第18講基因的表達(dá)第六單元遺傳的分子基礎(chǔ)必修二遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯1中心法則及基因表達(dá)與性狀的關(guān)系2考點(diǎn)遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯1遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯1一、信使的發(fā)現(xiàn)

1955年，布拉切特以洋蔥根尖和變形蟲(chóng)為材料，用RNA酶分解細(xì)胞中的RNA，蛋白質(zhì)的合成就停止。如果再加入酵母中提取的RNA，蛋白質(zhì)又開(kāi)始合成。

1955年，戈德斯坦和普勞特觀察到放射性物質(zhì)標(biāo)記的RNA從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)。

——RNA是DNA與蛋白質(zhì)之間的信使思考：RNA適于作為信使的原因？一、信使的發(fā)現(xiàn)①能夠儲(chǔ)存遺傳信息它的分子結(jié)構(gòu)與DNA很相似，也是由基本單位——核苷酸連接而成，也能儲(chǔ)存遺傳信息。②容易轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)RNA一般是單鏈，而且比DNA短，因此能夠通過(guò)核孔轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中。RNA適于作為信使的原因遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯1二、RNA的結(jié)構(gòu)和種類1.RNA的基本單位：核糖核苷酸2.核糖核苷酸的組成一分子磷酸一分子核糖一分子含氮堿基C胞嘧啶U尿嘧啶A腺嘌呤G鳥(niǎo)嘌呤3.元素組成：C、H、O、N、P二、RNA的結(jié)構(gòu)和種類核糖核苷酸鏈核糖核苷酸

RNA（單鏈）連接4.結(jié)構(gòu)：一般是

，長(zhǎng)度比DNA

；能通過(guò)

從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中。單鏈短核孔5.種類及功能：①mRNA：

RNA。以密碼子的形式，攜帶來(lái)自DNA的

，是

合成的

模板。信使遺傳信息蛋白質(zhì)直接messengerRNA二、RNA的結(jié)構(gòu)和種類②tRNA：

RNA。攜帶的

能與mRNA上的

。互補(bǔ)配對(duì)，轉(zhuǎn)運(yùn)

。轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸反密碼子密碼子transferRNA（每種tRNA只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)

種氨基酸。）1③rRNA：

RNA。

的組成成分，還能催化

的形成。核糖體核糖體肽鍵ribosomalRNA（肽酰轉(zhuǎn)移酶）三、DNA和RNA的比較DNARNA分布真核生物：原核生物：顯色反應(yīng)與

呈綠色，與

在沸水浴加熱條件下呈

。與

反應(yīng)呈

。主要在細(xì)胞核（線粒體、葉綠體）主要在擬核（質(zhì)粒）主要存在于細(xì)胞質(zhì)甲基綠反應(yīng)二苯胺藍(lán)色吡羅紅紅色遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯1三、DNA和RNA的比較DNARNA基本單位五碳糖含氮堿基鏈的條數(shù)功能是主要的

，攜帶和復(fù)制

，并指導(dǎo)

的合成。①是RNA病毒的

。②少數(shù)作為

，具有

作用。③mRNA④tRNA⑤rRNA脫氧核糖核苷酸核糖核苷酸脫氧核糖核糖A、T、G、CA、U、G、C通常為雙鏈，組成雙螺旋通常為單鏈遺傳物質(zhì)遺傳信息蛋白質(zhì)遺傳物質(zhì)酶催化遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯1四、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄通過(guò)RNA聚合酶，以DNA的

為模版，按照

的原則合成

的過(guò)程。1.概念：一條鏈堿基互補(bǔ)配對(duì)RNA3.場(chǎng)所：細(xì)胞核（主要）、葉綠體、線粒體4.過(guò)程：2.產(chǎn)物：mRNA、tRNA、rRNA四、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄⑴解旋：在ATP的驅(qū)動(dòng)下，RNA聚合酶將DNA雙螺旋的兩條鏈解開(kāi)。CGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATACGTATACGGCTAGCCGTA3'5'CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'ATPRNA聚合酶RNA聚合酶具有解旋的效果四、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄⑵配對(duì)：游離的核糖核苷酸按堿基互補(bǔ)配對(duì)原則隨機(jī)地與DNA

