第六课遗传与变异.ppt
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1、第六课 遗传与变异,第三课时 基因的表达,要点、疑点、难点,基因的概念,基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位, 是有遗传效应的DNA片段。在染色体上呈线性排列。,1 基因的概念与结构,要点、疑点、难点,原核细胞的基因结构,原核细胞的基因是由成百上千个核苷酸对组成的。组成基因的核苷酸序列可以分为不同的区段。在基因表达的过程中,不同区段所起的作用并不相同。有的区段能够转录为相应的信使RNA,进而指导蛋白质的合成,也就是说能够编码蛋白质,这样的区段叫做编码区。有的区段不能转录为信使RNA,也就是说不能编码蛋白质,这样的区段叫做非编码区。非编码区是由编码区上游和编码区下游的DNA序列组成的
2、。非编码区虽然不能编码蛋白质,但是对于遗传信息的表达是不可缺少的。这是因为在非编码区上,有调控遗传信息表达的核苷酸序列。,基因的结构,要点、疑点、难点,真核细胞的基因也是由编码区和非编码区两部分组成的,在非编码区上,同样有调控作用的核苷酸序列,但是真核细胞的基因结构要比原核细胞的基因结构复杂。与原核细胞比较,真核细胞基因结构的主要特点是:编码区是间隔的、不连续的。也就是说,能够编码蛋白质的序列被不能够编码蛋白质的序列分隔开来,成为一种断裂的形式。其中,能够编码蛋白质的序列叫做外显子,一般不能够编码蛋白质的序列叫做内含子。,真核细胞的基因结构,基因的结构,要点、疑点、难点,原核细胞基因和真核细胞
3、基因的区别,要点、疑点、难点,2 人类基因组计划,人类基因组包括构成24条染色体不同的24个DNA分子。人类基因组计划最基本的任务是搞清楚每个DNA分子中碱基排列顺序。主要内容是绘制四张图,即遗传(连锁)图、物理图、DNA序列图和转录图。 (1)遗传图 遗传图是指基因或DNA标记(如多肽性遗传标记)在染色体上以遗传距离表示相对位置的图,又称为连锁图。 (2)物理图 物理图指表示DNA序列上DNA标记之间实际距离的图。通常由DNA的限制酶片段或克隆的DNA片段有序排列而成。标记之间的物理距离以DNA上核苷酸数目的多少(kb表示千碱基对,Mb表示百万碱基对)来表示。物理图是进行DNA序列分析和基因
4、组织结构研究的基础。物理图反映了DNA标记之间的实际距离,而遗传图则反映DNA标记之间的连锁关系。 (3)序列图 序列图是指整个人类基因组的核苷酸序列图,也是最详尽的物理图。测定的总长度约为1m。由30亿个核苷酸对组成的序列图就是人类基因组计划原定2005年要完成的任务。2000年6月,六国科学家已向全世界宣布“人类基因组草图”的绘制工作已经完成。 (4)转录图 在整个人类基因组中,只有1%5%的DNA序列为编码序列。在人体某一特定组织的细胞中,一般只有0.1%的基因可以表达。,要点、疑点、难点,2 人类基因组计划,人的10万个基因,编码序列为1亿碱基对,仅占整个基因组的3%。除已知部分非编码
5、序列对基因活动起调节作用,或参与染色体结构形成及其复制外,大多数非编码序列的功能还不清楚。 人们预测,搞清楚这些序列的功能,将可能使一些生物学重大问题得到解决。众所周知:对于发育来说,包含着一系列基因的表达过程,而更为重要的在于这些过程彼此之间在时空上的紧密联系和配合。受精卵之所以能发育成完整的个体,就是由于与发育有关的各基因都是处在复杂的调控机制之下,一定的基因总是在一定的时空序列中被活化或受阻碍,一些科学家认为,对人和其他动物基因组DNA全序列的比较研究,将发现更新的调控序列,从而搞清楚发育的遗传程序。对进化中的一些问题也有望得到答案,基因组工作的完成将成为生物学的一座里程碑而载入史册。,
6、要点、疑点、难点,3 基因的表达,RNA的组成元素,RNA的结构与分类,RNA的与DNA的比较,复制、转录与翻译的比较,遗传信息与遗传密码,中心法则,遗传信息,遗传密码,要点、疑点、难点,组成元素,核糖核苷酸,mRNA(信使RNA)指导蛋白质合成,tRNA(转运RNA )运载氨基酸,rRNA(核糖体RNA)参与核糖体构成,基本单位,RNA的组成,RNA的分类,要点、疑点、难点,DNA与RNA的比较,规则的双螺旋结构,脱氧核糖核苷酸,腺嘌呤(A),胞嘧啶(C),脱氧核糖,磷酸,鸟嘌呤(G),腺嘌呤(A),鸟嘌呤(G),胸腺嘧啶(T),胞嘧啶(C),尿嘧啶(U),核糖,磷酸,核糖核苷酸,通常呈单链
7、,要点、疑点、难点,细胞分裂间期,细胞核,脱氧核苷酸,DNA,酶、ATP,两个DNA分子,蛋白质合成,细胞核,核糖核苷酸,DNA,酶、ATP,一个RNA分子,蛋白质合成,核糖体,氨基酸,信息RNA,酶、ATP,一条多肽链,复制、转录、翻译比较表,要点、疑点、难点,3 基因的表达,以蛋白质合成有关的计算,DNA,RNA,蛋白质,1,3,6,6n,3n,n,遗传信息,遗传密码,碱基数,碱基数,氨基酸数,肽键数,(n-m),0,课前热身,1基因是有 的DNA片段。 2如果DNA的一条模板链的碱基排列顺序是ACGCTAGCA,那么与它互补的 另一条链的碱基顺序是 ;转录成的信使RNA的碱基顺序是 ;它
8、能决定 3 个氨基酸,有 3 个密码子。 3如图是转录过程:DNAATG RNAUAC 该图中有 个核苷酸;有 种核酸;有 5 种碱基; 该过程是在 中进行 的。,遗传效应、 TGCGATCGT、 UGCGAUCGU、6、6、细胞核,课前热身,4密码子是指信使RNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基,能决定氨基酸的密码子有 个,密码子能决定氨基酸 种。 5氨基酸个数(m)、肽链条数(n)、肽键个数、脱去水分子数目的关系是 。 6DNA(基因)的碱基个数(m)、mRNA的碱基个数(n)、氨基酸分子的个数之 间的关系是 。,61、20、肽键数=脱去水与子数=m-n 、 631,能力、思维、方法,【例
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