分子生物学复习全套.ppt

分子生物学孙金凤孙金凤淮阴工学院生化学院淮阴工学院生化学院1教材分子生物学杨建雄化学工业出版社(2009-06出版)2本课程考核要求本课程考核要求平时成绩：平时成绩：30%（包括出勤、课堂表现、（包括出勤、课堂表现、作业等）作业等）考试成绩：考试成绩：70%3本课程主要章节本课程主要章节第第1章章绪论绪论1h第第2章章核酸的结构和功能核酸的结构和功能4h第第3章章基因和基因组基因和基因组5h第第4章章DNA复制复制2h第第5章章DNA的损伤和修复的损伤和修复2h第第6章章DNA的重组和克隆的重组和克隆4h第第7章章RNA的生物合成的生物合成2h第第8章章转录产物的加工转录产物的加工2h第第9章蛋白质的生物合章蛋白质的生物合成成1h第第10章章肽链合成后的肽链合成后的加工和输送加工和输送1h第第11章章原核生物基因原核生物基因表达的调控表达的调控2h第第12章章真核生物基因真核生物基因表达的调控表达的调控4h4第第1章章 绪论绪论1.1分子生物学的概念分子生物学的概念1.2分子生物学的研究内容分子生物学的研究内容1.3分子生物学的发展和展望分子生物学的发展和展望51.1分子生物学的概念分子生物学的概念1938年ReportoftheRockefellerFoundation首次使用了molecularbiology一词。广义的分子生物学是研究生物大分子结构和功能的学科。按此定义，除了核酸的结构和功能是分子生物学的基本内容外，分子生物学还包括蛋白质的结构和功能，酶的作用机制，膜的结构和功能，细胞的信号传导等内容，可以说，广义的分子生物学可以包罗现代生物学在微观领域的绝大部分内容。狭义的分子生物学主要研究基因和基因组的结构与功能，DNA复制及损伤修复，基因的重组和克隆，RNA的转录及转录产物的加工、蛋白质的生物合成及肽链合成后的加工，基因表达的调控等内容，其中也涉及与这些过程相关的蛋白质和酶的结构与功能。61.2分子生物学的研究内容分子生物学的研究内容7对基因和基因组的研究一直是分子生物学发展的主线。分子生物学第二个方面的研究内容是基因传递和表达的途径。分子生物学第三个方面的研究内容是基因表达的调控。1.3分子生物学的发展和展望分子生物学的发展和展望8分子生物学是随着遗传学、细胞生物学和生物化学等学科的发展兴起的。在遗传学方面，Mendel经过7年的豌豆杂交实验，于1865年发表了题为ExperimentsinplantHybridization(植物杂交实验)的论文，总结了基因的分离定律和自由组合定律两条基本规律。遗憾的是Mendel的研究成果并没有得到当时生物学界的重视，直到35年以后，他的遗传学理论才被重新发现，并得到广泛认同，成为经典遗传学的基础，Mendel也被公认为是经典遗传学的奠基人。1910年Morgan利用果蝇进行遗传学实验，发现了基因的连锁规律，也证实了遗传的染色体学说。Morgan因为“发现了染色体在遗传中所起的作用，证明了基因位于染色体上”而获得1933年的诺贝尔生理学或医学奖。摩尔根及其同事、学生用果蝇做实验材料。到1925年已经在这个小生物的四对染色体上鉴定了约100个不同的基因。并且由交配试验而确定链锁的程度，可以用来测量染色体上基因间的距离。1911年他提出了“染色体遗传理论”。1933年，摩尔根获得诺贝尔生理医学奖。9直到1944年Avery通过肺炎球菌转化实验证明，DNA可以使生物体的遗传性状发生改变，从而揭示了转化因子的化学本质。1952年Hershey和Chase利用噬菌体感染细菌实验，进一步证实了DNA是遗传物质。10证明证明DNA是遗传物质的经典实验是遗传物质的经典实验第二章核酸的结构和功能 4h11本章主要内容本章主要内容2.1DNA是主要的遗传是主要的遗传物质物质2.2核酸的组成成分核酸的组成成分2.3核酸的一级结构核酸的一级结构2.4DNA的二级结构的二级结构2.5DNA的高级结构的高级结构2.6RNA的结构和功能的结构和功能2.7核酸的性质核酸的性质2.8核酸的研究方法核酸的研究方法2.9核酸的序列测定核酸的序列测定122.1DNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质13现已证明，除少数病毒以RNA为遗传物质外，多数生物体的遗传物质是DNA。下一节下一节本章目录核酸可以水解成核苷酸，核苷酸可以水解成磷酸和核苷，核苷可以水解成戊糖和碱基，碱基可以分成多种类型。2.2核酸的核酸的组组成成分成成分142.2.1戊糖戊糖2.2.2含氮碱基含氮碱基2.2.3核苷核苷2.2.4核苷酸核苷酸下一节下一节本章目录上一节上一节实验证明DNA和RNA都是没有分支的多核苷酸长链，核苷酸间的连接键是3,5-磷酸二酯磷酸二酯键键连接。