模板鏈上的堿基配對(duì)，確定RNA的核糖核苷酸排列順序。CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'UAUGCAUGAUCGAGCUU四、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'UAUGCAUGAUCGAGCUUUAUGCAUGAUCGAGCUU5'3'ATP⑶連接：在RNA聚合酶的催化下從子鏈的5‘端把子鏈的核糖

核苷酸聚合成核糖核苷酸鏈。合成方向：子鏈的5’端→3’端形成磷酸二酯鍵四、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄⑷脫離：mRNA釋放，DNA雙鏈恢復(fù)。UAUGCAUGAUCGAGCUUCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATACGTATACGGCTAGCCGTA3'5'細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核mRNA四、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄4.過(guò)程：邊解旋邊轉(zhuǎn)錄5.條件：①原料③能量②模板④酶4種游離的核糖核苷酸DNA一條鏈的片段一般是ATPRNA聚合酶（作用于磷酸二酯鍵和氫鍵）6.原則：堿基互補(bǔ)配對(duì)（A-U，T-A，C-G，G-C）提醒：每次轉(zhuǎn)錄的只是DNA分子特定的片段，該片段攜帶的遺傳信息能

準(zhǔn)確地傳遞給mRNA分子。DNA→RNA7.遺傳信息流動(dòng)：遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯1五、遺傳密碼的破譯

1961年，英國(guó)的克里克和同事用實(shí)驗(yàn)證明：

mRNA上3個(gè)相鄰的堿基決定1個(gè)氨基酸，每3個(gè)這樣的堿基稱作

一個(gè)密碼子。GUGCAUCGAmRNA5'3'密碼子纈氨酸密碼子組氨酸密碼子精氨酸五、遺傳密碼的破譯1961年蛋白質(zhì)的體外合成實(shí)驗(yàn)科學(xué)家：尼倫伯格、馬太實(shí)驗(yàn)過(guò)程：①在每個(gè)試管中分別加入1種氨基酸；②在每個(gè)試管中加入除去了DNA和mRNA的細(xì)胞提取液；③在每個(gè)試管中加入人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：加入苯丙氨酸的試管中，出現(xiàn)了多聚苯丙氨酸的肽鏈。五、遺傳密碼的破譯除去DNA和mRNA的細(xì)胞提取液人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸肽鏈實(shí)驗(yàn)結(jié)論：與苯丙氨酸對(duì)應(yīng)的密碼子是UUU（第一個(gè)被破譯的密碼子）。在多位科學(xué)家的不斷實(shí)驗(yàn)下，終于破譯了全部64密碼子，并編制出密碼子表。五、遺傳密碼的破譯第一個(gè)堿基第二個(gè)堿基第三個(gè)堿基UCAGU苯丙氨酸苯丙氨酸亮氨酸亮氨酸絲氨酸絲氨酸絲氨酸絲氨酸酪氨酸酪氨酸終止終止半胱氨酸半胱氨酸終止、硒代半胱氨酸色氨酸UCAGC亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸組氨酸組氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸UCAGA異亮氨酸異亮氨酸異亮氨酸甲硫氨酸(起始)蘇氨酸蘇氨酸蘇氨酸蘇氨酸天冬酰胺天冬酰胺賴氨酸賴氨酸絲氨酸絲氨酸精氨酸精氨酸UCAGG纈氨酸纈氨酸纈氨酸纈氨酸、甲硫氨酸(起始)丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸天冬氨酸天冬氨酸谷氨酸谷氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸UCAG

終止密碼子：

、

、

。

種類起始密碼子：

（甲硫氨酸）、（

種）

（甲硫氨酸）編碼氨基酸的密碼子___種（一般來(lái)說(shuō)）64UAAGUGAUGUGA61UAG一種密碼子決定____種氨基酸，一種氨基酸由

密碼子決定。

1種或幾種11.21種氨基酸的密碼子表五、遺傳密碼的破譯密碼子64(43)種3種終止密碼：61種密碼子編碼20種氨基酸UAAUAGUGAUGA:在特殊情況下可編碼第21種氨基酸：硒代半胱氨酸AUG編碼甲硫氨酸同時(shí)作為起始密碼GUG編碼纈氨酸，在原核生物中作為起始密碼時(shí)編碼甲硫氨酸1.21種氨基酸的密碼子表生物界共用一套遺傳密碼。2.密碼子的特點(diǎn)①專一性：②簡(jiǎn)并性：③通用性：一種密碼子只決定一種氨基酸。一種氨基酸可以由幾種密碼子決定。維持物種的穩(wěn)定性

