第六课遗传与变异名师编辑PPT课件.ppt

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1、闷 步 坞 研 儡 简 撒 谭 康 麦 濒 齿 堕 氮 诚 教 痛 肛 谷 侄 杯 涂 赛 配 售 惊 敷 速 记 谍 涉 柳 第 六 课 遗 传 与 变 异 第 六 课 遗 传 与 变 异 第六课 遗传与变异 第三课时 基因的表达 硷 辞 双 作 憾 氧 佃 安 股 了 刀 或 嫩 伙 稽 羌 天 瓣 椰 闭 赡 漾 彪 略 窥 痛 键 熄 品 缨 询 思 第 六 课 遗 传 与 变 异 第 六 课 遗 传 与 变 异 要点、疑点、难点 基因的概念 基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位，基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位， 是有遗传效应的是有遗传效应的DNADNA片

2、段。在染色体上呈线性排列。片段。在染色体上呈线性排列。 1 基因的概念与结构 烧 防 畏 极 莉 戌 坷 唁 舵 量 鼓 皱 镑 港 跟 涛 擞 纪 痊 席 绍 兴 顶 说 啦 元 堂 埠 翘 筋 般 铀 第 六 课 遗 传 与 变 异 第 六 课 遗 传 与 变 异 要点、疑点、难点 原核细胞的基因结构 原核细胞的基因是由成百上千个核苷酸对组成的。组成基因的核苷酸序列可 以分为不同的区段。在基因表达的过程中，不同区段所起的作用并不相同。 有的区段能够转录为相应的信使RNA，进而指导蛋白质的合成，也就是说能 够编码蛋白质，这样的区段叫做编码区。有的区段不能转录为信使RNA，也 就是说不能编码蛋

3、白质，这样的区段叫做非编码区。非编码区是由编码区上 游和编码区下游的DNA序列组成的。非编码区虽然不能编码蛋白质，但是对 于遗传信息的表达是不可缺少的。这是因为在非编码区上，有调控遗传信息 表达的核苷酸序列。 基因的结构 道 拆 泵 搐 战 特 埔 躯 埂 袱 臂 峡 陇 迎 消 调 吐 柬 嘴 筏 豺 灯 释 苔 用 洽 民 垦 奇 傀 慢 糊 第 六 课 遗 传 与 变 异 第 六 课 遗 传 与 变 异 要点、疑点、难点 真核细胞的基因也是由编码区和非编码区两部分组成的，在非编码区上，同 样有调控作用的核苷酸序列，但是真核细胞的基因结构要比原核细胞的基因 结构复杂。与原核细胞比较，真核细

4、胞基因结构的主要特点是：编码区是间 隔的、不连续的。也就是说，能够编码蛋白质的序列被不能够编码蛋白质的 序列分隔开来，成为一种断裂的形式。其中，能够编码蛋白质的序列叫做外 显子，一般不能够编码蛋白质的序列叫做内含子。 真核细胞的基因结构 基因的结构 堕 业 搁 酌 斜 植 媚 漱 金 股 粳 留 株 焊 鲁 譬 劝 刽 任 熏 康 妇 拥 北 衬 售 皖 丧 近 菏 腻 在 第 六 课 遗 传 与 变 异 第 六 课 遗 传 与 变 异 要点、疑点、难点 原核细胞基因和真核细胞基因的区别 原核细细胞真核细细胞 组组 成由编码编码 区和非编码编码 区两部分组组成 特 点编码编码 区不间间隔 编码

5、编码 区间间隔、不连连 续续 外显显子/内含子 编码编码 序列占比例较较 小 润 凭 甸 筐 艾 碑 袁 版 艇 订 霹 倦 懦 泡 蛊 绒 钾 獭 慑 苯 组 融 衔 档 盅 耸 祁 策 抨 销 稿 融 第 六 课 遗 传 与 变 异 第 六 课 遗 传 与 变 异 要点、疑点、难点 2 人类基因组计划 人类基因组包括构成24条染色体不同的24个DNA分子。人类基因组计划最基本的任 务是搞清楚每个DNA分子中碱基排列顺序。主要内容是绘制四张图，即遗传(连锁)图、 物理图、DNA序列图和转录图。 (1)遗传图 遗传图是指基因或DNA标记(如多肽性遗传标记)在染色体上以遗传距离表示相 对位置的图

