高中生物人教版必修二第4章：《基因的表达》

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？
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
2、基因、DNA和染色体的关系：
染色体
DNA
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。
基因
染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的关系：
染色体
8、4、4、8
有种碱基？ 有种五碳糖？
5、4、4、5 2、1、1、2
mRNA
决定氨基酸的密码子共有多少种？
氨基酸有多少种?
1.20种氨基酸的密码子
第一个 字母 第二个字母 U 苯丙氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 亮氨酸 亮氨酸 亮氨酸 亮氨酸 亮氨酸 异亮氨酸 异亮氨酸 异亮氨酸 C 丝氨酸 丝氨酸 丝氨酸 丝氨酸 脯氨酸 脯氨酸 脯氨酸 脯氨酸 苏氨酸 苏氨酸 苏氨酸 苏氨酸 丙氨酸 丙氨酸 丙氨酸 丙氨酸 A 酪氨酸 酪氨酸 G 半胱氨酸 半胱氨酸 第三个 字母 U C A G U C A G U C A G U C A G
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 个体发育 有性生殖
复制
表达Biblioteka 子代性状三、基因控制蛋白质的合成
DNA
[问题] DNA能否直接控制 蛋白质的合成？为什么？ RNA 细胞核
核糖体
细胞质
问题：为什么RNA适于作DNA的信使？
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）。 2.DNA中的遗传信息在子女中表达了出来。
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。 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。
4种碱基如何决定蛋白质的20种氨基酸呢？
如果1个碱基决定1个氨基酸就只能决定___ 4 种，即 如果2个碱基决定1个氨基酸就只能决定___ 16 种，即
如果3个碱基决定1个氨基酸就可决定___ 64 种，即
密码子: 信使RNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基
密码子 密码子 密码子
U U A G A U A U C
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
氨基酸 DNA mRNA 细胞核
核糖体 细胞质
3.转运RNA（tRNA）的结构和功能：
U
终止 终止
组氨酸 组氨酸 谷氨酰胺 谷氨酰胺 天门冬酰胺 天门冬酰胺 赖氨酸 赖氨酸 天门冬氨酸 天门冬氨酸 谷氨酸 谷氨酸
终止
色氨酸
精氨酸 精氨酸 精氨酸 精氨酸 丝氨酸 丝氨酸 精氨酸 精氨酸 甘氨酸 甘氨酸 甘氨酸 甘氨酸
C
A
甲硫氨酸（起始）
缬氨酸 缬氨酸 缬氨酸
G
缬氨酸
2.遗传密码的特点：
这样：DNA上的遗传信息就传递到mRNA上
（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？ A—U、T—A、 G—C、 C—G
6.转录与复制的比较：
复制
场所 解旋 主 要 在 细 完全解旋 亲代DNA的两条链 均为模板 解旋酶、DNA聚合酶等 ATP 胞
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. C.
x a 18 B. 3
X X Y a 18 3 3
2 XY 16 X 18a D. 3
1 XY 6 X 3
多肽链 产物：____________
遗传信息传递方向：__________________ mRNA 蛋白质
基 因 指 导 蛋 白 质 合 成 的 过 程
DNA(基因)
转录
RNA
翻译
蛋白质
四、中心法则的提出 及其发展 （克里克）
信息流：遗传信息沿一定方向的流动。
RNA复制
DNA 复制
转录
翻译
DNA
RNA 与DNA结构的比较：
DNA 结构 规则的双螺旋结构 脱氧核糖核苷酸 腺(A)、鸟(G)嘌呤 RNA 单链结构 核糖核苷酸 腺(A)、鸟(G)嘌呤
组成基本单位 碱基
嘌呤 嘧啶
胞(C)、胸腺(T)嘧啶 胞(C)、尿(U)嘧啶 脱氧核糖 磷酸 核糖 磷酸
五碳糖 无机酸
为什么RNA适合做DNA的信使呢？ RNA一般是____ 单链，而且比 DNA 短，因此能够通过 _______ 核孔 ，从________ 细胞质中。 细胞核转移到________
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
转录 逆转录
RNA
翻译
蛋白质
DNA复制、转录、翻译、 逆转录和RNA复制 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
核糖体
核糖体
核糖体
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。 细胞质中的核糖体 场所：_____________________
mRNA 模板：__________
多种氨基酸 原料：______________
起始、延伸、终止 过程：___________________
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
结构 而_____ 直接 ② 基因还能通过控制蛋白质的______ 性状 控制生物体的_______ 直接控制
如：
编码血红蛋白的 基因中一个碱基变化
血红蛋白的异常
红细胞成镰刀型 容易破裂，患溶血性贫血
小结
2.场所： 细胞核 3.过程：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：A—U ; T—A； C—G； G—C
c. 组成 RNA 的核糖核苷酸一个个连接起来 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 5.结果：形成一条mRNA
逆转录
RNA
蛋白质
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
控制蛋白质的结构 结构基因 控制酶的合成 间接控制作用 控制性状
酶的 合成来控制代谢过程，进而控 ① 基因通过控制______ 制生物体的_____ 性状 间接控制
转录
核 内 只解有遗传效应的片段
模板
酶 能量
DNA的一条链上的某片段 为模板
解旋酶、RNA聚合酶等
A—U G—C
原则 原料 产物
A—T G—C
四种脱氧核苷酸
四种核糖核苷酸 mRNA
两个子代DNA
（二）翻译 在细胞质中,以mRNA为模板,合成
信使RNA的碱基： 4种
具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过 程。 思考： 组成蛋白质的氨基酸： 20种
信使 RNA(mRNA)
RNA 的种类 核糖体 RNA(rRNA) 转运 RNA(tRNA)
(一)转录
模板 ， 细胞核 内，以DNA的一条链 在_______ ______为______ 碱基互补配对 RN 的过程。 ____________的原则合成_____ 1.概念： 按照 A
DNA转录成RNA
1、DNA、RNA的碱基和氨基酸的数量关系
DNA C G T G A C C A T G C A C T G G T A C G U G A G C A U G C A C U G G U A 遗传信息 信息链 遗传密码 反密码子
mRNA
tRNA 氨基酸 精氨酸 谷氨酸 组氨酸 氨基酸序列
结论: 基因的碱基 信使RNA的碱基 氨基酸 = 6 3 1
氨基酸 异亮氨酸
识别：碱基 互补配对
U A U
三个碱基
反密码子
U G C A U A C G C A U