五、遺傳密碼的破譯3.反密碼子③分子結(jié)構(gòu)特別：三葉草的葉形，一端是攜帶氨基酸的部位，另一端有3個(gè)相鄰的堿基，這3個(gè)堿基可以與mRNA上的密碼子配對(duì)，叫作反密碼子。tRNA的特點(diǎn)：①種類很多，61種（一般來(lái)說(shuō)）②每種tRNA只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)1種氨基酸3′5′（1）tRNA只有三個(gè)堿基（）（2）DNA中含有氫鍵，RNA中不含氫鍵（）××遺傳信息、密碼子和反密碼子的比較遺傳信息密碼子反密碼子

區(qū)別概念

中脫氧核苷酸的排列順序mRNA中決定一個(gè)氨基酸的

個(gè)相鄰堿基

中與mRNA中密碼子互補(bǔ)的三個(gè)堿基作用控制生物的遺傳性狀直接決定蛋白質(zhì)中的氨基酸序列識(shí)別密碼子，轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸特點(diǎn)DNA兩條鏈上的堿基互補(bǔ)與

上的堿基互補(bǔ)與mRNA中密碼子的堿基互補(bǔ)種類

64種，決定氨基酸的有61種，終止密碼子3種并不是所有密碼子都決定氨基酸，如終止密碼子不決定氨基酸DNA3tRNADNA遺傳信息、密碼子和反密碼子的比較遺傳信息密碼子反密碼子區(qū)別對(duì)應(yīng)關(guān)系

一種密碼子只決定一種氨基酸，一種氨基酸可以由一種或多種密碼子決定一種tRNA只運(yùn)輸一種氨基酸，一種氨基酸可以由一種或多種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)聯(lián)系①基因中脫氧核苷酸的排列順序

mRNA中核糖核苷酸的排列順序②mRNA中堿基序列與基因模板鏈中堿基序列互補(bǔ)配對(duì)③密碼子和反密碼子的堿基序列互補(bǔ)配對(duì)決定遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯1六、遺傳信息的翻譯1.概念：游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種

，以

為模板合成具有一定氨基酸順序的

的過(guò)程叫作翻譯。蛋白質(zhì)mRNA氨基酸2.場(chǎng)所：核糖體3.密碼子的閱讀方向：5′→3′4.過(guò)程：五、遺傳信息的翻譯UAC甲硫氨酸組氨酸G

U

G色氨酸A

CCAGUCCAUAAGGU5′3′細(xì)胞質(zhì)中的mRNA與核糖體結(jié)合五、遺傳信息的翻譯組氨酸G

U

G色氨酸A

CCUAC甲硫氨酸AGUCCAUAAGGU5′3′tRNA上的反密碼子與mRNA上的密碼子互補(bǔ)配對(duì)

五、遺傳信息的翻譯組氨酸G

U

G色氨酸A

CCUAC甲硫氨酸AGUCCAUAAGGU5′3′tRNA將氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)到

mRNA上的相應(yīng)位置

五、遺傳信息的翻譯組氨酸G

U

G色氨酸A

CCUAC甲硫氨酸肽鍵AGUCCAUAAGGU5′3′五、遺傳信息的翻譯5′3′AGUCCAUAAGGU組氨酸G

U

G色氨酸A

CCUAC甲硫氨酸五、遺傳信息的翻譯5′3′AGUCCAUAAGGU組氨酸G

U

G色氨酸A

CC甲硫氨酸五、遺傳信息的翻譯5′3′AGUCCAUAAGGU組氨酸G

U

G色氨酸A

CC甲硫氨酸核糖體隨著mRNA滑動(dòng)，另一個(gè)tRNA上的堿基與mRNA上的密碼子配對(duì)五、遺傳信息的翻譯5′3′AGUCCAUAAGGU組氨酸G

