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21基因的结构和表达
基因的结构和表达
一、基因的概念:
1、概念:是具有 片段,是决定生物性状的 。
2、数量关系:一条染色体上有 个DNA分子,一个DNA分子上有 个基因,一个基因上又含有成百上千个 。基因在染色体上呈 排列。
二、基因的结构:
1、原核基因和真核基因的比较:
原 核 基 因真 核 基 因非编
码区结构均由 和 的DNA序列组成功能 遗传信息表达,最重要的是编码区上游的 位点编码区结构不间隔,连续的间隔,不连续的,分为 和 功能都参与蛋白质编码只有 是编码蛋白质的序列注:①非编码序列:包括原核基因的 ,真核基因的 和 都不参与蛋白质的编码。(但是 能够转录,只是不参与翻译。)
②原核基因编码区的碱基数目 = 氨基酸数目×
真核基因编码区 的碱基数目 = 氨基酸数目×
mRNA
基因
转录
切除
核孔
核膜
③原核基因的转录和翻译是 进行的,
而真核基因先 后 ,场所也不同。
另外,真核基因转录的初始产物被切除内含
子对应部分后才叫做mRNA,出核孔,进入
细胞质参与翻译,如右图。
④基因与DNA分子的关系如下图:
非遗传效应序列
一个完整的基因
另一个基因
一个DNA分子
非编码区
编码区
2、人类基因组研究:
(1)人类基因组:人体 携带的全部遗传信息。
人的单倍体基因组由 条双链DNA分子组成,包括 号常染色体DNA和
染色体DNA,共有约 个碱基对,估计有 万个基因。
(2)人类基因组计划(HGP):就是分析测定人类基因组的 。
内容:绘制人类基因组的四张图: 图、 图、 图、 图。
意义:①诊断治疗各种 ;②了解基因表达的 、细胞的 、
和个体发育以及生物的 ;③推动生物高新技术的发展,产生巨大的经济效应。
三、基因的功能:
①通过复制, 遗传信息;②通过控制蛋白质的合成, 遗传信息。
1、基因的复制:通过 的复制来完成
2、基因的表达:包括 、 两个阶段
真核生物基因的复制、转录和翻译的比较:
复 制转 录翻 译场 所细胞核( 、 )细胞核( 、 )细胞质的 上模 板DNA的两条链 原 料4种 4种 20种 酶解旋酶、DNA聚合酶等解旋酶、 酶等蛋白质合成有关的酶其他条件能量(ATP)能量(ATP)能量(ATP)、 产 物2个双链DNA分子各种RNA分子蛋白质(多肽)分子碱基配对方式DNA—→DNA:
A→ ,T→ ,
G→ ,C→ 。DNA—→RNA
A→ ,T→ ,
G→ ,C→ 。mRNA—→tRNA
A→ ,U→ ,
G→ ,C→ 。时 间细胞分裂间期S期活细胞活细胞注:①mRNA携带 。mRNA上决定一个氨基酸的 个相邻碱基叫做一个 ,共有 种,其中有3个 ,不决定氨基酸。
②tRNA含有 个碱基,但不携带 。一种tRNA一端能携带 种氨基酸,但是不同的tRNA可以携带同一种氨基酸;tRNA的另一端的3个碱基能与mRNA上的密码子配对,叫做 ,共有 种。
③DNA分子复制时,其上的全部基因都完成了复制,而每个基因的转录和翻译一般是独立进行的,具有 和顺序性,这就是细胞 、个体 的实质。
④复制、转录和翻译分别产生DNA、RNA、蛋白质,同时均有 产生。合成反应都消耗能量(ATP),因此同时还伴随有 、 产生。
3、中心法则及其发展:
(1)中心法则图解:
注:①中心法则表示 的流动方向,它是不断补充和发展形成的。
②不是所有的RNA病毒都可以进行
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