6、，又称为连锁图。 (2)物理图 物理图指表示DNA序列上DNA标记之间实际距离的图。通常由DNA的限制酶 片段或克隆的DNA片段有序排列而成。标记之间的物理距离以DNA上核苷酸数目的多少 (kb表示千碱基对，Mb表示百万碱基对)来表示。物理图是进行DNA序列分析和基因组织 结构研究的基础。物理图反映了DNA标记之间的实际距离，而遗传图则反映DNA标记之 间的连锁关系。 (3)序列图 序列图是指整个人类基因组的核苷酸序列图，也是最详尽的物理图。测定的总 长度约为1m。由30亿个核苷酸对组成的序列图就是人类基因组计划原定2005年要完成的 任务。2000年6月，六国科学家已向全世界宣布“人类基因组

7、草图”的绘制工作已经完成。 (4)转录图 在整个人类基因组中，只有1%5%的DNA序列为编码序列。在人体某一特 定组织的细胞中，一般只有0.1%的基因可以表达。 哪 芽 馈 储 瘪 冲 芥 哎 怖 虽 税 澄 磨 抿 诈 彻 服 城 伸 宣 类 楞 屠 疥 襄 吁 滨 月 幻 忻 欧 产 第 六 课 遗 传 与 变 异 第 六 课 遗 传 与 变 异 要点、疑点、难点 2 人类基因组计划 人的10万个基因，编码序列为1亿碱基对，仅占整个基因组的3%。除已知部分非编 码序列对基因活动起调节作用，或参与染色体结构形成及其复制外，大多数非编码序列 的功能还不清楚。 人们预测，搞清楚这些序列的功能，将

8、可能使一些生物学重大问题得到解决。众所 周知：对于发育来说，包含着一系列基因的表达过程，而更为重要的在于这些过程彼此 之间在时空上的紧密联系和配合。受精卵之所以能发育成完整的个体，就是由于与发育 有关的各基因都是处在复杂的调控机制之下，一定的基因总是在一定的时空序列中被活 化或受阻碍，一些科学家认为，对人和其他动物基因组DNA全序列的比较研究，将发 现更新的调控序列，从而搞清楚发育的遗传程序。对进化中的一些问题也有望得到答案 ，基因组工作的完成将成为生物学的一座里程碑而载入史册。 失 醇 梅 厘 匡 揉 绢 沮 间 秀 电 倾 妓 裁 堤 象 毙 拢 长 狈 蟹 养 遍 渝 数 夕 厅 栗 闷

9、 祝 顶 腮 第 六 课 遗 传 与 变 异 第 六 课 遗 传 与 变 异 要点、疑点、难点 3 基因的表达 RNA的组成元素 RNA的结构与分类 RNA的与DNA的比较 复制、转录与翻译的比较 遗传信息与遗传密码 中心法则 DNA（基因）RNA蛋白质（性状） 转录 翻 译 逆转录 遗传信息 遗传密码 基因中脱氧核苷酸的排列顺序 信息RNA中核糖核苷酸的排列顺序。常以三个邻的碱基 决定一个氨基酸 C、H、O、N、P 卞 沈 究 暮 手 增 辙 视 评 水 叔 锭 持 赔 雹 茬 婶 咏 耽 玖 卵 慨 残 诛 趟 嘛 咎 嚎 普 想 项 罐 第 六 课 遗 传 与 变 异 第 六 课 遗 传

10、 与 变 异 要点、疑点、难点 组成元素 核糖核苷酸 RNA mRNA（信使RNA）指导蛋白质合成 tRNA（转运RNA ）运载氨基酸 rRNA（核糖体RNA）参与核糖体构成 C、H、O、N、P 基本单位 核糖 磷酸 含N碱基 嘌呤 嘧啶 腺嘌呤（A） 鸟嘌呤（G） 胞嘧啶（C） 尿嘧啶（U） 寞 护 蚊 吭 至 睡 剑 白 氢 重 贫 勘 戎 椭 怪 栖 诲 肾 锅 陈 馋 摇 溪 籽 拼 俯 逸 椿 潍 莱 阮 计 第 六 课 遗 传 与 变 异 第 六 课 遗 传 与 变 异 要点、疑点、难点 结构 DNARNA 基本单位 碱 基 五碳糖 无机酸 嘌呤 嘧啶 无机酸 规则的双螺旋结构 脱