U

G色氨酸A

CC甲硫氨酸一個(gè)個(gè)氨基酸分子縮合成鏈狀結(jié)構(gòu)五、遺傳信息的翻譯5′3′AGUCCAUAAGGU組氨酸G

U

G色氨酸A

CC甲硫氨酸t(yī)RNA離開(kāi)，再去轉(zhuǎn)運(yùn)新的氨基酸五、遺傳信息的翻譯5′3′AGUCCAUAAGGU組氨酸色氨酸A

CC甲硫氨酸五、遺傳信息的翻譯5′3′AGUCCAUAAGGU組氨酸色氨酸XXX甲硫氨酸XXX五、遺傳信息的翻譯5′3′AGUCCAUAAGGU甲硫氨酸組氨酸色氨酸XXXX以mRNA為模板形成了有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)

五、遺傳信息的翻譯5.條件：①原料③能量②模板④產(chǎn)物21種氨基酸mRNA一般是ATP具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)6.原則：堿基互補(bǔ)配對(duì)（A-U，U-A，C-G，G-C）mRNA→蛋白質(zhì)7.遺傳信息流動(dòng)：⑤酶肽酰轉(zhuǎn)移酶五、遺傳信息的翻譯8.翻譯效率：①數(shù)量關(guān)系：②方向：③意義：④結(jié)果：

1個(gè)mRNA可相繼結(jié)合

個(gè)核糖體，

進(jìn)行多條肽鏈的合成，稱為多聚核糖體。多同時(shí)從

到

（如圖：從

）。短長(zhǎng)左到右少量的mRNA分子可以迅速合成出

的蛋白質(zhì)。大量合成多條

的肽鏈。（理由：

相同）相同模板mRNA特點(diǎn)：快速高效1習(xí)題鞏固1.細(xì)胞內(nèi)有些tRNA分子的反密碼子中含有稀有堿基次黃嘌呤（I），含有I的反密碼子在與mRNA中的密碼子互補(bǔ)配對(duì)時(shí)，存在如圖所示的配對(duì)方式（Gly表示甘氨酸）。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（

）A．一種反密碼子可以識(shí)別不同的密碼子B．密碼子與反密碼子的堿基之間通過(guò)氫鍵結(jié)合C．tRNA分子由兩條鏈組成，mRNA分子由單鏈組成D．mRNA中的堿基改變不一定造成所編碼氨基酸的改變C1習(xí)題鞏固2.關(guān)于基因表達(dá)的敘述，正確的是（）A．所有生物基因表達(dá)過(guò)程中用到的RNA和蛋白質(zhì)均由DNA編碼B．DNA雙鏈解開(kāi)，RNA聚合酶起始轉(zhuǎn)錄、移動(dòng)到終止密碼子時(shí)停止轉(zhuǎn)錄C．翻譯過(guò)程中，核酸之間的相互識(shí)別保證了遺傳信息傳遞的準(zhǔn)確性D．多肽鏈的合成過(guò)程中，tRNA讀取mRNA上全部堿基序列信息C1習(xí)題鞏固3.下圖是真核細(xì)胞遺傳信息表達(dá)中某過(guò)程的示意圖。某些氨基酸的部分密碼子（5'→3'）是：絲氨酸UCU；亮氨酸UUA、CUA；異亮氨酸AUC、AUU；精氨酸AGA。下列敘述正確的是（）A．圖中①為亮氨酸B．圖中結(jié)構(gòu)②從右向左移動(dòng)C．該過(guò)程中沒(méi)有氫鍵的形成和斷裂D．該過(guò)程可發(fā)生在線粒體基質(zhì)和細(xì)胞核基質(zhì)中B1習(xí)題鞏固新型冠狀病毒的＋RNA進(jìn)入細(xì)胞，首先翻譯為RNA聚合酶。(1)這一過(guò)程需要的條件：模版是

