2024届二轮复习课件：遗传信息的传递和表达

遗传信息的传递 03 Part Th ree 1.该实验中DNA 复制发生在细胞内吗? 离心对象是大肠杆菌吗? 大肠杆菌内复制，提取DNA 进行分离 2.密度梯度离心可以用水做介质吗? 3.同位素15N标记的是胸腺嘧啶脱氧核 苷吗?该实验的观测指标是什么? 4.探究DNA 复制方式过程经历了“提出 问题 → 做出假设 → 演绎推理 → 验证实验 → 得出结论”,假说和演绎推理分别是 ISN的培养基 (培养若干代) 提取DNA离心 结果： 3 %8 0 什么? 14N的培养基 提出问题 →做出假设→演绎推理→验证实验→得出结论 假如DNA 分散复制，那么第二代和子二代的实验结果是 半保留复制假说 全保留复制假说 分散复制假说 DNA 半保留复制的观察 I 1.通过什么方式可直接观察到大肠杆菌DNA 半保留复制? 1963年凯恩斯 (John Cairns) 直接观察到了复制 中DNA 的图像。大肠杆菌在含有3H标记的胸苷的 sECoNC 液体中复制近两代，获取DNA 后进行放射自显影。 W 2.放射自显影的结果是什么?体现了DNA 复制的什么特点? 未复制部分由一条放射链和一条非放射链组成； 已复制部分一个双链均含放射性，另一个双链只有一条链有放射性。 体现了：半保留复制、边解旋边复制边重新螺旋化。 3.上述方法能直接观察到真核生物核DNA 复制吗? s N E iO T T U A C R E E L N O E S O G LE io CU t M ENE MOLE PAA 0RIGI ·图中你可以获得哪些信息? ·右图三处复制先后顺序? 真核细胞DNA复制电镜照 2个子代DNA B C 复制起点 亲代DNA 母链 子链 Parental chromatin FACT 106 ASF1 New histone deposition RPA A人 Cqx H2A-H2B dimer Parental histone deposition Newly synthesized H3-H4 dimer Parental H3-H4 dimer Leading strand Lagging strand Nucleosome ? DNA 半保留复制的观察 1974年，科伦贝格发现：将中华仓鼠(2N=22) 卵巢细胞放在含 BrdU 培养液中培养后，经Giemsa 染料染色。DNA 渗入BrdU 越多，染 色越浅。从第二_次分裂周期开始，姐妹染色单体出现色差。 r pelcicoa idon R BUd with t n First replication R BUd with (a) 解旋：解旋酶催化氢 键断裂，碱基暴露， 形成2条模板链(母链) 合成子链：周围游离 的脱氧核苷酸与母链 的碱基互补配对、形 成氢键，DNA 聚合酶 催化相邻脱氧核苷酸 形成磷酸二酯键，形 成一条新链(子链) 螺旋化：子链与母链 恢复双螺旋结构 1.DNA复制的原料是什么? 脱氧核苷酸 2.DNA复制的意义是什么? 实现遗传信息从亲代传递给子代 3.DNA 扩增的方法有哪些? PCR扩增；通过宿主细胞的无性繁殖扩增。 4.子代细胞与亲代细胞是否一定表现出相同的遗传性状? 以母链为模板进 行碱基互补配对 解旋 DNA聚合酶 解旋酶 遗传信息的表达 04 Part Four 《侏罗纪公园》 科学家们利用一只困在琥珀中的、 曾吸食过恐龙血的蚊子体内的恐龙DNA 制造出了大量的恐龙，并建立了一个恐 龙的“侏罗纪公园”。 ◆讨论： 利用已灭绝的生物的DNA 分子， 真的能够使灭绝的生物复活吗? 基因 启动子 转录起点 增效元件 -35区 间隔区 -10区 +1 rRNA(rmC) AGAAAATTATTTTAAATTTCCr TTGTCA N₁ TATAAT N₆ A ncA TTGATA N, TATAAT N, A araBAD 操纵子 CTGACG N₁9 TACTGT N₆ A lac操纵子 TTTACA N₁ TATGTT N 。 A λP TTGACA N GATACT N₆ A 一致序列 富含AT序列 TTGACA N₁ TATAAT N₇ A 1.RNA 聚合酶与某基因的启动部位结合几次? 2.启动部位容易发生解旋，推测启动部位结构有什么特点 ? 3.RNA 聚合酶是通过碱基互补配对识别启动部位吗? 启动部位 强 弱 弱 弱 启动子强弱 超强 启动部位 IRES 序列 终止部位 恐龙酪蛋白基因 终止部位 酪蛋白启动部位 4.只使用一种限制性核酸内切酶酶切，可能会导致目的基因 不能表达的原因是什么? 5.为使恐龙乳铁蛋白肽基因能在转基因小鼠的乳腺细 胞中特异性表达，如何操作? 胚胎干细胞 转入鼠胚胎中 乳汁中获取 恐龙抗体 嵌合鼠 恐龙抗体基因 重 组DNA 1.图中利用胚胎干细胞作为受体细胞，原因是什么? 胚胎干细胞具有发育全能性 2.若获得的是转基因克隆鼠，需要改变的操作是什么? 利用胚胎干细胞作为受体细胞，原因是什么? 胚胎干细胞分化程度低，细胞核全能性易表达 ① RNA 聚合酶与启动部位结合，DN A 解 螺旋 ②游离的核糖核苷酸与模板DNA 链上的核苷酸配 对，形成_氢键； ③通过磷酸二酯键将核糖核苷酸彼此链接成RNA ④合成的RNA从DNA链上释 放，DNA双链恢复。 重 新 螺旋 化 解螺旋 D 少N①LD 转录 1.一个基因模板链确定吗? 特定的基因模板链是确定的，固定不变。 2. 一个DNA 只有一条模板链?基因1、2的启动部位分别在哪? 3.一个细胞周期中转录的高峰期在什么时候?翻译呢? 基因1 基因2 1.真核生物的tRNA 需要进行加工吗?在哪里加工? 2.tRNA 有没有可能只含有嘌呤? 3.tRNA 有几个游离的磷酸基团? 