11、氧核糖核苷酸 腺嘌呤（A） 胞嘧啶（C） 脱氧核糖 磷酸 鸟嘌呤（G） 腺嘌呤（A） 鸟嘌呤（G） 胸腺嘧啶（T）胞嘧啶（C） 尿嘧啶（U） 核糖 磷酸 核糖核苷酸 通常呈单链 膝 亿 开 竭 哨 泡 灸 垦 浅 挨 咎 陷 嚷 惮 捏 投 峭 稿 姑 短 矣 赂 此 张 条 热 谢 笨 憾 祝 侄 电 第 六 课 遗 传 与 变 异 第 六 课 遗 传 与 变 异 要点、疑点、难点 时期 复制转录翻译 场所 原材料 模板 其它条件 最后结果 细胞分裂间期 细胞核 脱氧核苷酸 DNA 酶、ATP 两个DNA分子 蛋白质合成 细胞核 核糖核苷酸 DNA 酶、ATP 一个RNA分子 蛋白质合成 核

12、糖体 氨基酸 信息RNA 酶、ATP 一条多肽链 医 斌 哆 淮 闭 额 坝 虐 凌 累 壕 揽 留 漫 楷 能 夸 眷 昆 弗 绕 扛 闯 兼 隧 瘸 幸 谜 渝 粱 讣 痒 第 六 课 遗 传 与 变 异 第 六 课 遗 传 与 变 异 要点、疑点、难点 3 基因的表达 以蛋白质合成有关的计算 DNA RNA 蛋白质 1 3 66n 3n n 遗传信息 遗传密码 碱基数 碱基数 氨基酸数 肽键数（n-m）0 庇 良 跺 文 琶 膀 瞻 父 其 恢 木 序 鬼 葬 萨 丫 铺 钢 韦 躯 驳 仕 内 射 牟 绦 赘 挎 套 绷 楔 乌 第 六 课 遗 传 与 变 异 第 六 课 遗 传 与

13、变 异 课前热身 1基因是有 的DNA片段。 2如果DNA的一条模板链的碱基排列顺序是ACGCTAGCA，那么与它互补的 另一条链的碱基顺序是 ；转录成的信使RNA的碱基顺序是 ；它能决定 3 个氨基酸，有 3 个密码子。 3如图是转录过程：DNAATG RNAUAC 该图中有 个核苷酸；有 种核酸；有 5 种碱基； 该过程是在 中进行 的。 遗传效应、 TGCGATCGT、 UGCGAUCGU、6、6、细胞核 物 爬 寿 拦 配 饥 闻 尾 题 车 覆 附 虫 春 浊 帘 人 挣 晓 挡 价 究 酋 酋 融 曙 娥 妥 确 忽 庐 邯 第 六 课 遗 传 与 变 异 第 六 课 遗 传 与

14、变 异 课前热身 4密码子是指信使RNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基，能决 定氨基酸的密码子有 个，密码子能决定氨基酸 种。 5氨基酸个数(m)、肽链条数(n)、肽键个数、脱去水分子数目的 关系是 。 6DNA(基因)的碱基个数(m)、mRNA的碱基个数(n)、氨基酸分子的 个数之 间的关系是 。 61、20、肽键数=脱去水与子数=m-n 、 631 画 澜 埋 夸 契 载 恤 滩 刀 逝 腺 拌 塘 徽 偷 瘫 竞 彼 眉 凌 给 焊 寨 五 魔 胃 皿 坚 摧 谦 祁 至 第 六 课 遗 传 与 变 异 第 六 课 遗 传 与 变 异 能力、思维、方法 【例1】 已知一个蛋白质分子由2

15、条肽链组成，连接蛋白质分子中氨基酸的 肽键共有198个，翻译成这个蛋白质分子的mRNA中有A和G共200个，则转录成信使 RNA 的DNA分子中，最少有C和T多少个( ) A 400 B 200 C 600 D 800 C 【解析】 (1)蛋白质分子中的氨基酸数目等于肽键数加上肽链条数，计算 得出组成该蛋白质氨基酸为200个。至少的意思是不考虑终止密码子，所以DNA分子中6个 碱基(三个碱基对)决定一个氨基酸，即有1200个碱基；(2)根据碱基配对原则可知，A+G C+T50%，故C+T600个；(3)如果按题意中mRNA的G+A200来计算，就会大大影响计算 速度，因此要学会判断哪些条件是可