，原料

，

(填“需要”或“不需要”)能量。(2)進(jìn)行的場(chǎng)所是

。(3)這說(shuō)明＋RNA的作用最類似于人體的

。4.新型冠狀病毒為單股正鏈RNA病毒，用＋RNA表示。下圖表示新型冠狀病毒的增殖和表達(dá)。新型冠狀病毒的＋RNA游離的各種氨基酸需要核糖體mRNA1習(xí)題鞏固5.關(guān)于真核生物的遺傳信息及其傳遞的敘述，錯(cuò)誤的是（）A．遺傳信息可以從DNA流向RNA，也可以從RNA流向蛋白質(zhì)B．細(xì)胞中以DNA的一條單鏈為模板轉(zhuǎn)錄出的RNA均可編碼多肽C．細(xì)胞中DNA分子的堿基總數(shù)與所有基因的堿基數(shù)之和不相等D．染色體DNA分子中的一條單鏈可以轉(zhuǎn)錄出不同的RNA分子B遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯1六、基因表達(dá)過(guò)程中的數(shù)量計(jì)算CTACCACTGGATGGTGACGAUGGUGACDNA的遺傳信息mRNA蛋白質(zhì)的氨基酸排列順序轉(zhuǎn)錄翻譯氨基酸n3n6nDNA堿基數(shù):mRNA堿基數(shù):氨基酸＝6:3:1氨基酸數(shù)目＝tRNA數(shù)目注意：無(wú)特別說(shuō)明，不考慮終止密碼六、基因表達(dá)過(guò)程中的數(shù)量計(jì)算計(jì)算中“最多”和“最少”的分析①mRNA上堿基數(shù)目與蛋白質(zhì)中氨基酸的數(shù)目關(guān)系：翻譯時(shí)，mRNA上的終止密碼子不決定氨基酸，因此準(zhǔn)確地說(shuō)，mRNA上的堿基數(shù)目是蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目的3倍還要多一些。②DNA上的堿基數(shù)目與蛋白質(zhì)中氨基酸的數(shù)目關(guān)系：基因或DNA上的堿基數(shù)目比對(duì)應(yīng)的蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目的6倍還要多一些。③注意“最多”或“最少”：在回答有關(guān)問(wèn)題時(shí)，應(yīng)加上“最多”或“最少”等字，如mRNA上有n個(gè)堿基，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生它的基因中至少有2n個(gè)堿基，該mRNA指導(dǎo)合成的蛋白質(zhì)中最多有n/3個(gè)氨基酸。1DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的比較項(xiàng)目復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯場(chǎng)所條件模板原料能量酶產(chǎn)物原則細(xì)胞核（主要場(chǎng)所），線粒體，葉綠體細(xì)胞核（主要場(chǎng)所），線粒體，葉綠體細(xì)胞核（主要場(chǎng)所），線粒體，葉綠體DNA的兩條鏈DNA的一條鏈mRNA4種游離的脫氧核苷酸4種游離的核糖核苷酸21種游離的氨基酸ATPATPATP

解旋酶DNA聚合酶RNA聚合酶與蛋白質(zhì)合成有關(guān)的酶DNARNA多肽堿基互補(bǔ)配對(duì)A－TT－AG－CC－G堿基互補(bǔ)配對(duì)A－UT－AG－CC－G堿基互補(bǔ)配對(duì)

A－UU－AG－CC－G真核生物細(xì)胞核：先轉(zhuǎn)錄，后翻譯DNAmRNARNA聚合酶邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯原核生物真核生物與原核生物基因的表達(dá)遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯1七、基因的結(jié)構(gòu)DNA片段基因1基因2基因3放大非編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)編碼區(qū)上游編碼區(qū)下游編碼區(qū)：能轉(zhuǎn)錄相應(yīng)的mRNA，進(jìn)一步編碼（翻譯）出蛋白質(zhì)的DNA區(qū)段。非編碼區(qū)：不能轉(zhuǎn)錄為相應(yīng)的mRNA，不能編碼蛋白質(zhì)的區(qū)段。七、基因的結(jié)構(gòu)1.原核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)非編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)編碼區(qū)上游編碼區(qū)下游啟動(dòng)子終止子連續(xù)的、不間隔的RNA聚合酶識(shí)別并結(jié)合的位點(diǎn)，驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA啟動(dòng)子本質(zhì)：位置：作用：是一段有特殊序列結(jié)構(gòu)的DNA片段位于基因上游七、基因的結(jié)構(gòu)非編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)編碼區(qū)上游編碼區(qū)下游啟動(dòng)子終止子連續(xù)的、不間隔的終止子本質(zhì)：位置：作用：也是一段有特殊序列結(jié)構(gòu)的DNA片段位于基因下游終止轉(zhuǎn)錄1.原核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)七、基因的結(jié)構(gòu)2.真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)非編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)編碼區(qū)上游編碼區(qū)下游啟動(dòng)子終止子間隔的、不連續(xù)的內(nèi)含子外顯子外顯子：內(nèi)含子：能轉(zhuǎn)錄相應(yīng)的mRNA，進(jìn)一步能編碼蛋白質(zhì)的DNA序列。能轉(zhuǎn)錄相應(yīng)的mRNA，但卻不能編碼蛋白質(zhì)的DNA序列。七、基因的結(jié)構(gòu)2.真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)真核細(xì)胞基因編碼區(qū)中的內(nèi)含子不編碼蛋白質(zhì)，但表達(dá)時(shí)是否轉(zhuǎn)錄？啟動(dòng)子終止子內(nèi)含子外顯子轉(zhuǎn)錄初級(jí)RNA成熟mRNA剪切、拼接七、基因的結(jié)構(gòu)原核細(xì)胞真核細(xì)胞不同點(diǎn)編碼區(qū)是

