基因的結(jié)構(gòu)河北玉田二中顧鳳強(qiáng)基因的結(jié)構(gòu)河北玉田二中顧鳳強(qiáng)11、知識(shí)目標(biāo)：了解有關(guān)基因結(jié)構(gòu)，及各結(jié)構(gòu)區(qū)域的功能；了解人類基因組計(jì)劃，研究其成果。2、能力目標(biāo)：學(xué)習(xí)分析、比較;培養(yǎng)分析、推理能力3、情感目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究的興趣。教學(xué)目標(biāo)1、知識(shí)目標(biāo)：教學(xué)目標(biāo)2什么是基因?基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片斷，是決定生物性狀的基本單位。每個(gè)DNA分子上有很多個(gè)基因，每個(gè)基因可以含有成百上千個(gè)脫氧核苷酸。不同基因中脫氧核苷酸的排列順序不同，因此不同的基因含有不同的遺傳信息。什么是基因?3基因的功能是什么?基因能夠儲(chǔ)存、傳遞和表達(dá)遺傳信息，也都可能發(fā)生突變，從而決定生物體的性狀。基因如何決定生物性狀?

通過(guò)轉(zhuǎn)錄、翻譯，控制合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)，從而控制生物的性狀。基因的功能是什么?4DNA→RNARNA→蛋白質(zhì)基因的表達(dá)DNA→RNARNA→蛋白質(zhì)基因的表達(dá)5為什么同一個(gè)體，胰島細(xì)胞能合成胰島素，而口腔上皮細(xì)胞卻不能？是否基因組成是不同的？為什么同一個(gè)體，胰島細(xì)胞能合成胰島素，而口腔上皮細(xì)胞6原核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)編碼區(qū)非編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)上游編碼區(qū)下游不能編碼蛋白質(zhì)可調(diào)控遺傳信息的表達(dá)(調(diào)控序列)編碼蛋白質(zhì)(編碼序列)原核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)編碼區(qū)非編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)上游編碼區(qū)下游7原核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)編碼區(qū)非編碼區(qū)非編碼區(qū)與RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)RNA聚合酶是由多個(gè)肽鏈構(gòu)成的蛋白質(zhì)，能識(shí)別并與調(diào)控序列中的結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合,催化轉(zhuǎn)錄形成RNA。原核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)編碼區(qū)非編碼區(qū)非編碼區(qū)與RNA聚合酶結(jié)合位8與RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)AGGUCACGUCGAGGTCACGTCGTCCAGTGCAGCRNA聚合酶RNA聚合酶RNA聚合酶與RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)AGGUCACGUC9RNA聚合酶AGGTCACGTCGTCCAGTGCAGCRNA聚合酶AGGUCACGUCGRNA聚合酶一個(gè)典型的原核細(xì)胞基因結(jié)構(gòu)示意圖非編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)TCCAGTAGGTCAAGATCTmRNA多肽鏈RNA聚合酶AGGTCACGTCGTC10編碼區(qū)啟動(dòng)子原核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)小結(jié)非編碼區(qū)能夠轉(zhuǎn)錄為相應(yīng)的信使RNA，進(jìn)而指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，也就是說(shuō)能夠編碼蛋白質(zhì)的區(qū)段不能編碼蛋白質(zhì)的區(qū)域，調(diào)控遺傳信息的表達(dá)終止子位置功能位置功能編碼區(qū)上游緊靠著轉(zhuǎn)錄起點(diǎn)引導(dǎo)RNA聚合酶與基因的正確部位結(jié)合編碼區(qū)下游緊靠著轉(zhuǎn)錄的終點(diǎn)的位置阻礙RNA聚合酶的移動(dòng)，并使其從DNA模板鏈上脫離下來(lái)編碼區(qū)啟動(dòng)子原核