内容正文:
遗传信息的表达
为什么人们会有不同的肤色、血型?
这些性状是由谁体现的?又是由谁决定的?
生物的性状由基因决定,
这些性状又是通过蛋白质来体现的。
:具有遗传效应的DNA片段
基因
果蝇某一条染色体上的几个基因
基因指导蛋白质的合成。
基因通过指导蛋白质的合成来直接或间接地控制性状
【实例1】红细胞的结构
基因A
血红蛋白
指导合成
维持正常的
红细胞结构
基因a
异常的
血红蛋白
无法维持正常的红细胞结构
镰状红细胞贫血
【实例2】黑色素的合成
酪氨酸
黑色素
基因B
酪氨酸酶
指导
合成
白化病
基因通过指导蛋白质的合成来直接或间接地控制性状
基因指导蛋白质合成的过程——基因表达/遗传信息表达
以真核细胞为例,思考基因表达如何完成?
基因
DNA
细胞核
细胞质膜
细胞质中的核糖体
(蛋白质合成场所)
基因如何将遗传信息传递给核糖体?
【提示1】DNA无法出细胞核
【提示2】核糖体无法进细胞核
细胞质
6
基因携带的遗传信息如何传递到细胞质的呢?
1955年,布拉舍以洋葱根尖和变形虫为实验材料进行实验发现:如果在培养液中加入RNA酶,蛋白质的合成停止;再加入从酵母中提取的RNA则又可以重新合成一定数量的蛋白质。
这说明:
蛋白质的合成与RNA有关
同年,戈尔德斯坦(Goldstein)和普劳特(Plaut)观察到用放射性标记的RNA从细胞核转移到细胞质。
这又说明:
RNA可以作为遗传信息传递的信使
DNA(基因)
RNA
蛋白质(性状)
转录
翻译
以DNA分子中的一条多核苷酸链为模板合成RNA的过程
以RNA作为模板合成蛋白质的过程
DNA/RNA比较:
A G C T
A G C U
4
脱氧核糖
核糖
双链
单链
4
基于以上这两种分子的区别,同学们,你能推测出转录的过程是怎么进行的吗?
观看视频:转录过程
转录过程
基因
启动子
RNA聚合酶
RNA聚合酶识别并结合到启动子区域,使该处的DNA双链局部解旋
(该过程所需能量来自于直接能源物质——ATP)
启动子:基因前端的DNA序列,是转录的起始位点,能与RNA聚合酶结合。
切断氢键
起始
延伸
终止
起始
转录过程
起始
延伸
终止
延伸
模板链
C
C
G
T
A
G
T
A
T
A
C
G
G
C
T
A
G
C
C
G
T
A
T
A
C
G
G
C
C
G
T
A
T
A
G
C
C
G
A
T
A
T
C
G
A
T
C
G
T
A
T
A
T
A
T
A
3'
5'
A
~ ~
P
P
U
~ ~
P
P
C
~ ~
P
P
A
~ ~
P
P
A
~ ~
P
P
A
~ ~
P
P
U
~ ~
P
P
G
~ ~
P
P
C
~ ~
P
P
A
~ ~
P
P
G
~ ~
P
P
U
~ ~
P
P
C
~ ~
P
P
U
~ ~
P
P
A
~ ~
P
P
G
~ ~
P
P
C
~ ~
P
P
5'
3'
转录过程中,合成RNA的原料是什么?
RNA聚合酶
转录过程中,合成RNA的原料为4种核糖核苷三磷酸
RNA
转录过程
起始
延伸
终止
延伸
模板链
C
C
G
T
A
G
T
A
T
A
C
G
G
C
T
A
G
C
C
G
T
A
T
A
C
G
G
C
C
G
T
A
T
A
G
C
C
G
A
T
A
T
C
G
A
T
C
G
T
A
T
A
T
A
T
A
3'
5'
A
~ ~
P
P
U
~ ~
P
P
C
~ ~
P
P
A
~ ~
P
P
A
~ ~
P
P
A
~ ~
P
P
U
~ ~
P
P
G
~ ~
P
P
C
~ ~
P
P
A
~ ~
P
P
G
~ ~
P
P
U
~ ~
P
P
C
~ ~
P
P
U
~ ~
P
P
A
~ ~
P
P
G
~ ~
P
P
C
~ ~
P
P
5'
3'
RNA聚合酶
RNA
RNA聚合酶沿着模板链,向其5’端方向移动;RNA链则从5’向3’延伸
在此过程中,RNA聚合酶催化磷酸二酯键的形成,最终合成单链的RNA。
~ ~
G
~ ~
3’端
5’端
5’端
3’端
A
T
C
G
转录的模板链
(DNA的一条链)
RNA
(单链)
C
~ ~
~ ~
观看动画,思考转录过程中的碱基互补配对原则是什么?
14
A
~ ~
G
~ ~
3’端
5’端
5’端
3’端
A
T
C
G
C
~ ~
~ ~
转录的模板链
(DNA的一条链)
RNA
(单链)
观看动画,思考转录过程中的碱基互补配对原则是什么?
15
U
A
~ ~
G
~ ~
3’端
5’