的編碼區(qū)是間隔的、

的相同點(diǎn)都有能夠編碼蛋白質(zhì)的

和具有調(diào)控作用的

區(qū)組成的連續(xù)不連續(xù)編碼區(qū)非編碼非編碼序列=非編碼區(qū)原核基因：非編碼序列真核基因：=非編碼區(qū)+內(nèi)含子1課堂小結(jié)RNA蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄原料模板酶場(chǎng)所反密碼子原料模板場(chǎng)所工具氨基酸核糖體RNA聚合酶核糖核苷酸主要在細(xì)胞核一條鏈組成決定rRNAmRNAtRNA種類密碼子三個(gè)堿基翻譯DNA中心法則及基因表達(dá)與性狀的關(guān)系2中心法則及基因表達(dá)與性狀的關(guān)系2一、中心法則1.提出者克里克2.內(nèi)容遺傳信息可以從DNA流向DNA，即DNA的復(fù)制；也可以從DNA流向RNA，進(jìn)而流向蛋白質(zhì)，即遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯。DNARNA蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄翻譯復(fù)制一、中心法則生物種類遺傳信息的傳遞過(guò)程原核生物真核生物DNA病毒RNA復(fù)制病毒逆轉(zhuǎn)錄病毒轉(zhuǎn)錄DNARNA翻譯蛋白質(zhì)復(fù)制轉(zhuǎn)錄DNARNA翻譯蛋白質(zhì)復(fù)制轉(zhuǎn)錄DNARNA翻譯蛋白質(zhì)復(fù)制復(fù)制RNA翻譯蛋白質(zhì)逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄DNARNA翻譯蛋白質(zhì)復(fù)制復(fù)制RNA一、中心法則DNARNA蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄翻譯復(fù)制3.中心法則的完善逆轉(zhuǎn)錄復(fù)制高度分化的細(xì)胞不可進(jìn)行DNA復(fù)制過(guò)程，如神經(jīng)元、葉肉細(xì)胞等。①對(duì)遺傳信息流動(dòng)過(guò)程的概括。②對(duì)DNA基本功能（傳遞和表達(dá)遺傳信息）的概括。③對(duì)生物遺傳物質(zhì)和性狀的關(guān)系以及傳遞途徑的概括。4.中心法則的意義1習(xí)題鞏固1.遺傳信息傳遞方向可用中心法則表示。下列敘述正確的是（

）A．勞氏肉瘤病毒的RNA可通過(guò)逆轉(zhuǎn)錄合成單鏈DNAB．煙草花葉病毒的RNA可通過(guò)復(fù)制將遺傳密碼傳遞給子代C．果蠅體細(xì)胞中核DNA分子通過(guò)轉(zhuǎn)錄將遺傳信息傳遞給子代D．洋蔥根尖細(xì)胞中DNA聚合酶主要在G2期通過(guò)轉(zhuǎn)錄和翻譯合成A1習(xí)題鞏固2.病毒遺傳信息的傳遞過(guò)程(1)圖1為新型冠狀病毒侵染人體細(xì)胞的過(guò)程示意圖，請(qǐng)結(jié)合中心法則寫出新型冠狀病毒遺傳信息的傳遞過(guò)程。RNA蛋白質(zhì)翻譯復(fù)制圖1圖21習(xí)題鞏固(2)圖2為HIV侵染T淋巴細(xì)胞的過(guò)程示意圖，請(qǐng)結(jié)合中心法則寫出HIV遺傳信息的傳遞過(guò)程。DNARNA蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄翻譯復(fù)制逆轉(zhuǎn)錄1習(xí)題鞏固(3)HIV的遺傳信息傳遞過(guò)程與新型冠狀病毒有何不同？