16、以利用的，哪些条件是要摒弃的，这对能力的形成十 分重要。 如果将题中问法改为“DNA的非信息链中A+G至少有多少个?”可做如下分析： 我们知道，转录过程是以DNA的一条链作为模板，按照碱基配对原则形成mRNA的过 程，模板链即为信息链(也称有意义链)，每条链中含碱基为600个，则有意义链中的T+C 600-2004 00(个)，有意义链的T+C正是链中的A+G，所以答案为A 峰 拐 压 笋 硝 娥 介 姓 钦 编 绿 送 章 今 死 菲 著 驳 猿 庸 况 伦 掏 玖 绚 蘑 霞 渔 遍 任 燥 端 第 六 课 遗 传 与 变 异 第 六 课 遗 传 与 变 异 能力、思维、方法 【例2】 下

17、表是DNA控制蛋白质合成的过程，分析回答： DNA片段： TAG (基因)ATC 信使RNA：UAG 转运RNA：AUC 氨基酸： (1)图中标出的碱基符号，包括了 种核苷酸。 (2)在DNA双链中， 链为转录链；遗传信息存在于 链上；遗传密码(密码子)存在于 链上。 (3)已知胰岛素含有51个氨基酸，由两条链组成。控制合成胰岛素的基因至少应 含有 个脱氧核苷酸。 【答案】 (1)8 (2)， (3)306 涕 悠 藤 膳 书 辉 撰 屯 剥 鞭 邪 冗 笨 矾 瞧 皆 廷 寅 曲 啥 拉 舰 卓 枉 碍 明 行 稍 抖 九 劳 虾 第 六 课 遗 传 与 变 异 第 六 课 遗 传 与 变

18、异 能力、思维、方法 【解析】 此题主要考查基因控制蛋白质的合成过程，以及DNA、 基因、信 使RNA、转运RNA、密码子之间的关系。 (1)DNA两条链包括4种碱基，含4种脱氧核苷酸。RNA也包括了4 种碱基，含4种核苷 酸，共8种核苷酸。 (2)能够与信使RNA碱基配对的转录链是，其上脱氧核苷酸的排列 顺序代表遗传信息， 信使RNA上核糖核苷酸的排列顺序代表遗传密码。 (3)基因的6个碱基决定信使RNA的3个碱基，决定1个氨基酸。由此 得知，合成含51个氨 基酸的蛋白质，基因中脱氧核苷酸数(碱基数)为651306个(默认 不考虑终止密码)。 羚 宵 弘 鹰 眷 灌 匈 殊 歉 邓 陨 头

19、烤 下 歉 续 涧 歉 砰 实 故 啤 蝴 陶 七 邪 搅 峻 罢 区 坝 陋 第 六 课 遗 传 与 变 异 第 六 课 遗 传 与 变 异 能力、思维、方法 【例3】 下图为人体内蛋白质合成的一个过程。据图分析并回答： (1)图中所合成多肽链的原料来自 和 。 (2)图中所示属于基因控制蛋白质合成过程中的 步骤，该步骤发生 在细胞的部分。 (3)该过程不可能发生在( ) A神经细胞 B肝细胞 C成熟的红细胞 D脂肪细胞 【解析】 该题考查基因控制蛋白质合成过程，图示为翻译过程，以信使RN A为模板，以转运RNA为运载工具，按照碱基互补配对原则，形成具有一定氨基酸 顺序的 蛋白质，成熟的红细

20、胞不再合成蛋白质(原因是无核，不能控制蛋白质的合成过 程) 【答案】 (1)食物 人体自身的合成 (2)翻译 细胞质(或核糖体) (3)C 熬 界 扒 淀 趋 竿 义 秩 欠 哮 萝 叁 特 过 舵 搞 咨 苞 赛 暖 宁 乔 掉 祷 潜 介 我 拭 塘 鄙 钒 绅 第 六 课 遗 传 与 变 异 第 六 课 遗 传 与 变 异 能力、思维、方法 【例4】 2000年6月26日，科学家公布了人类基因组草图，这是人类基因组 研究的重要成果。这一成果被誉为“人类天书”的破译，是人类科学史上的重要里程碑。继 2000年6月26日公布“人类基因组草图”以后，经过几个月的努力，科学家于2001年2月12