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)小結(jié)非編碼區(qū)能夠轉(zhuǎn)錄為相應(yīng)的信11真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)編碼區(qū)非編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)下游調(diào)控遺傳信息的表達(dá)(調(diào)控序列)外顯子(能編碼蛋白質(zhì))內(nèi)含子(不能編碼蛋白質(zhì))真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)編碼區(qū)非編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)下游調(diào)控遺傳信12真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)一個(gè)典型的真核細(xì)胞基因結(jié)構(gòu)示意圖編碼區(qū)含有能夠編碼蛋白質(zhì)的序列(外顯子)不能編碼蛋白質(zhì)的插入序列(內(nèi)含子)非編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)與RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)外顯子內(nèi)含子12345真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)一個(gè)典型的真核細(xì)胞基因結(jié)構(gòu)示意圖編碼區(qū)含有13非編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)與RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)外顯子內(nèi)含子12345加工轉(zhuǎn)錄mRNA前體成熟mRNA加工非編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)與RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)外顯子內(nèi)含子1214非編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)與RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)外顯子內(nèi)含子12345加工轉(zhuǎn)錄mRNA前體成熟mRNA不能編碼蛋白質(zhì)的序列=內(nèi)含子+非編碼區(qū)序列編碼序列=外顯子非編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)與RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)外顯子內(nèi)含子1215編碼區(qū)啟動(dòng)子真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)小結(jié)非編碼區(qū)間隔的、不連續(xù)的不能編碼蛋白質(zhì)的區(qū)域，調(diào)控遺傳信息的表達(dá)終止子外顯子內(nèi)含子位置功能編碼區(qū)中能夠編碼蛋白質(zhì)的序列引導(dǎo)RNA聚合酶與基因的正確部位結(jié)合編碼區(qū)下游緊靠著轉(zhuǎn)錄的終點(diǎn)的位置阻礙RNA聚合酶的移動(dòng)，并使其從DNA模板鏈上脫離下來(lái)編碼區(qū)中不能夠編碼蛋白質(zhì)的序列位置功能編碼區(qū)上游緊靠著轉(zhuǎn)錄起點(diǎn)

編碼區(qū)啟動(dòng)子真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)小結(jié)非編碼區(qū)間隔的、不連續(xù)的不16一個(gè)典型的真核細(xì)胞基因結(jié)構(gòu)示意圖非編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)與RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)外顯子內(nèi)含子12345原核細(xì)胞基因真核細(xì)胞基因相同點(diǎn)不同點(diǎn)原核細(xì)胞基因與真核細(xì)胞基因的比較都是由能夠編碼蛋白質(zhì)的編碼區(qū)和具有調(diào)控作用的非編碼區(qū)組成。編碼區(qū)是連續(xù)的編碼區(qū)是間隔的，是不連續(xù)的一個(gè)典型的真核細(xì)胞基因結(jié)構(gòu)示意圖非編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)與RN17原核細(xì)胞基因真核細(xì)胞基因相同點(diǎn)特點(diǎn)（主要）原核細(xì)胞基因與真核細(xì)胞基因的比較都是由能夠編碼蛋白質(zhì)的編碼區(qū)和具有調(diào)控作用的非編碼區(qū)組成。編碼區(qū)是連續(xù)的編碼區(qū)是間隔的，是不連續(xù)的編碼序列編碼區(qū)外顯子非編碼序列非編碼區(qū)非編碼區(qū)+內(nèi)含子原核細(xì)胞基因真核細(xì)胞基因相同點(diǎn)特點(diǎn)（主要）原核細(xì)胞基因與真核18

