核糖核苷酸,核糖,腺嘌呤简称_,鸟嘌呤简称_,胞嘧啶简称_,尿嘧啶简称_,RNA的碱基种类有_种,4,A,G,C,U,腺嘌呤核糖核苷酸,鸟嘌呤核糖核苷酸,胞嘧啶核糖核苷酸,尿嘧啶核糖核苷酸,基本组成单位：核糖核苷酸，有_种,4,(2)结构：一般是单链,（3）RNA的种类,
2、信使 RNA(mRNA),核糖体 RNA(rRNA),转运 RNA(tRNA),三类RNA的归纳比较,2.DNA与RNA的区别,2.DNA与RNA的区别,DNA,RNA,主要分布部位,细胞核,细胞质,基本组成单位,脱氧核苷酸,核糖核苷酸,碱基种类,A、G、C、T,A、G、C、U,五碳糖种类,脱氧核糖,核 糖,核糖核酸,脱氧核糖核酸,无机酸,磷酸,磷酸,规则双螺旋结构,通常呈单链结构,4,4,8,在每一个细胞中,核酸的碱基种类有 种,5,3.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。,为什么RNA适合做DNA的信使呢？,1、RNA一般是_链，而且
3、比 DNA 短，因此能够通过_，从_转移到_中。,单,核孔,细胞核,细胞质,2、RNA可以储存遗传信息,（1）转录过程（课本p63图4-4）,.DNA在解旋酶的作用下解旋。以DNA的一条链为模板,游离的核糖核苷酸,DNA与RNA的碱基互补配对：AU；GC；CG；TA,游离的核糖核苷酸利用碱基互补配对原则与DNA模板链上的碱基配对。,新结合的核糖核苷酸在RNA聚合酶的作用下一个个连接起来形成mRNA分子。,形成 mRNA 链，DNA上的遗传信息就传递到mRNA上,mRNA,DNA,细胞质,细胞核,核孔,DNA,合成的mRNA从DNA链上释放，DNA恢复双螺旋结构。,细胞质,细胞核,mRNA通过核
4、孔进入细胞质,转录小结,场所：,产物：,模板：,原料：,条件：,碱基互补配对：,主要是细胞核,4种游离的核糖核苷酸,DNA的一条链,mRNA,ATP解旋酶、RNA聚合酶,GC、CG、TA、AU,遗传信息流动：,能量：,酶,二、遗传信息的翻译,1.密 码 子,遗传学上把 mRNA上决定氨基酸的三个相邻的碱基，叫做一个密码子。,2.密 码 子 表,密码子有64种。,a、一种氨基酸可以一个或多个密码子相对应,20种氨基酸的密码子表,b、一个密码子（除终止密码子外）只和一种氨基酸相对应,c、三个终止密码：UAA、UAG、UGA,查表写出下列3个密码子所对应的氨基酸序列,密码子表特点:简并性：一种氨基酸
5、有多个密码子。通用性：地球上所有的生物共用一套密码子表。,思考：当某DNA碱基发生改变，是否一定会导致生物性状发生改变？,3、tRNA和反密码子,tRNA是氨基酸的_，tRNA有_种，1种tRNA只能携带_种氨基酸。,运载工具,61,1,反密码子：与mRNA分子中密码子互补配对的_ _上的3个碱基。,tRNA,tRNA的一端运载着氨基酸,亮氨酸,天门冬酰氨,异亮氨酸,反密码子,4、翻译的过程翻译：是指以mRNA为模板，按照碱基互补配对原则合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。,翻译场所：_,核糖体,翻译步骤：结合课本P66图简述,核糖体,tRNA,氨基酸,mRNA,第一步：mRNA转录后从_出
6、来进入细胞质，与_结合。携带甲硫氨酸的_，通过与碱基AUG互补配对，进入位点1；,核孔,核糖体,tRNA,第二步：携带组氨酸的tRNA以同样方式进入位点2；,第三步：甲硫氨酸通过与组氨酸形成_而转移到占据位点2的tRNA上；,肽键,第五步：肽链合成后就从核糖体和mRNA的复合物上脱离，并_成具有特定_和功能的蛋白质分子。,盘曲折叠,空间结构,A,U,G,C,A,C,U,G,G,C,G,U,tRNA 将氨基酸转运到 mRNA 上的相应位置.,H,A,U,G,C,A,C,U,G,G,C,G,U,两个氨基酸分子脱水缩合,H,A,U,G,C,A,C,U,G,G,C,G,U,tRNA离开，再去转运新的氨
7、基酸,W,H,翻 译,翻译小结,场所：,产物：,模板：,原料：,条件：,核糖体,mRNA,蛋白质,20种氨基酸,ATP蛋白质合成酶,转运RNA（翻译者）,碱基互补配对：,GC、CG、UA、AU,遗传信息流动：,能量,酶,工具,翻译特点：一个mRNA可以相继结合多个_，同时进行多条_的合成，因此少量的mRNA可以迅速合成大量的蛋白质。,核糖体,肽链,基因对性状的控制过程,三、DNA 分子的复制、转录、翻译的比较,第2节 基因对性状的控制,请据图画出一张流程图，简要的表示出其中遗传信息的流动方向。,1、第一阶段：传统中心法则:1957年，克里克提出中心法则：遗传信息传递的途径有：（1）从DNA流向
