高中生物课件基因表达的调控.ppt

基因表达的调控,第三章 第三节,预习提问,真核细胞基因结构和原核细胞的有何不同？,,,原核细胞基因的编码区是连续的，真核细胞基因的编码区是间隔的，不连续的20世纪60年代，法国分子生物家雅各布和莫诺通过对大肠杆菌乳糖代谢的研究，首先弄清了原核生物基因表达调控的机制这一机制的发现是生物学领域中的一个划时代突破为此，他们在1965年获得了诺贝尔生理学或医学奖小资料,,,一 原核生物基因表达的调控,大肠杆菌一般是将葡萄糖作为碳源，当其生活的环境中有乳糖而没有葡萄糖时，大肠杆菌产生的适应性变化是什么？,大肠杆菌会迅速合成大量的分解乳糖的酶——半乳糖苷酶，将乳糖分解成葡萄糖和半乳糖加以利用当大肠杆菌生活的环境中没有乳糖后，又会怎样？这说明什么？,没有乳糖，半乳糖苷酶的合成就停止说明半乳糖苷酶的合成与周围环境中有无乳糖有密切关系半乳糖苷酶的合成受什么控制？,受半乳糖苷酶基因控制乳糖存在与否，关系到半乳糖苷酶是否合成，可见，乳糖似乎对半乳糖苷酶基因的表达起到诱导作用一 原核生物基因表达的调控,,,与乳糖代谢有关的核苷酸序列：,1）结构基因（3个） 2）操纵基因 3）启动子 4）调节基因,,P,启动子,结构基因,调节基因,O,lacZ,lacY,lacA,,,,,操纵基因,一 原核生物基因表达的调控,,,与乳糖代谢有关的核苷酸序列分别有何作用？,1）结构基因：直接编码乳糖分解代谢所需酶类的基因。

lacZ：编码半乳糖苷酶lacY、lacA：分别编码另外两种与乳糖分解代谢有关的酶一 原核生物基因表达的调控,与乳糖代谢有关的核苷酸序列分别有何作用？,2）操纵基因（O）：对结构基因起着“开关”的作用，可直接控制结构基因的转录一 原核生物基因表达的调控,与乳糖代谢有关的核苷酸序列分别有何作用？,3）启动子（P）：有与RNA聚合酶结合的位点，可识别转录起始点一 原核生物基因表达的调控,与乳糖代谢有关的核苷酸序列分别有何作用？,,,4）调节基因（R）：能产生阻抑物，通过阻抑物与操纵基因的结合与否来控制操纵基因的关闭和开启一 原核生物基因表达的调控,,,当环境中没有乳糖时：,,,信使RNA,转录,阻抑物,,翻译,阻抑物与操纵基因结合，同时阻挡了RNA聚合酶与启动子的结合，从而使结构基因转录和翻译受阻，不能合成有关的酶一 原核生物基因表达的调控,当环境中有乳糖时：,,,,+,,阻抑物,乳糖,转录翻译,,,,乳糖与阻抑物结合，引起其构象变化，使阻抑物失去与操纵基因结合的能力，RNA聚合酶便可与启动子结合，从而使结构基因转录和翻译正常进行一 原核生物基因表达的调控,,,,当环境中有乳糖时：,,,,,,半乳糖苷酶,酶,酶,,转录,,翻译,,,,,,分解乳糖,一 原核生物基因表达的调控,,,一个操纵基因控制下的一组相邻的结构基因以及启动子和调节基因，统称为操纵子。