科學(xué)工作者分離得到了某原核生物基因，并將其解離成兩條單鏈。現(xiàn)讓其中一條鏈與由該基因轉(zhuǎn)錄而來(lái)的信使RNA雜交配對(duì)，結(jié)果如圖所示。非編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)信使RNA基因的一條鏈ＡＢＣ科學(xué)工作者分離得到了某原核生物基因，并將其解離成兩條單鏈。19猜想:為什么成熟信使RNA比編碼區(qū)(單鏈)堿基數(shù)量要少?成熟信使RNA對(duì)應(yīng)基因的一條鏈編碼區(qū)真核生物基因的有關(guān)實(shí)驗(yàn)非編碼區(qū)非編碼區(qū)ＡＢＣDFE猜想:為什么成熟信使RNA比編碼區(qū)(單鏈)堿基數(shù)量要少?成20不同基因所含的外顯子和內(nèi)含子數(shù)量不同如人血紅蛋白的－珠蛋白基因有1700個(gè)堿基對(duì)，含有3個(gè)外顯子和2個(gè)內(nèi)含子，編碼146個(gè)氨基酸。一種凝血因子基因有186000堿基對(duì)，含有26個(gè)外顯子和25個(gè)內(nèi)含子，編碼2552個(gè)氨基酸。請(qǐng)計(jì)算人的－珠蛋白和凝血因子基因中外顯子的堿基對(duì)在整個(gè)基因堿基對(duì)中所占的比例？(146×3)÷1700×100%=26%(2552×3)÷186000×100%=4%不同基因所含的外顯子和內(nèi)含子數(shù)量不同21從這個(gè)比例中你能得出什么結(jié)論?在真核細(xì)胞中，不同基因的編碼序列，在各自基因中所占的比例是不同的。在真核細(xì)胞中，編碼序列在整個(gè)基因中所占的比例是較少的，而非編碼序列所占的比例則是較大的，從某種意義上體現(xiàn)了真核細(xì)胞基因結(jié)構(gòu)與功能的復(fù)雜性。從這個(gè)比例中你能得出什么結(jié)論?22哪些情況下，真核生物基因結(jié)構(gòu)改變(基因突變)可能不會(huì)導(dǎo)致性狀改變？(1)內(nèi)含子改變(2)非編碼區(qū)改變，mRNA遺傳密碼不變(3)外顯子改變，轉(zhuǎn)錄成不同密碼子決定同一種氨基酸12345非編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)哪些情況下，真核生物基因結(jié)構(gòu)改變(基因突變)可能不會(huì)導(dǎo)23人類基因組人體DNA分子所攜帶的全部遺傳信息。由24個(gè)雙鏈DNA分子組成,上邊有30億個(gè)堿基對(duì)，估計(jì)有3-3.5萬(wàn)個(gè)基因。這24個(gè)DNA分子分布在哪里?1-22號(hào)染色體、X染色體、Y染色體。人類基因組研究人類基因組人類基因組研究24包括繪制四張圖：遺傳圖以遺傳距離表示基因相對(duì)位置的圖物理圖以DNA上脫氧核苷酸數(shù)目來(lái)表示表示基因?qū)嶋H距離的圖序列圖整個(gè)人類基因組的脫氧核苷酸序列圖(最詳盡的物理圖)轉(zhuǎn)錄圖基因的編碼序列圖(通過(guò)確定與DNA序列相應(yīng)的信使RNA，確定基因的可轉(zhuǎn)錄部分)分析測(cè)定人類基因組的脫氧核苷酸序列包括繪制四張圖：分析測(cè)定人類基因組的脫氧核苷酸序列25參與國(guó)家美國(guó)、英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)、日本、中國(guó)。中國(guó)是參與這項(xiàng)研究計(jì)劃的惟一發(fā)展中國(guó)家，承擔(dān)3號(hào)染色體上3000萬(wàn)個(gè)堿基對(duì)的測(cè)序工作，約1%。研究進(jìn)程美國(guó)科學(xué)家于1985年率先提出1990年啟動(dòng)2000年6月，完成框架圖2001年2月公布基因組圖譜第二版2003年2月基因組圖譜精細(xì)圖完成參與國(guó)家26意義有利于遺傳病的診斷和治療。有利于研究生物的進(jìn)化。有利于研究基因表達(dá)的調(diào)控機(jī)制。推動(dòng)高新技術(shù)發(fā)展，產(chǎn)生巨大經(jīng)濟(jì)效益。負(fù)面影響基因歧視(歧視具不正常基因的人)。帶來(lái)新的種族歧視，或被種族主義者改造其遺傳性，創(chuàng)造出超越任何人的超人。意義27水稻基因組測(cè)序由我國(guó)科學(xué)工作者單獨(dú)完成了測(cè)序工作。2001年10月開(kāi)始，2002年4月完成，約4.3億個(gè)堿基對(duì)，5-6萬(wàn)個(gè)基因。要測(cè)幾條染色體上的DNA?

