湖南省师大附中高中生物 第二节 基因的结构课件 新人教版必修2.ppt

•基因的结构基因的结构第三章第三章 第二节第二节预习提问预习提问•什么叫基因？什么叫基因？基因是指有基因是指有遗传效应遗传效应的的DNADNA片段片段•什么叫遗传效应什么叫遗传效应？？ 遗传效应是指有转录为遗传效应是指有转录为mRNAmRNA，继，继而翻译为蛋白质，或转录为核糖体而翻译为蛋白质，或转录为核糖体RNARNA、、转运转运RNARNA的功能一一 原核细胞的基因结构原核细胞的基因结构编码区编码区编码区编码区非编码区非编码区非编码区非编码区非编码区非编码区非编码区非编码区编码区上游编码区上游编码区上游编码区上游编码区下游编码区下游编码区下游编码区下游调控遗传信息的表达调控遗传信息的表达(调控序列调控序列)编码蛋白质编码蛋白质(编码序列编码序列)一一 原核细胞的基因结构原核细胞的基因结构编码区编码区编码区编码区非编码区非编码区非编码区非编码区非编码区非编码区非编码区非编码区与与RNA聚合酶聚合酶结合位点结合位点RNA聚合酶是一种聚合酶是一种蛋白蛋白质质，能，能识别并与调控序识别并与调控序列列中的中的结合位点结合结合位点结合，，能能催化催化DNA转录为转录为RNA一一 原核细胞的基因结构原核细胞的基因结构与与RNA聚合酶聚合酶结合位点结合位点RNARNA聚合酶聚合酶聚合酶聚合酶A G G T C A C G T C GA G G T C A C G T C GT C C A G T G C A G CT C C A G T G C A G C一一 原核细胞的基因结构原核细胞的基因结构与与RNA聚合酶聚合酶结合位点结合位点A G G T C A C G T C GA G G T C A C G T C GT C C A G T G C A G CT C C A G T G C A G CRNARNA聚合酶聚合酶聚合酶聚合酶A G G U C A C G U C GA G G U C A C G U C G一一 原核细胞的基因结构原核细胞的基因结构与与RNA聚合酶聚合酶结合位点结合位点A G G T C A C G T C GA G G T C A C G T C GT C C A G T G C A G CT C C A G T G C A G CA G G U C A C G U C GA G G U C A C G U C G二二 真核细胞的基因结构真核细胞的基因结构编码区编码区编码区编码区非编码区非编码区非编码区非编码区非编码区非编码区非编码区非编码区编码区下游编码区下游编码区下游编码区下游调控遗传信息的表达调控遗传信息的表达调控遗传信息的表达调控遗传信息的表达( (调控序列调控序列调控序列调控序列) )外显子外显子外显子外显子( (能编码蛋白质能编码蛋白质能编码蛋白质能编码蛋白质) )内含子内含子内含子内含子( (不能编码蛋白质不能编码蛋白质不能编码蛋白质不能编码蛋白质) )二二 真核细胞的基因结构真核细胞的基因结构•真核细胞基因结构和原核细胞的有何相同点真核细胞基因结构和原核细胞的有何相同点和不同点？和不同点？1）相同点：）相同点： 都是由能够编码蛋白质的都是由能够编码蛋白质的编码区编码区和具有和具有调控作用的调控作用的非编码区非编码区组成。

组成2）不同点：）不同点： 原核细胞基因的编码区是原核细胞基因的编码区是连续连续的，的，真核真核细胞细胞基因的编码区是基因的编码区是间隔间隔的，的，不连续不连续的二二 真核细胞的基因结构真核细胞的基因结构•分别计算分别计算ββ- 珠蛋白基因和凝血因子基因中珠蛋白基因和凝血因子基因中外显子的碱基对在整个基因碱基对中所占外显子的碱基对在整个基因碱基对中所占的比例？的比例？ββ- 珠蛋白：珠蛋白： 凝血因子：凝血因子：外显子外显子 = 146*6 / 1700*2 = 26%外显子外显子 = 2552*6 / 186000*2 = 4% 在真核细胞中，控制不同种类的蛋白在真核细胞中，控制不同种类的蛋白质的基因，所含的外显子和内含子的数目质的基因，所含的外显子和内含子的数目是不同的，长度也有差别是不同的，长度也有差别三三 人类基因组研究人类基因组研究•什么叫人类基因组？什么叫人类基因组？是指人体是指人体DNA分子所携带的分子所携带的全部遗传信息全部遗传信息•人类基因组计划人类基因组计划( (HGP) )的主要目标是什么？的主要目标是什么？分析测定分析测定人类基因组人类基因组的核苷酸序列的核苷酸序列 研究人体研究人体单倍体基因组中的单倍体基因组中的24条条双链双链DNA分子分子( (22条常染色体条常染色体DNA和和X、、Y性染性染色体色体DNA) )上的全部基因。