操纵子,,操纵子是原核生物的基因在转录水平上进行调控的一个功能单位一 原核生物基因表达的调控,,,从大肠杆菌乳糖调控过程可以看出什么？,大肠杆菌细胞只有在环境中有乳糖存在时，才能产生相关的酶所以，其乳糖代谢调控过程是一个自我调控过程在这一过程的作用下，生物体才不会浪费细胞中的物质和能量，并能不断适应变化的外界环境一 原核生物基因表达的调控,,,当环境中没有乳糖时：,知识回顾,,当环境中有乳糖时：,一 原核生物基因表达的调控,,,真核细胞基因结构如何？,编码区,,外显子,内含子,真核细胞基因的编码区是间隔的，不连续的外显子能编码蛋白质，内含子不能编码蛋白质二 真核生物基因表达的调控,,,二 真核生物基因表达的调控,真核生物基因表达调控过程与原核生物有何共同之处？,在真核生物结构基因的侧翼序列上，同样存在许多不同的调控序列，并能通过特异性蛋白与某些调控序列的结合与否，来调控基因的转录什么叫侧翼序列？,每个基因在第一个和最后一个外显子的外侧各有一段非编码区，称为侧翼序列侧翼序列上有一系列的调控序列侧翼序列,,,二 真核生物基因表达的调控,,,真核生物基因表达调控过程与原核生物有何不同之处？,不同①：真核生物中编码蛋白质的基因通常是间断的、不连续的，由于转录时内含子和外显子是一起转录的，因而转录产生的信使RNA必须经加工，将内含子转录部分剪切掉，将外显子转录部分拼接起来，才能成为成熟的RNA。

二 真核生物基因表达的调控,,,,,信使RNA的加工：,,成熟的信使RNA,转录,,加工,初级转录物,剪切内含子转录部分 拼接外显子转录部分,二 真核生物基因表达的调控,真核生物基因转录后的剪切、拼接和转移等过程，都需要有调控序列的调控，这是真核生物所特有的真核生物基因表达调控过程与原核生物有何不同之处？,不同②：真核生物由于有细胞核，核膜将核质与细胞质分隔开，因此，转录在细胞核中进行，翻译在细胞质中进行可见其转录和翻译具有时间和空间上的分隔二 真核生物基因表达的调控,,,真核生物基因表达调控过程与原核生物有何不同之处？,不同③：真核生物大多是多细胞生物，个体发育过程中要发生细胞分化分化是不同的基因特异性表达的结果细胞中关闭或开启某些基因，都是在严格调控作用下进行的基因的这种特异性表达的调控机制也是真核生物所特有的二 真核生物基因表达的调控,,,1）真核生物的基因表达调控比原核生物复杂的原因是 （ ）A、必须对转录产生的mRNA进行加工B、转录和翻译在时间和空间上有分隔 C、某些基因只能特异地在某些细胞中表达D、包括A、B、C在内的多方面原因,D,练习,,,2）以下关于大肠杆菌基因调控的说法错误的是 （ ）A、几个结构基因往往连在一起，共同受调控序列的调控B、在大肠杆菌中，如果调节基因突变造成阻抑物缺乏，那么与乳糖分解代谢有关的三种酶就不能合成 C、大肠杆菌乳糖代谢的调控主要是对转录水平的调控D、在大肠杆菌中，如果控制乳糖代谢启动子发生了突变，转录便不能进行,B,练习,,,3）关于基因表达调控的叙述中，不准确的是 （ ）A、调节基因控制合成阻抑物 B、 启动子上有RNA聚合酶的结合位点C、 结构基因的转录受操纵基因的调控 D、 阻抑物构象变化时，转录开始,C,练习,,,4）生物的每个细胞都含有一整套该物种的基因，对这些基因表达正确是说法是（ ）A、整套基因同时表达 B、每种基因时时开启着C、可随特定情况开启或关闭某些基因 D、一旦开启便不能关闭,C,练习,,,5）乳糖基因对代谢的调控是 （ ）A、对基因结构的调控 B、对结构基因转录的调控C、对结构翻译的调控 D、对调节基因产物的调控,B,练习,,6）环境中乳糖存在时，大肠杆菌半乳糖苷酶基因转录正常进行的原因是 （ ）A、使阻抑物失去与操纵基因结合的能力 B、使阻抑物失去与调节基因结合的能力 C、使阻抑物失去与启动子结合的能力 D、使阻抑物失去与结构基因结合的能力,A,练习,。