12條

水稻基因組測(cè)序281）下面關(guān)于真核生物基因的認(rèn)識(shí)完全正確是一組是（）①編碼區(qū)能夠轉(zhuǎn)錄為相應(yīng)的信使RNA，經(jīng)加工參與蛋白質(zhì)的生物合成②在非編碼區(qū)有RNA聚合酶結(jié)合點(diǎn)③真核細(xì)胞與原核細(xì)胞基因結(jié)構(gòu)完全一樣④內(nèi)含子不能夠編碼蛋白質(zhì)序列A、①②③B、②③④C、③④①D、①②④D練習(xí)1）下面關(guān)于真核生物基因的認(rèn)識(shí)完全正確是一組是292）原核細(xì)胞基因的非編碼區(qū)組成是（）A、基因的全部堿基序列組成B、信使RNA上的密碼序列組成C、編碼區(qū)上游和編碼區(qū)下游的DNA序列組成D、能轉(zhuǎn)錄相應(yīng)信使RNA的DNA序列組成C練習(xí)2）原核細(xì)胞基因的非編碼區(qū)組成是（）C練習(xí)30練習(xí)3）關(guān)于一個(gè)典型的真核基因和原核基因結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的敘述，不正確的是（）A、都有不能轉(zhuǎn)錄為信使RNA的區(qū)段B、都有與RNA聚合酶結(jié)合的位點(diǎn)C、都有調(diào)控作用的核苷酸序列D、都有內(nèi)含子D練習(xí)3）關(guān)于一個(gè)典型的真核基因和原核基因結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的敘述，不正314）在一個(gè)真核細(xì)胞基因的編碼區(qū)中，有兩個(gè)外顯子和一個(gè)內(nèi)含子，測(cè)得一個(gè)外顯子有126個(gè)堿基，另一個(gè)外顯子有180個(gè)堿基，內(nèi)含子有36個(gè)堿基，那么這個(gè)編碼區(qū)的堿基編碼序列最多能編碼的氨基酸個(gè)數(shù)是()A.114個(gè) B. 57個(gè) C.171個(gè) D. 51個(gè)D練習(xí)4）在一個(gè)真核細(xì)胞基因的編碼區(qū)中，有兩個(gè)外顯子和一個(gè)內(nèi)含子，32判斷題1．原核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)中沒(méi)有內(nèi)含子，只有外顯子。（）2．基因結(jié)構(gòu)中的非編碼序列通常是具有調(diào)控作用的。（）3．真核細(xì)胞基因結(jié)構(gòu)中的非編碼序列是位于編碼區(qū)上游和下游的核苷酸序列。（）4．真核細(xì)胞的一個(gè)基因只能編碼一種蛋白質(zhì)，因此，它的編碼序列只含有一個(gè)外顯子和一個(gè)內(nèi)含子。（）××√×判斷題××√×333.下列關(guān)于“觀察洋蔥根尖細(xì)胞有絲分裂”實(shí)驗(yàn)的敘述，正確的是A.通過(guò)觀察細(xì)胞內(nèi)染色體的行為判斷細(xì)胞所處的時(shí)期B.裝片的制作流程是：解離染色→漂洗→制片C.顯微鏡下觀察到處于有絲分裂中期的細(xì)胞最多D.顯微鏡下觀察到的分生區(qū)細(xì)胞呈正方形，細(xì)胞繼續(xù)分裂【答案】A【解析】有絲分裂不同時(shí)期，染色體的行為不同，所以可以通過(guò)觀察細(xì)胞內(nèi)染色體的行為判斷細(xì)胞所處的時(shí)期，A正確；觀察洋蔥根尖細(xì)胞有絲分裂過(guò)程中，裝片的制作過(guò)程為：解離、漂洗、染色、制片，B錯(cuò)誤；有絲分裂過(guò)程中，分裂間期占有的時(shí)間最長(zhǎng)，所以顯微鏡下觀察到處于有絲分裂間期的細(xì)胞最多，C錯(cuò)誤；觀察洋蔥根尖細(xì)胞有絲分裂實(shí)驗(yàn)中，解離步驟細(xì)胞已經(jīng)被殺死，所以不可能看見(jiàn)細(xì)胞繼續(xù)分裂，D錯(cuò)誤。