4.tRNA 为什么能结合特定的氨基酸 ? 5.启动子、终止子、起始密码、终止密码、遗传信息、 遗传密码分别存在于哪里? 蛋白质 行使传达DNA上遗传信息的功能； 为蛋白质合成提供模板 把氨基酸运送到核糖体 核糖体的重要成分， 是核糖体行使其功能必需的。 基因二 mRNA tRNA rRNA 转录产物 mination Growing RNA 0aooooNON0a Completed RNA, RNA polymerase (b)Transcription of a gene. The transciption of an entre gne occurs in three phases:initiation,elongation,and temination ofthe RNA The sectionof DNA where the RNA polymerase starts is caled the promoter;the place where it stops is caked the terminator. (a)A dose-up view of transcription.As RNAnucleotides base- pair one by one with DNA bases on one DNA stand(called the template strand),the enzyme RNApolymerase (orange)links the RNA nudeotidesinto an RNA chain Teminator Omatl DNA PnaooaAN⁰0o V Figure 10. 13 Transcription. RNA nudeotides DNA of gene waxxooooX00a aooo=xa ②aoat l RNA/ 米转录 DNA 000g Template srand of DNA Newly made RNA Drecicn of tansaipton RNA polymerase RNApolymerase Promote 翻译 I 00:02/05:44 倍速 WWw.designmate.com Polyribosome Polypeptide (amino end) Ribosome mRNA(5'end) 飞哥的生物教学 基因1 基因2 基因3 ② 启动部位 P RNA 原核细胞翻译 RNA polymerase 0.25 DNA Direction of transcription 肽链 DNA μm U C A G U UUU UUC UUA UUG Phenylalanine (Phe) Leucine (Leu) UCU UCC UCA UCG Serine (Ser) UAU UAC Tyrosine (Tyr) UGU UGC Cysteine (Cys) A G UAA UAG Stop Stop UGA Stop UGG Tryptophan (Trp) C CUU CCU CCC CCA CCG Proline (Pro) CAU CAC CAA CAG Histidine (His) Glutamine (GIn) CGU CGC CGA CGG Arginine (Arg) U C A CUC CUA CUG Leucine (Leu) A AUU AUC AUA AUG Isoleudne (le) Met or start ACU ACC ACA ACG Threonine (Thr) AAU AAC AAA AAG Asparagine (Asn) Lysine (Lys) AGU AGC AGA AGG Serine (Ser) Arginine (Arg) G GUU GUC GUA GUG Valine (Val) GCU GCC GCA GCG Alanine (Ala) GAU GAC GAA GAG Aspartic add (Asp) Glutamic add (Glu) GGU GGC GGA GGG Glycine (Gly) A 图中碱基三联体I 可能有 6 种，而Ⅱ有 2种。 Second base of RNA codon 甲硫氨酸 1.将恐龙基因导入受体细胞， 发现不能进行表达，怎么办? 第一步：转录和翻译水平进行检测。 第二步：增加转录水平和翻译水平，比 如，插入强启动子加快转录或改变基因 的序列，在不改变所表达蛋白质的前提 下，产生受体细胞偏爱的密码子而影响 来翻译水平。 2.为更快繁殖恐龙，将恐龙的细胞核导 入去核卵细胞，哪些操作可以启动分子 开关? 中心法则 1.如何理解“传递”一词? 中心法则 到20世纪60年代，遗传信息的传递方向已基本搞清，克里克将其概括为 “中心法则”(central dogma),其要点是：遗传信息由DNA 传递到RNA, 然 后 由 RNA决定蛋白质的特异性。蛋白质是生物体性状的体现者。 第三节遗传信息的传递 DNA作为遗传物质，需要在细胞分裂过程中 将遗传信息传递给下一代。因此在细胞分裂的过 程中，必须进行DNA的复制。 SARS-COVID-19的增殖过程 2.病毒的遗传信息传递方向 将新冠病毒、埃博拉病毒和T2噬菌体的遗传物质注射到宿主细胞内， 能产生子代病毒吗? 这些病毒增殖过程中模板、原料、能量、酶等的来源? RNA复制酶基因 5’ 酶一 3’ 酶 病毒RNA 3’ 5’ 酶 病毒RNA 3’ 酶 5’ 酶 5’ 3’ 3’ 5’ 多种病毒蛋白—→组装成子代病毒 3’ →组装成子代病毒 A A A mRNA ~ EBOV 的增殖过程 酶 上 酶 多种病毒蛋白 mRNA 5’ A $$