2018年学习基因的本质与表达课件PPT

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知识 突破
1．DNA和RNA的区分技巧
(1)DNA和RNA的判断
①含有碱基T或脱氧核糖⇒DNA；
②含有碱基U或核糖⇒RNA。 (2)单链DNA和双链DNA的判断
(3)DNA和RNA合成的判断 用放射性同位素标记T或U，可判断DNA和RNA的合成。若大量消耗T， 可推断正发生DNA的合成；若大量利用U，可推断正进行RNA的合成。
突破
பைடு நூலகம்
两图的区别在于1题图所示转录、翻译过程有“时空”差异，即转录 在细胞核，时间在前；翻译在核糖体，时间在后。2题图所示转录、 翻译同时进行。
3．两图中a～f分别是什么物质或结构？
a～f依次为mRNA、核糖体、多肽链、DNA、mRNA、RNA聚合酶。
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知识 突破
1.(2017广东肇庆实验中学，11)下列关于DNA和RNA特点的比较，正确 的是( B ) A．在细胞内存在的主要部位相同 B．构成的五碳糖不同 C．核苷酸之间的连接方式不同 D．构成的碱基相同 【解析】DNA主要存在于细胞核中，RNA主要存在于细胞质中；二者的核 苷酸的连接方式相同，都是靠磷酸二酯键连接；构成DNA和RNA的碱基不 完全相同。
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知识
突破
5.一个mRNA分子有m个碱基，其中G＋C有n个；由该mRNA合成的蛋白质
有两条肽链。则其模板DNA分子的A＋T数最少、合成蛋白质时脱去的水分
子数最多分别是( D )
A．m、m/3－1 B．m、m/3－2 C．2(m－n)、m/3－1 D．2(m－n)、m/3－2
【解析】DNA分子的A＋T数是mRNA中A＋U数的2倍，即2(m－n)个；合 成蛋白质时脱去的水分子数为氨基酸数－1，氨基酸数是mRNA中碱基 的1/3，即为m/3－2，D项正确，A、B、C三项均错误。

转录 转录
DNA双链 A—C—T—G—G—A—T—C —T 转 T—G—A—C—C —T—A—G—A 录 mRNA 翻 译 蛋白质 A—C—U—G—G—A—U—C —U
肽键 肽键
苏氨酸——甘氨酸——丝氨酸 C–C–U GGA A–G–A UCU
tRNA （反密码子） U–G–A
mRNA ACU （遗传密码）
C
4.已知一段DNA分子中，鸟嘌呤占的比例是20%， 由该DNA转录出来的RNA，其胞嘧啶的比例是
A.10%
B.20%
C.40%
D. 无法确定
只能确定双链DNA分子中G和C共占全部碱基的40%，每条链中G
和C也占该链的40%，但G或C在该链中各自占有的比例无法确定。
5.一种人工合成的信使RNA只含有两种核苷酸（U
mRNA
通常一个mRNA同时结合多个核糖体，进行多 个肽链的合成。
（三）、遗传信息流——中心法则
转录 复 制 DNA（基因） 逆转录
复 制 mRNA
翻译
蛋白质
遗传信息可以从DNA流向DNA，即完成DNA的自我复制 过程；遗传信息也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质， 即完成遗传信息的转录和翻译过程。 在某些病毒中，RNA也可以自我复制，并且还发现在 一些病毒蛋白质的合成过程中，RNA可以在逆转录酶的作 用下合成DNA。
（2）“翻译”是一个合成蛋白质 __________的过程， 核糖体 。 进行的场所是_______ ―翻译”过程的进行条件： mRNA和转运RNA 、氨基酸、酶、ATP等 _______________________________ 。
mRNA如何决定蛋白质中的氨基酸？
现代遗传学研究认为，mRNA通过密码子决 定蛋白质中的氨基酸。

D 当堂检测 ANGTANG JIANCEI
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探究点一 探究点二
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②真核生物中一般是多起点双向复制
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2.半保留复制的验证:应用放射性同位素标记技术和密度梯度离心技术 为了证明DNA分子的复制方式,1958年米西尔逊(Meselson)和斯塔尔(Stahl)设计 了一个非常精巧的实验。 (1)实验材料:大肠杆菌(大约每20 min分裂一次,产生子代)。 (2)实验方法:放射性同位素标记法和离心技术。 (3)实验过程 ①用15N标记的NH4Cl培养大肠杆菌,获得15N/15N-DNA。 ②将大肠杆菌转移到含14N的普通培养液中培养。 ③在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA。 ④将提取的DNA进行离心,记录离心后试管中DNA的位置。
第3、4节 DNA的复制 基因是有遗传效应的DNA片段
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No Image
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一二三四
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四、DNA片段中的遗传信息
1.遗传信息:DNA分子中 4种碱基的排列顺序。 2.特点 (1)多样性:碱基排列顺序的千变万化。 (2)特异性:每一个DNA分子有特定的碱基排列顺序。 (3)稳定性:DNA分子的结构较稳定。 3.与生物体多样性和特异性的关系 DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。

转录水平调控
基因表达首先经历转录水平的调控，即DNA转录成RNA的过程，这种调控可以控制RNA 的种类和数量。
翻译水平调控
转录完成后，RNA需要进行翻译，即RNA转变为蛋白质的过程，这种调控可以控制蛋白 质的种类和数量。
表观遗传调控
除了转录和翻译水平的调控外，基因表达还受到表观遗传调控的影响，这种调控可以通过 修饰DNA或RNA来影响基因的表达。
基因的分类
根据功能和结构，基因可分为编码基因和非编码基因。
基因表达的必要性
生物生长和发育
基因表达是生物生长和发育的基础，通过基因的表达，生物体会产生相应的蛋白 质，进而实现生物的生长发育。
环境应答
基因表达也是生物对环境应答的基础，生物体会根据环境的变化，通过基因的表 达来调整自身的状态。
基因表达的调控
某些基因的突变可以导致基因表达异常，进而引发疾病 ，如遗传性疾病、癌症等。
基因甲基化
DNA甲基化是调节基因表达的重要方式之一，当甲基化 异常时，基因表达也会受到影响，进而可能导致疾病发 生。
基因印记
基因印记是指来自父母双方的基因在表达上存在差异， 这种差异可能导致一些疾病的发生。
通过基因表达研究疾病分子机制
基因编辑技术
改进和优化CRISPR-Cas9等基因编辑技术，使其更加精准、高效、 安全。
未来可能的研究热点和挑战
跨学科融合
整合生物学、化学、物理学和计算机科学等多学科的前沿技术与方法，为基因表达研究提供新的视角和工具。
数据科学在基因表达研究中的应用
充分利用大数据和人工智能技术，挖掘基因表达数据的隐藏信息和规律。
以基因表达为靶点的药物开发
靶点
通过研究基因表达在疾病中的作用，科学家们可以找到新的药物靶点，这些 靶点可以是调控基因表达的分子或者是与基因表达相关的通路。