4.下列關(guān)于“細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸?shù)年P(guān)系”實(shí)驗(yàn)的敘述，錯(cuò)誤的是A.實(shí)驗(yàn)的材料和試劑可用馬鈴薯小方塊和藍(lán)墨水替代B.NaOH在體積不同的瓊脂塊內(nèi)擴(kuò)散的速率相同C.瓊脂塊的表面積與體積之比隨著瓊脂塊的增大而增大D.NaOH擴(kuò)散的體積與整個(gè)瓊脂塊的體積之比隨著瓊脂塊的增大而減小【答案】C【解析】在“細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸?shù)年P(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，可以用藍(lán)墨水代表進(jìn)入細(xì)胞的物質(zhì)，馬鈴薯小方塊代表細(xì)胞，A正確；NaOH在體積不同的瓊脂塊內(nèi)擴(kuò)散的速率相同，B正確；瓊脂塊的表面積與體積之比隨著瓊脂塊的增大而減小，C錯(cuò)誤；由于NaOH在瓊脂塊中的擴(kuò)散速度是一定的，因此NaOH擴(kuò)散的體積與整個(gè)瓊脂塊的體積之比，隨著瓊脂塊的增大而減小，D正確。5.下列關(guān)于細(xì)胞分化、衰老、凋亡和癌變的敘述，正確的是A.存在血紅蛋白的細(xì)胞一定是已經(jīng)分化的細(xì)胞B.衰老細(xì)胞內(nèi)酶的活性都降低，細(xì)胞核的體積減小C.細(xì)胞凋亡是各種不利因素引起的細(xì)胞損傷和死亡D.細(xì)胞癌變是致癌因子誘發(fā)正常基因突變成原癌基因和抑癌基因【答案】A【解析】血紅蛋白存在于哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞中，該細(xì)胞已經(jīng)高度分化，A正確；衰老細(xì)胞內(nèi)大多數(shù)酶的活性都降低，細(xì)胞核的體積增大，B錯(cuò)誤；細(xì)胞凋亡是基因控制的程序性死亡，而各種不利因素引起的細(xì)胞損傷和死亡屬于細(xì)胞壞死，C錯(cuò)誤；細(xì)胞癌變是致癌因子誘導(dǎo)原癌基因和抑癌基因發(fā)生基因突變的結(jié)果，D錯(cuò)誤。6.下列關(guān)于細(xì)胞全能性的敘述，錯(cuò)誤的是3.下列關(guān)于“觀察洋蔥根尖細(xì)胞有絲分裂”實(shí)驗(yàn)的敘述，正確的34基因的結(jié)構(gòu)河北玉田二中顧鳳強(qiáng)基因的結(jié)構(gòu)河北玉田二中顧鳳強(qiáng)351、知識(shí)目標(biāo)：了解有關(guān)基因結(jié)構(gòu)，及各結(jié)構(gòu)區(qū)域的功能；了解人類基因組計(jì)劃，研究其成果。2、能力目標(biāo)：學(xué)習(xí)分析、比較;培養(yǎng)分析、推理能力3、情感目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究的興趣。教學(xué)目標(biāo)1、知識(shí)目標(biāo)：教學(xué)目標(biāo)36什么是基因?基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片斷，是決定生物性狀的基本單位。每個(gè)DNA分子上有很多個(gè)基因，每個(gè)基因可以含有成百上千個(gè)脫氧核苷酸。不同基因中脫氧核苷酸的排列順序不同，因此不同的基因含有不同的遺傳信息。什么是基因?37基因的功能是什么?基因能夠儲(chǔ)存、傳遞和表達(dá)遺傳信息，也都可能發(fā)生突變，從而決定生物體的性狀。基因如何決定生物性狀?