8、DNA，即DNA自我复制；（2）从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即转录和翻译；,传统的中心法存在不足,中心法则,一、中心法则的提出及其发展,2、第二阶段：中心法则的补充和发展,阅读课本P69的资料分析,回答讨论1、2点,巩固练习：1.在正常人体细胞中，遗传信息的流动方向不包括（）DNA复制RNA复制转录逆转录翻译A.B.C.D.,B,2.写出下列生物遗传信息流动图以DNA为遗传物质的生物遗传信息传递途径是：,以RNA为遗传物质的生物遗传信息传递途径是：烟草花叶病毒：HIV病毒：,二、基因、蛋白质与性状的关系,1.如何从基因控制蛋白质合成的角度解释豌豆圆粒和皱粒这对性状？（参考课本P69）,
9、DNA中插入了一段外来的DNA序列，打乱了编码淀粉分支酶的基因,淀粉分支酶不能正常合成,蔗糖不合成为淀粉，蔗糖含量升高,淀粉含量低的豌豆由于失水而显得皱缩（性状：皱粒）,编码淀粉分支酶的基因正常,淀粉分支酶正常合成,蔗糖合成为淀粉，淀粉含量升高,淀粉含量高，有效保留水分，豌豆显得圆鼓鼓（性状：圆粒）,2.白化病症状分析：,白化病是由于基因突变导致不能合成_，使酪氨酸不能转变成黑色素。分析上述两个例子可得出结论：基因通过控制_来控制_的过程，进而控制生物性状。（间接控制）,酶的合成,代谢,酪氨酸酶,3、结合课本P70内容分析囊性纤维病的成因,4.分析镰刀型细胞贫血症的成因：,镰刀型细胞贫血症,分
10、析上述的两个例子可得出结论：基因通过控制_直接控制生物性状。（直接控制）,蛋白质的结构,基因、蛋白质与性状的关系,由此可见，基因控制性状是通过控制蛋白质的合成来实现的。,1.基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，从而控制生物性状;（如豌豆的圆粒与皱粒、白化病，）,2.基因通过控制蛋白质的结构直接控制性状。（如囊性纤维病、镰刀型细胞贫血症）,巩固练习,C,（1）基因与性状之间不是简单的一一对应关系，可以一个基因对应一个性状或多个基因对应一个性状。,基因与性状的关系,多基因控制的性状,人的身高、血压、智力、长相、记忆力、性格、自尊、对社会的态度等,表现型=,基因型+外界环境,（2）基因与基因、基因与
11、基因产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用，这种相互作用形成了一个错综复杂而又繁而有序的网络，精细地调控着生物体的性状,（3）技能训练（课本P71）该实验说明_控制生物体的性状，而性状的形成同时受到_的影响。即生物性状=_+_,基因,环境,基因型 外界环境,细胞质基因:（阅读课本P70有关内容回答下面问题）,DNA的分布,（所以说，染色体是DNA的主要载体）,例：紫茉莉叶色的遗传,细胞质基因：,线粒体和叶绿体中的DNA，都能够进行半自主自我复制，并通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成。所以细胞质基因就是指线粒体和叶绿体的基因。,线粒体肌病和神经性肌肉衰弱、运动失调及眼视网膜炎等遗传病都只能通过
12、母亲遗传给后代。,巩固练习：1、下图为脉胞霉体内精氨酸的合成途径示意图：从图中不可得出（）,C,2、下列属于基因通过控制蛋白质的结构来直接控制生物体性状的实例是人类的白化病囊性纤维病 色盲症 镰刀型细胞贫血症A B C D,D,3、遗传学家曾作过这样的实验：长翅果蝇幼虫正常培养温度为25，将孵化后47天的长翅果蝇幼虫在3537环境下处理624小时后，得到了某些残翅果蝇，这些残翅果蝇在正常环境温度下产生的后代仍是长翅果蝇。此实验不能说明（）A.翅的发育过程经过酶的催化作用B.基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状C.基因控制生物体的性状时受环境影响D.环境条件的改变必然会引起生物性状的改变,D,