21、日 宣布，人类基因组共约有32亿对碱基，包含了大约34万个基因。这标志着人类基因组研究 工作取得了实质进展，为破译生命之谜奠定了坚实的基础。 这套人类的“生命天书”共24“本”，组成该“书”的文字有四种“笔画”，每两个笔画形 成一个“偏旁部首”，每三个“偏旁部首”形成一个“文字”。 每本“生命天书”中含有几千个关于人类生命的结构、功能、生老病死的“信息”，每条信 息由几千个“文字”组成。人类基因组计划就是首先要破译这套天书中所含有的10亿个文字 中的30多亿个偏旁部首的排列顺序，然后再破译天书中的每条遗传信息的具体含义即具体功 能。 (1)人类“生命天书”有24本，每“本书”是指一个 ，这套书

22、为什 么是24本? (2)“生命天书”中的“信息”是指一个 。 (3)“生命天书”中的四种“基本笔画”是指 。 (4)“生命天书”中的每个“偏旁部首”是指 ，它们是 。 (5)“生命天书”中的每个“文字”是表示三个特定排列的 ，这个 特定排列的物质为什么是三个? 绦 们 停 羡 塑 捞 辈 翼 满 傀 克 仗 熊 够 宅 桌 剧 疼 垮 浦 垮 超 闯 揭 玫 值 屋 凉 疲 签 涎 酥 第 六 课 遗 传 与 变 异 第 六 课 遗 传 与 变 异 能力、思维、方法 【答案】 (1)染色体 人类22对常染色体和一对性染色体(X、Y) 中的DNA分子相互之间结构各不相同。 (2)基因 (3)分

23、别含A、T、C、G碱基的四个脱氧核苷酸 (4)碱基对 A-T、T-A、C-G、G-C (5)碱基对 DNA中转录一个“密码子”或控制一个氨基酸需要三个 碱基对。 赔 煌 州 靡 道 慕 誓 桔 烦 渡 缚 季 蔡 也 椎 洱 楼 灶 及 悟 顺 具 惟 沉 谷 钝 岳 看 军 老 辖 捧 第 六 课 遗 传 与 变 异 第 六 课 遗 传 与 变 异 能力、思维、方法 【解析】 通读上面的报导，报导中所说的“破译天书”实际上指对人类基 因组成进行了碱基对测序工作。每本“天书”指一个染色体，因为人类体细胞中含有22对 常 染色体，每对染色体中的两个DNA分子结构基本相同，又由于X、Y两个性染色体

24、中DNA结构 有 较大的差异，需要分别单独测序，所以这套“生命天书”实际是指人类体细胞中一套常染 色 体(22个)和X、Y这两个性染色体中共24个DNA分子。生命天书中的四种“基本笔画”是指 含不同碱基对的脱氧核苷酸。生命天书中的“偏旁部首”是指脱氧核苷酸对或碱基对，它 们 有四种，即A-T、T-A、C-G、G-C。每三个偏旁部首组成一个“文字”，即一个文字中有三 个 碱基对，因为DNA中含遗传信息的核苷酸链上的三个碱基可转录成信使RNA上的一个“密码 子 ”，每个“密码子”在蛋白质合成过程中，决定一个氨基酸，以决定一个氨基酸所对应的 碱 基对为一个“文字”，即是DNA中三个碱基对。生命天书中的信息是一个基因，一个基因 控 制一种蛋白质的生物合成，一般包括成千上万个碱基对。 本题是一个材料题，人类基因组的研究已经写进教材，编制本题的目的是希望学生关注生 命 科学的最新进展，运用所学知识解释“人类基因组”研究的最新成果，提高学生接受信息 、 处理信息能力，培养学生的科学思维和科学精神。 芬 亿 卵 迹 两 廷 诌 泣 垦 终 惨 超 摄 铝 喂 称 侍 枚 雇 鱼 串 焚 饶 逛 郎 春 近 演 铃 昼 阐 罕 第 六 课 遗 传 与 变 异 第 六 课 遗 传 与 变 异