通過(guò)轉(zhuǎn)錄、翻譯，控制合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)，從而控制生物的性狀。基因的功能是什么?38DNA→RNARNA→蛋白質(zhì)基因的表達(dá)DNA→RNARNA→蛋白質(zhì)基因的表達(dá)39為什么同一個(gè)體，胰島細(xì)胞能合成胰島素，而口腔上皮細(xì)胞卻不能？是否基因組成是不同的？為什么同一個(gè)體，胰島細(xì)胞能合成胰島素，而口腔上皮細(xì)胞40原核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)編碼區(qū)非編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)上游編碼區(qū)下游不能編碼蛋白質(zhì)可調(diào)控遺傳信息的表達(dá)(調(diào)控序列)編碼蛋白質(zhì)(編碼序列)原核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)編碼區(qū)非編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)上游編碼區(qū)下游41原核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)編碼區(qū)非編碼區(qū)非編碼區(qū)與RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)RNA聚合酶是由多個(gè)肽鏈構(gòu)成的蛋白質(zhì)，能識(shí)別并與調(diào)控序列中的結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合,催化轉(zhuǎn)錄形成RNA。原核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)編碼區(qū)非編碼區(qū)非編碼區(qū)與RNA聚合酶結(jié)合位42與RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)AGGUCACGUCGAGGTCACGTCGTCCAGTGCAGCRNA聚合酶RNA聚合酶RNA聚合酶與RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)AGGUCACGUC43RNA聚合酶AGGTCACGTCGTCCAGTGCAGCRNA聚合酶AGGUCACGUCGRNA聚合酶一個(gè)典型的原核細(xì)胞基因結(jié)構(gòu)示意圖非編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)TCCAGTAGGTCAAGATCTmRNA多肽鏈RNA聚合酶AGGTCACGTCGTC44編碼區(qū)啟動(dòng)子原核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)小結(jié)非編碼區(qū)能夠轉(zhuǎn)錄為相應(yīng)的信使RNA，進(jìn)而指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，也就是說(shuō)能夠編碼蛋白質(zhì)的區(qū)段不能編碼蛋白質(zhì)的區(qū)域，調(diào)控遺傳信息的表達(dá)終止子位置功能位置功能編碼區(qū)上游緊靠著轉(zhuǎn)錄起點(diǎn)引導(dǎo)RNA聚合酶與基因的正確部位結(jié)合編碼區(qū)下游緊靠著轉(zhuǎn)錄的終點(diǎn)的位置阻礙RNA聚合酶的移動(dòng)，并使其從DNA模板鏈上脫離下來(lái)編碼區(qū)啟動(dòng)子原核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)小結(jié)非編碼區(qū)能夠轉(zhuǎn)錄為相應(yīng)的信45真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)編碼區(qū)非編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)下游調(diào)控遺傳信息的表達(dá)(調(diào)控序列)外顯子(能編碼蛋白質(zhì))內(nèi)含子(不能編碼蛋白質(zhì))真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)編碼區(qū)非編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)下游調(diào)控遺傳信46真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)一個(gè)典型的真核細(xì)胞基因結(jié)構(gòu)示意圖編碼區(qū)含有能夠編碼蛋白質(zhì)的序列(外顯子)不能編碼蛋白質(zhì)的插入序列(內(nèi)含子)非編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)與RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)外顯子內(nèi)含子12345真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)一個(gè)典型的真核細(xì)胞基因結(jié)