上的全部基因•人类基因组计划的研究对象是什么？人类基因组计划的研究对象是什么？三三 人类基因组研究人类基因组研究 包括绘制人类基因组的四张图，即包括绘制人类基因组的四张图，即遗遗传图传图、、物理图物理图、、序列图序列图和和转录图转录图•人类基因组计划的主要内容是什么？人类基因组计划的主要内容是什么？•人类基因组计划要绘制的四张图具体是什么人类基因组计划要绘制的四张图具体是什么？？三三 人类基因组研究人类基因组研究遗传图遗传图遗传图遗传图：：：： 把基因标记在染色体上以遗传距离表示相对把基因标记在染色体上以遗传距离表示相对把基因标记在染色体上以遗传距离表示相对把基因标记在染色体上以遗传距离表示相对位置的图位置的图位置的图位置的图 ( ( (遗传距离以基因或遗传距离以基因或遗传距离以基因或遗传距离以基因或DNADNA片段在染色片段在染色片段在染色片段在染色体交换过程中分离的频率体交换过程中分离的频率体交换过程中分离的频率体交换过程中分离的频率) ) ) )物理图物理图物理图物理图：：：： 表示表示表示表示DNADNA序列上序列上序列上序列上DNADNA标记之间实际距离的图。

标记之间实际距离的图标记之间实际距离的图标记之间实际距离的图序列图序列图序列图序列图：：：： 整个人类基因组的核苷酸序列图整个人类基因组的核苷酸序列图整个人类基因组的核苷酸序列图整个人类基因组的核苷酸序列图转录图转录图转录图转录图：：：： 整个人类基因组中整个人类基因组中整个人类基因组中整个人类基因组中1%~5%1%~5%的编码序列图的编码序列图的编码序列图的编码序列图•人类基因组计划于哪年启动？耗资多少人类基因组计划于哪年启动？耗资多少?有哪些国家参与有哪些国家参与?三三 人类基因组研究人类基因组研究启动：启动：20世纪世纪90年代年代耗资：耗资：30亿美元亿美元参与：中国、美国、英国、法国、德国、日本参与：中国、美国、英国、法国、德国、日本•2000年年6月月26日宣布的日宣布的“人类基因组草图人类基因组草图”完成的是什么完成的是什么? 排列出基因组中排列出基因组中30亿对碱基的序列，亿对碱基的序列，精确度达到精确度达到99.99% 三三 人类基因组研究人类基因组研究•什么技术为人类基因组的研究提供了可能什么技术为人类基因组的研究提供了可能?DNA克隆技术、克隆技术、DNA测序技术测序技术•DNA克隆技术：克隆技术： 是指将外源是指将外源DNA插入到运载体中，然后插入到运载体中，然后转入到细菌等微生物细胞中扩增到几百万倍转入到细菌等微生物细胞中扩增到几百万倍的过程。

的过程•DNA测序技术：测序技术： 根据各种核苷酸根据各种核苷酸(特别是碱基特别是碱基)的性质不的性质不同，测定同，测定DNA中的核苷酸种类、排列顺序等中的核苷酸种类、排列顺序等 三三 人类基因组研究人类基因组研究•人类基因组的研究有何意义人类基因组的研究有何意义? 1）对于各种）对于各种疾病疾病，尤其是各种遗传病的，尤其是各种遗传病的诊断诊断、、治疗治疗具有划时代的意义具有划时代的意义 2）对于进一步了解基因表达的调控机制、）对于进一步了解基因表达的调控机制、细胞的生长、分化和个体发育的细胞的生长、分化和个体发育的机制机制，以，以及生物的进化等也具有重要的意义及生物的进化等也具有重要的意义 3）将推动生物）将推动生物高新技术高新技术的发展，并产生的发展，并产生巨大的经济效益巨大的经济效益1 1））下下面面关关于于真真核核生生物物基基因因的的认认识识完完全全正正确确是是一一组组是是 （（ ）） ①①编编码码区区能能够够转转录录为为相相应应的的信信使使RNARNA，，经经加加工参与蛋白质的生物合成工参与蛋白质的生物合成 ②②在非编码区有在非编码区有RNARNA聚合酶结合点聚合酶结合点 ③③真核细胞与原核细胞基因结构完全一样真核细胞与原核细胞基因结构完全一样 ④④内含子不能够编码蛋白质序列内含子不能够编码蛋白质序列 A A、、①②③ B①②③ B、、②③④ ②③④ C C、、③④① D③④① D、、①②④①②④D练习练习2）原核细胞基因的非编码区组成是（）原核细胞基因的非编码区组成是（ ）） A、基因的全部碱基序列组成、基因的全部碱基序列组成 B、信使、信使RNA上的密码序列组成上的密码序列组成 C、、编编码码区区上上游游和和编编码码区区下下游游的的DNA序序列列组成组成 D、能转录相应信使、能转录相应信使RNA的的DNA序列组成序列组成C练习练习练习练习3））关关于于一一个个典典型型的的真真核核基基因因和和原原核核基基因因结结构特点的叙述，不正确的是构特点的叙述，不正确的是 （（ ）） A、都有不能转录为信使、都有不能转录为信使RNA的区段的区段 B、都有与、都有与RNA聚合酶结合的位点聚合酶结合的位点 C、都有调控作用的核苷酸序列、都有调控作用的核苷酸序列 D、都有内含子、都有内含子D练习练习4））人人的的一一种种凝凝血血因因子子的的基基因因，，含含186000个个碱碱基基对对，，有有26个个外外显显子子，，25个个内内含含子子，，能能编编码码2552个个氨氨基基酸酸，，这这个个基基因因中中外外显显子子的的碱碱基基对在整个基因碱基对中所占的比例为对在整个基因碱基对中所占的比例为（（ ）） A、、4% B、、51.76% C、、1.3% D、、25.76%A。