基因表达教学建议

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1、基因表达教学建议关于“DNA的功能”的分析表格DNA的功能贮存遗传信息（脱氧核苷酸的排列顺序）复制遗传信息表达遗传信息转 录翻 译时间在细胞分裂（有丝分裂和减数分裂）的间期在生长发育的过程中场所在细胞核中在细胞核中在细胞质的核糖体上模板以DNA的两条链为模板以DNA的一条链为模板以mRNA为模板原料四种脱氧核苷酸四种核苷酸约二十种氨基酸条件都需要特定的酶和ATP过程在酶的作用下，两条扭成螺旋的双链解开；以解开的每段链为模板，按碱基互补配对原则（A-T、C-G、T-A、G-C）合成与模板互补的子链；子链与对应的母链盘绕成双螺旋结构在

2、细胞核中，以DNA解旋后的一条链为模板，按照A-U、G-C、T-A、C-G的碱基互补配对原则，合成mRNA；mRNA从细胞核进入细胞质中，与核糖体结合按照A-U、G-C、U-A、C-G的碱基互补配对原则，与mRNA上每三个碱基配对的tRNA上的遗传密码顺序，把一定的氨基酸放在相应的位置，合成有一定氨基酸序列的蛋白质产物两个双链的DNA分子一条单链的mRNA具有特定氨基酸顺序的蛋白质特点边解旋边复制；半保留复制（每个子代DNA含一条母链和一条子链）边解旋边转录：DNA双链分子全保留式转录（转录后DNA仍保留原来的双链结构）一个mRN

3、A分子上可连续结合多个核糖体，进行多肽链的顺序合成。关于“染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸、碱基的关系”的分析图1图2　　（1）每个染色体只含一个DNA分子，如果每个染色体有二个染色单体，则含二个DNA分子。　　（2）每个DNA上含有许多个基因。　　（3）每个基因可以含有成百上千个脱氧核苷酸。　　（4）不同基因的脱氧核苷酸的排列顺序（碱基顺序）不同，携带有不同的遗传信息。　　（5）结论：基因是具有遗传效应的DNA片段。　　（6）注意：DNA上的部分片段没有遗传效应，不能称之为基因。关于“中心法则”的分析　　1958年克里克（Cri

4、ck）提出了中心法则，他认为遗传信息的自我复制是从DNA到DNA；遗传信息的传递是从DNA到RNA，最终决定蛋白质分子的结构和功能。后来，人们发现，有些病毒的RNA能自我复制。另外，还发现有些RNA病毒侵染细胞后能产生逆转录酶，逆转录酶以RNA为模板合成双链DNA分子。这个双链DNA分子能整合到寄主细胞的DNA中，可随寄主细胞DNA的复制而复制，同时也可以转录出更多的病毒RNA。考虑以上因素，中心法则可以完善如图所示。关于遗传密码的分析1．为什么三个相邻碱基能决定一个氨基酸？　　RNA有4种核苷酸，而氨基酸有20种，4种核苷酸如何

5、决定20种氨基酸？　　一种碱基决定一种氨基酸，只能决定种氨基酸；　　二种碱基决定一种氨基酸，只能决定种氨基酸；　　三种碱基决定一种氨基酸，能够决定种氨基酸。　　三联体密码的想法，在1959年被Nirenberg和Ochoa等人用实验证实。2．遗传密码的特点　　遗传学上把信使RNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基，叫做1个“密码子”。　　（1）密码子在RNA上的排列是连续的。两个密码子之间没有任何其他核苷酸予以隔 开。因此要正确地阅读密码必须从一个正确的起点开始，连续不断地往下读，直到终止信号出现。如果在密码上加入一个或删减一个碱基

6、，这一点以后的密码读取将全部发生错误，如基因突变。　　（2）遗传密码具有兼并性的特点。遗传密码一共有64个，而生物体中氨基酸总共只有20个，因此多数氨基酸必定有几个密码与之对应。如，与丙氨酸对应的密码有GCU、GCC、GCA、GCG。只有色氨酸及甲硫氨酸各只有一个密码。遗传密码的兼并性特点，能减少生物基因突变造成的损害，有利于遗传的稳定性。　　（3）密码有专一性的特点。观察密码子表可知，氨基酸似乎只由前两个碱基决定，第三个碱基的改变常不致于引起氨基酸的改变。　　（4）启动子与终止子。UAG、UAA及UGA不编码任何氨基酸，是肽链合

7、成的终止密码。另外，AUG既是甲硫氨酸的密码。又是肽链合成的起始密码，所以肽链合成的第一个氨基酸总是甲硫氨酸。所以与61种密码子相对应，应有61种转运RNA。　（5）密码的通用性。课本中密码子表所列密码，无论对病毒还是原核生物或真核生物都是通用的，这是生物具有同一性的有力证据。但也有个别例外，如，UGA是一个“终止密码”，不翻译成任何氨基酸，但人线粒体DNA中密码子UGA却翻译为色氨酸。AUA通常翻译为异亮氨酸，而在人线粒体中却翻译为甲硫氨酸。3．遗传信息、密码子、遗传性状的辨析　　遗传信息：不同基因的脱氧核苷酸的排列顺序（碱基顺

8、序）不同，因此，不同的基因就含有不同的遗传信息。　　密码子：遗传学上把信使RNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基，叫做1个“密码子”。　　遗传性状：是指由遗传物质所控制的生物体表现出的各种形态、结构和生理等方面的特征，主要由蛋白质体现。基因怎样实现对