HIV是逆轉(zhuǎn)錄病毒，新型冠狀病毒是RNA病毒，新型冠狀病毒沒(méi)有逆轉(zhuǎn)錄、DNA的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過(guò)程。(4)以下是一些抗菌藥物的抗菌原理，哪些可能是治療新型冠狀病毒感染的潛在藥物？環(huán)丙殺星：抑制DNA解旋酶的活性阿比多爾：廣譜抗病毒藥物，其作用部位是病毒與宿主細(xì)胞膜融合部位，阻止病毒融合青霉素：抑制細(xì)菌細(xì)胞壁的合成瑞德西韋：具有抑制RNA合成酶的作用1習(xí)題鞏固

新型冠狀病毒是RNA病毒，瑞德西韋具有抑制RNA合成酶的作用，阿比多爾能阻止病毒與細(xì)胞融合，兩者可能是治療新型冠狀病毒感染的潛在藥物；RNA病毒沒(méi)有細(xì)胞壁和逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程，青霉素和環(huán)丙殺星對(duì)RNA病毒沒(méi)有作用。中心法則及基因表達(dá)與性狀的關(guān)系2二、基因?qū)π誀畹目刂?.間接控制

基因通過(guò)控制酶的合成來(lái)控制代謝過(guò)程，進(jìn)而控制生物體的性狀。基因還能通過(guò)控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀。直接作用間接作用基因結(jié)構(gòu)蛋白細(xì)胞結(jié)構(gòu)生物性狀酶或激素細(xì)胞代謝生物性狀2.直接控制

二、基因?qū)π誀畹目刂苹蛎傅暮铣煽刂粕锏男誀铋g接控制代謝過(guò)程控制圓粒豌豆的形成機(jī)制編碼淀粉分支酶的基因正常淀粉分支酶活性正常淀粉合成正常，含量增加淀粉含量高，有效保留水分皺粒豌豆的形成機(jī)制編碼淀粉分支酶的基因被打亂淀粉分支酶異常，活性降低淀粉合成受阻，含量降低淀粉含量低的由于失水而皺縮基因酶細(xì)胞代謝性狀1.間接控制

二、基因?qū)π誀畹目刂苹蛎傅暮铣煽刂粕锏男誀铋g接控制代謝過(guò)程控制白化病是由于基因不正常，缺少酪氨酸酶，導(dǎo)致機(jī)體不能合成黑色素。毛發(fā)白色，皮膚淡紅色，畏光。基因AmRNA酪氨酸酶酪氨酸中間產(chǎn)物黑色素轉(zhuǎn)錄翻譯合成黑色素的代謝途徑1.間接控制

二、基因?qū)π誀畹目刂苹虻鞍踪|(zhì)的結(jié)構(gòu)控制生物的性狀直接控制正常的形成機(jī)制編碼CFTR蛋白的基因正常CFTR蛋白正常CFTR轉(zhuǎn)運(yùn)氯離子的功能正常表現(xiàn)正常囊性纖維病形成機(jī)制編碼CFTR蛋白的基因缺失3個(gè)堿基CFTR蛋白異常，缺少苯丙氨酸CFTR轉(zhuǎn)運(yùn)氯離子的功能異常黏液清除困難，細(xì)菌繁殖，肺部感染基因蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)功能性狀2.直接控制

二、基因?qū)π誀畹目刂苹虻鞍踪|(zhì)的結(jié)構(gòu)控制生物的性狀直接控制控制血紅蛋白形成基因的一個(gè)堿基發(fā)生變化（堿基替換）血紅蛋白的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化紅細(xì)胞呈鐮刀狀紅細(xì)胞容易破裂，患溶血性貧血。2.直接控制

二、基因?qū)π誀畹目刂?.基因和性狀的關(guān)系大多數(shù)情況下,基因和性狀不是簡(jiǎn)單的一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系:①一個(gè)性狀可以受多個(gè)基因影響(多因一效)。如人的身高②一個(gè)基因也可以影響多個(gè)性狀(一因多效)。水稻Ghd7基因開(kāi)花調(diào)控控制生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)量③生物的性狀是