構(gòu)示意圖編碼區(qū)含有47非編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)與RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)外顯子內(nèi)含子12345加工轉(zhuǎn)錄mRNA前體成熟mRNA加工非編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)與RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)外顯子內(nèi)含子1248非編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)與RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)外顯子內(nèi)含子12345加工轉(zhuǎn)錄mRNA前體成熟mRNA不能編碼蛋白質(zhì)的序列=內(nèi)含子+非編碼區(qū)序列編碼序列=外顯子非編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)與RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)外顯子內(nèi)含子1249編碼區(qū)啟動(dòng)子真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)小結(jié)非編碼區(qū)間隔的、不連續(xù)的不能編碼蛋白質(zhì)的區(qū)域，調(diào)控遺傳信息的表達(dá)終止子外顯子內(nèi)含子位置功能編碼區(qū)中能夠編碼蛋白質(zhì)的序列引導(dǎo)RNA聚合酶與基因的正確部位結(jié)合編碼區(qū)下游緊靠著轉(zhuǎn)錄的終點(diǎn)的位置阻礙RNA聚合酶的移動(dòng)，并使其從DNA模板鏈上脫離下來(lái)編碼區(qū)中不能夠編碼蛋白質(zhì)的序列位置功能編碼區(qū)上游緊靠著轉(zhuǎn)錄起點(diǎn)

編碼區(qū)啟動(dòng)子真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)小結(jié)非編碼區(qū)間隔的、不連續(xù)的不50一個(gè)典型的真核細(xì)胞基因結(jié)構(gòu)示意圖非編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)與RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)外顯子內(nèi)含子12345原核細(xì)胞基因真核細(xì)胞基因相同點(diǎn)不同點(diǎn)原核細(xì)胞基因與真核細(xì)胞基因的比較都是由能夠編碼蛋白質(zhì)的編碼區(qū)和具有調(diào)控作用的非編碼區(qū)組成。編碼區(qū)是連續(xù)的編碼區(qū)是間隔的，是不連續(xù)的一個(gè)典型的真核細(xì)胞基因結(jié)構(gòu)示意圖非編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)與RN51原核細(xì)胞基因真核細(xì)胞基因相同點(diǎn)特點(diǎn)（主要）原核細(xì)胞基因與真核細(xì)胞基因的比較都是由能夠編碼蛋白質(zhì)的編碼區(qū)和具有調(diào)控作用的非編碼區(qū)組成。編碼區(qū)是連續(xù)的編碼區(qū)是間隔的，是不連續(xù)的編碼序列編碼區(qū)外顯子非編碼序列非編碼區(qū)非編碼區(qū)+內(nèi)含子原核細(xì)胞基因真核細(xì)胞基因相同點(diǎn)特點(diǎn)（主要）原核細(xì)胞基因與真核52

科學(xué)工作者分離得到了某原核生物基因，并將其解離成兩條單鏈。現(xiàn)讓其中一條鏈與由該基因轉(zhuǎn)錄而來(lái)的信使RNA雜交配對(duì)，結(jié)果如圖所示。非編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)信使RNA基因的一條鏈ＡＢＣ科學(xué)工作者分離得到了某原核生物基因，并將其解離成兩條單鏈。53猜想:為什么成熟信使RNA比編碼區(qū)(單鏈)堿基數(shù)量要少?成熟信使RNA對(duì)應(yīng)基因的一條鏈編碼區(qū)真核生物基因的有關(guān)實(shí)驗(yàn)非編碼區(qū)非編碼區(qū)ＡＢＣDFE猜想:為什么成熟信使RNA比編碼區(qū)(單鏈)堿基數(shù)量要少?成54不同基因所含的外顯子和內(nèi)含子數(shù)量不同如人血紅蛋白的－珠蛋白基因有1700個(gè)堿基對(duì)，含有3個(gè)外顯子和2個(gè)內(nèi)含子，編碼146個(gè)氨基酸。一種凝血因子基因有186000堿基對(duì)，含有26個(gè)外顯子和25個(gè)內(nèi)含子，編碼2552個(gè)氨基酸。請(qǐng)計(jì)算人的－珠蛋白和凝血因子基因中外顯子的堿基對(duì)在整個(gè)基因堿基對(duì)中所占的比例？(146×3)÷1700×100%=26%(2552×3)÷186000×100%=4%不同基因所含的外顯子和內(nèi)含子數(shù)量不同55從這個(gè)比例中你能得出什么結(jié)論?在真核細(xì)胞中，不同基因的編碼序列，在各自基因中所占的比例是不同的。