3.4 基因控制蛋白质合成-【爱上生物课】2022-2023学年高一生物优质精讲课件（浙科版2019必修2）

第三章染色体与遗传 第四节基因控制蛋白质合成 在构成生物体的每个细胞中，都含有一定量的DNA。如非洲大象和南极企鹅，它们乡 的生活环境不同，生活习性迥异，外表形态更是大相径庭..这是由于在它们的细胞中 都含有一定量的DNA,里面存储了大量的遗传信息，分别决定了大象的长鼻阔耳和企鹅 的“绅士”体型等各自的性状。 DNA的双螺旋结构发现之后，人们对于遗传信息如何通过复制来传递以及如何通过合 成蛋白质得以表达，有了更清晰的认识。那么，DNA分子到底是如何控制遗传性状的呢？ 多 基因通常是DNA分子的功能片段 从孟德尔假设基因的存在，到充分认识其本质，是一个艰苦、漫长 的过程。人们发现了染色体与基因的平行关系之后，通过实验证明了基 因在染色体上一一染色体中的DNA是遗传物质一一基因是具有遗传效应的 DNA片段，其中的核苷酸序列中含有遗传信息，这些信息要通过合成蛋 白质才能发挥作用。在合成的蛋白质中，有的作为重要的结构蛋白，如 红细胞中的血红蛋白；有的控制着生命活动中关键的化学反应，如各种 酶控制着生物体内所有的化学反应。基因正是通过控制蛋白质的合成来控 制细胞的生命活动，即性状的表现。 多 基因通常是DNA分子的功能片段 黄身 白眼 红宝石眼 那么，什么是基因？基因是具有遗传效 截翅 应的DNA片段（包括部分病毒的RNA片段）， 是遗传物质结构和功能的基本单位，是DNA 朱红眼 (部分生物是RNA)分子上含特定遗传信息 深红眼 的核苷酸序列的总称。 棒状眼 短硬毛 果蝇X染色体上一些 基因的示意图 小资料·基因是DNA分子功能片段的证明 一个DNA分子上往往有多个区段一一基因，这可以用测定基因的核 苷酸顺序及其所决定的蛋白质的氨基酸顺序来证明。运用生化技术，能 够测定DNA或RNA的核苷酸序列。有学者把单链RNA用不同的酶降解，即 分解成一系列互相重叠的小片段，再测定它们的核苷酸顺序，可以分析 清楚整条RNA的核苷酸序列。然后与其翻译的蛋白质氨基酸的顺序相比较， 完全吻合。在以DNA为遗传物质的生物中，RNA是以DNA片段一一基因为 模板转录而来的，蛋白质氨基酸的顺序与基因的核苷酸顺序同样是相对 应的。 多 小资料·基因是DNA分子功能片段的证明 例如，成人的血红蛋白分子由4条多肽链组成，其中2条是由一个基因 决定的α链，各含有141个氨基酸；另外2条是由另一个非等位基因决定 的B链，各含有146个氨基酸。血红蛋白分子的α链和B链的氨基酸顺 序已经分析清楚，据此可以正确推导出决定氨基酸顺序的DNA和mRNA 序列。例如，将兔子血红蛋白的RNA加入来自大肠杆菌的酶以及其他必 要因素中，结果得到了兔子的血红蛋白。 多 转基因实验表明，转入了水母绿色荧光蛋白基因的转 基因鼠，在紫外线的照射下，也能像水母一样发光。 绿色 绿色荧光 控制合成 荧光 发 绿色 蛋白基因 蛋白 出 荧光 基因通常是DNA分子的功能片段 我们从DNA的结构和复制特性出发，讨论蛋白质和遗传性状的关系。 DNA作为携带遗传信息的生物大分子，通过一系列复杂的酶促合成过程， 将遗传信息反映到蛋白质的分子结构上。由此可以看出，DNA具有携带 遗传信息和表达遗传信息的双重功能：一方面，以自身为模板，半保留 地进行复制，保持遗传信息的稳定性；另一方面，根据它所存储的遗传 信息决定蛋白质的结构。 三 00 DNA 蛋白质在哪里合成？ 海 基因 界 细胞核 孙 器 玄 00 02飞 DNA 蛋白质在哪里合成？ 基因 信息如何传达？ 母 细胞核 细胞质中的 册 核糖体