與

共同作用的結(jié)果。基因型相同，表現(xiàn)型

；基因型不同，表現(xiàn)型

。反之，亦是如此。基因環(huán)境可能不同可能相同1習(xí)題鞏固3.如圖表示人體內(nèi)苯丙氨酸的代謝途徑，尿黑酸在人體內(nèi)積累會(huì)使人的尿液中含有尿黑酸，這種尿液暴露于氧氣中會(huì)變成黑色，這種癥狀稱為尿黑酸癥。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A．酶⑤的缺乏會(huì)導(dǎo)致患白化病，酶③的缺乏會(huì)導(dǎo)致患尿黑酸癥B．由圖可推知同種底物經(jīng)不同種酶的催化得到的產(chǎn)物不同C．若圖中的酶均由不同的基因表達(dá)產(chǎn)生，則可推知基因和性狀之間并不都是簡(jiǎn)單的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系D．若圖中的酶均由不同的基因表達(dá)產(chǎn)生，則說(shuō)明基因可通過(guò)控制酶的合成直接控制生物體的性狀D中心法則及基因表達(dá)與性狀的關(guān)系2三、表觀遺傳1.概念生物體基因的堿基序列保持不變，但基因表達(dá)和表型發(fā)生可遺傳變化的現(xiàn)象。表觀遺傳形成的原因環(huán)境DNA甲基化誘發(fā)三、表觀遺傳DNA甲基化DNA甲基化后轉(zhuǎn)錄異常三、表觀遺傳2.案例（1）柳穿魚(yú)花的形態(tài)結(jié)構(gòu)的遺傳柳穿魚(yú)是一種園林花卉，其花的形態(tài)結(jié)構(gòu)有兩種形態(tài)。植株A植株BA、B兩種植株，體內(nèi)的Lcyc基因的序列相同。植株A：Lcyc基因在開(kāi)花時(shí)表達(dá)植株B：Lcyc基因不表達(dá)柳穿魚(yú)花的形態(tài)結(jié)構(gòu)與Lcyc基因的表達(dá)直接相關(guān)。研究表明，植株B的Lcyc基因不表達(dá)的原因是它被高度甲基化。Lcyc基因有多個(gè)堿基連接甲基基團(tuán)三、表觀遺傳2.案例（2）小鼠毛色遺傳不同顏色的小鼠

小鼠毛色受基因Avy和a的控制，Avy為顯性，表現(xiàn)為黃色，a為隱性，表現(xiàn)為黑色。純種黃色小鼠與純種黑色小鼠雜交，子代小鼠基因型為Avya，卻表現(xiàn)出黃色和黑色之間的一系列過(guò)渡類型。研究表明，在Avy基因前端有一段特殊堿基序列具有多個(gè)可發(fā)生DNA甲基化修飾的位點(diǎn)。這段堿基序列的甲基化程度越高，Avy基因的表達(dá)受到的抑制越明顯，小鼠體色體毛的顏色就越深。三、表觀遺傳2.案例表觀遺傳現(xiàn)象普遍存在于生物體的生長(zhǎng)、發(fā)育和衰老的整個(gè)生命活動(dòng)過(guò)程中。蜂王工蜂持續(xù)獲得蜂王漿三、表觀遺傳3.表觀遺傳的調(diào)節(jié)機(jī)制（1）DNA甲基化DNA甲基化是最早被鑒定出來(lái)的表觀遺傳學(xué)修飾。DNA甲基化是可逆的。（2）染色體相關(guān)組蛋白乙酰化、甲基化等組蛋白乙酰化與基因活化以及復(fù)制相關(guān)，組蛋白的去乙酰化和基因的失活相關(guān)。乙酰化酶家族可作為輔激活因子調(diào)控轉(zhuǎn)錄，調(diào)節(jié)細(xì)胞周期，去乙酰化酶家族則和轉(zhuǎn)錄調(diào)控、基因沉默、細(xì)胞分化和增殖以及相關(guān)。三、表觀遺傳3.表觀遺傳的調(diào)節(jié)機(jī)制（3）控制X染色體隨機(jī)失活某種貓的雄性個(gè)體有兩種毛色：黃色和黑色；而雌性個(gè)體有三種毛色：黃色、黑色、黑黃相間。分析這種貓的基因，發(fā)現(xiàn)控制毛色的基因是位于X染色體上的一對(duì)等位基因：X0（黃色）和XB（黑色），雄貓只有一條X染色體