在真核細(xì)胞中，編碼序列在整個(gè)基因中所占的比例是較少的，而非編碼序列所占的比例則是較大的，從某種意義上體現(xiàn)了真核細(xì)胞基因結(jié)構(gòu)與功能的復(fù)雜性。從這個(gè)比例中你能得出什么結(jié)論?56哪些情況下，真核生物基因結(jié)構(gòu)改變(基因突變)可能不會(huì)導(dǎo)致性狀改變？(1)內(nèi)含子改變(2)非編碼區(qū)改變，mRNA遺傳密碼不變(3)外顯子改變，轉(zhuǎn)錄成不同密碼子決定同一種氨基酸12345非編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)哪些情況下，真核生物基因結(jié)構(gòu)改變(基因突變)可能不會(huì)導(dǎo)57人類基因組人體DNA分子所攜帶的全部遺傳信息。由24個(gè)雙鏈DNA分子組成,上邊有30億個(gè)堿基對(duì)，估計(jì)有3-3.5萬(wàn)個(gè)基因。這24個(gè)DNA分子分布在哪里?1-22號(hào)染色體、X染色體、Y染色體。人類基因組研究人類基因組人類基因組研究58包括繪制四張圖：遺傳圖以遺傳距離表示基因相對(duì)位置的圖物理圖以DNA上脫氧核苷酸數(shù)目來(lái)表示表示基因?qū)嶋H距離的圖序列圖整個(gè)人類基因組的脫氧核苷酸序列圖(最詳盡的物理圖)轉(zhuǎn)錄圖基因的編碼序列圖(通過(guò)確定與DNA序列相應(yīng)的信使RNA，確定基因的可轉(zhuǎn)錄部分)分析測(cè)定人類基因組的脫氧核苷酸序列包括繪制四張圖：分析測(cè)定人類基因組的脫氧核苷酸序列59參與國(guó)家美國(guó)、英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)、日本、中國(guó)。中國(guó)是參與這項(xiàng)研究計(jì)劃的惟一發(fā)展中國(guó)家，承擔(dān)3號(hào)染色體上3000萬(wàn)個(gè)堿基對(duì)的測(cè)序工作，約1%。研究進(jìn)程美國(guó)科學(xué)家于1985年率先提出1990年啟動(dòng)2000年6月，完成框架圖2001年2月公布基因組圖譜第二版2003年2月基因組圖譜精細(xì)圖完成參與國(guó)家60意義有利于遺傳病的診斷和治療。有利于研究生物的進(jìn)化。有利于研究基因表達(dá)的調(diào)控機(jī)制。推動(dòng)高新技術(shù)發(fā)展，產(chǎn)生巨大經(jīng)濟(jì)效益。負(fù)面影響基因歧視(歧視具不正常基因的人)。帶來(lái)新的種族歧視，或被種族主義者改造其遺傳性，創(chuàng)造出超越任何人的超人。意義61水稻基因組測(cè)序由我國(guó)科學(xué)工作者單獨(dú)完成了測(cè)序工作。2001年10月開(kāi)始，2002年4月完成，約4.3億個(gè)堿基對(duì)，5-6萬(wàn)個(gè)基因。要測(cè)幾條染色體上的DNA?

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水稻基因組測(cè)序621）下面關(guān)于真核生物基因的認(rèn)識(shí)完全正確是一組是（）①編碼區(qū)能夠轉(zhuǎn)錄為相應(yīng)的信使RNA，經(jīng)加工參與蛋白質(zhì)的生物合成②在非編碼區(qū)有RNA聚合酶結(jié)合點(diǎn)③真核細(xì)胞與原核細(xì)胞基因結(jié)構(gòu)完全一樣④內(nèi)含子不能夠編碼蛋白質(zhì)序列A、①②③B、②③④C、③④①D、①②④D練習(xí)1）下面關(guān)于真核生物基因的認(rèn)識(shí)完全正確是一組是632）原核細(xì)胞基因的非編碼區(qū)組成是（）A、基因的全部堿基序列組成B、信使RNA上的密碼序列組成C、編碼區(qū)上游和編碼區(qū)下游的DNA序列組成D、能轉(zhuǎn)錄相應(yīng)信使RNA的DNA序列組成C練習(xí)2）原核細(xì)胞基因的非編碼區(qū)組成是（）C練習(xí)64練習(xí)3）關(guān)于一個(gè)典型的真核基因和原核基因結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的敘述，不正確的是（）A、都有不能轉(zhuǎn)錄為信使RNA的區(qū)段B、都有與RNA聚合酶結(jié)合的位點(diǎn)C、都有調(diào)控作用的核苷酸序列D、都有內(nèi)含子D練習(xí)3）關(guān)于一個(gè)典型的真核基因和原核基因結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的敘述，不正654）在一個(gè)真核細(xì)胞基因的編碼區(qū)中，有兩個(gè)外顯子和一個(gè)內(nèi)含子，測(cè)得一個(gè)外顯子有126個(gè)堿基，另一個(gè)外顯子有180個(gè)堿基，內(nèi)含子有36個(gè)堿基，那么這個(gè)編碼區(qū)的堿基編碼序列最多能編碼的氨基酸個(gè)數(shù)是()A.114個(gè) B. 57個(gè) C.171個(gè) D. 51個(gè)D練習(xí)4）在一個(gè)真核細(xì)胞基因的編碼區(qū)中，有兩個(gè)外顯子和一個(gè)內(nèi)含子，66判斷題1．原核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)中沒(méi)有內(nèi)含子，只有外顯子。（）2．基因結(jié)構(gòu)中