2.3核酸的一级结构核酸的一级结构15下一节下一节本章目录上一节上一节2.4DNA的二级结构的二级结构162.4.1双螺旋结构的实验依据双螺旋结构的实验依据2.4.2DNA双螺旋结构双螺旋结构的要点的要点2.4.3DNA二级结构的其它类型二级结构的其它类型下一节下一节本章目录上一节上一节2.5.1环状环状DNA的超螺旋结构的超螺旋结构2.5.2真核生物染色体的结构真核生物染色体的结构2.5DNA的高级结构的高级结构17下一节下一节本章目录上一节上一节2.6RNA的结构和功能的结构和功能182.6.1tRNA2.6.2rRNA2.6.3mRNA和和hnRNA2.6.4snRNA和和snoRNA2.6.5asRNA和和RNAi2.6.6非编码非编码RNA的多样性的多样性下一节下一节本章目录上一节上一节2.7核酸的性质核酸的性质192.7.1一般理化性质一般理化性质2.7.2紫外吸收性质紫外吸收性质2.7.3核酸结构的稳定性核酸结构的稳定性2.7.4核酸的变性核酸的变性2.7.5核酸的复性核酸的复性下一节下一节本章目录上一节上一节2.8核酸的研究方法核酸的研究方法202.8.1核酸的提取与沉淀核酸的提取与沉淀2.8.2核酸的电泳分离核酸的电泳分离2.8.3核酸的超速离心核酸的超速离心2.8.4核酸的分子杂交核酸的分子杂交2.8.5DNA芯片技术及应用芯片技术及应用2.8.6核酸的化学合成核酸的化学合成下一节下一节本章目录上一节上一节2.9核酸的序列测定核酸的序列测定212.9.1链终止法链终止法2.9.2焦磷酸测序技术焦磷酸测序技术本章目录上一节上一节第3章 基因和基因组22本章主要内容本章主要内容3.1基因的概念基因的概念3.2基因的类型基因的类型3.3基因组基因组3.4真核生物的基因组真核生物的基因组3.5结构基因组学结构基因组学3.6功能基因组学功能基因组学233.1基因的概念基因的概念3.1.1关于基因认识的发展关于基因认识的发展3.1.2基因的概念基因的概念下一节下一节本章目录243.2基因的类型基因的类型基因家族基因家族和基因簇和基因簇假基因假基因重叠基因重叠基因3.2.4移动基因移动基因断裂基因断裂基因下一节下一节本章目录上一节上一节253.3基因组基因组基因组的概念基因组的概念病毒的基因组病毒的基因组原核生物的基因组原核生物的基因组下一节下一节本章目录上一节上一节263.3.2病毒的基因组病毒的基因组273.3.2.1病毒基因组的一般特点病毒基因组的一般特点3.3.2.2病毒的核酸病毒的核酸3.3.2.3噬菌体的基因组噬菌体的基因组3.3.2.4X174噬菌体基因组噬菌体基因组3.3.2.5SV40病毒基因组病毒基因组3.3.2.6腺病毒基因组腺病毒基因组3.3.2.7逆转录病毒基因组逆转录病毒基因组3.3.3原核生物的基因组原核生物的基因组283.3.3.1细菌基因组的一般特点细菌基因组的一般特点3.3.3.2细菌的染色体基因组细菌的染色体基因组大肠杆菌染色体大肠杆菌染色体3.3.3.3细菌的自主遗传物质细菌的自主遗传物质质粒质粒3.4真核生物的基因组真核生物的基因组真核生物基因组的特点真核生物基因组的特点真核生物基因组的真核生物基因组的重复序列重复序列线粒体基因组的结构线粒体基因组的结构叶绿体基因组的结构叶绿体基因组的结构下一节下一节本章目录上一节上一节293.5结构基因组学结构基因组学3.5.1遗传图谱和物理图谱遗传图谱和物理图谱3.5.2重叠群的建立重叠群的建立3.5.3高分别率物理图谱的制作高分别率物理图谱的制作分子标记分子标记3.5.4序列测定序列测定3.5.5基因定位基因定位下一节下一节本章目录上一节上一节303.6功能基因组学功能基因组学3.6.1功能基因组学的概念功能基因组学的概念3.6.2蛋白质组学蛋白质组学3.6.3生物信息学生物信息学本章目录上一节上一节31 DNA的生物合成第4章32本章主要内容本章主要内容4.1DNA复制的概况复制的概况4.2原核生物原核生物DNA的复制的复制4.3真核生物真核生物DNA的复制的复制4.4DNA复制的其它方式复制的其它方式4.5DNA复制的高度忠实性复制的高度忠实性4.6逆转录作用逆转录作用4.7原核生物原核生物DNA复制的调控复制的调控4.8真核生物真核生物DNA复制的调控复制的调控334.1DNA复制的概况复制的概况4.1.1DNA的半保留复制的半保留复制4.1.2复制的起点和方向复制的起点和方向下一节下一节本章目录34下一节下一节本章目录上一节上一节4.2原核生物原核生物DNA的复制的复制4.2.1参与原核生物参与原核生物DNA复制的酶和蛋白质复制的酶和蛋白质4.2.2复制的起始复制的起始4.2.3DNA链的延伸链的延伸4.2.4复制的终止复制的终止354.3真核生物真核生物DNA的复制的复制4.3.1参与真核生物参与真核生物DNA复制的酶和蛋白质复制的酶和蛋白质4.3.2真核生物真核生物DNA复制的特点复制的特点4.3.3真核生物真核生物DNA复制的过程复制的过程4.3.4端粒端粒DNA的复制的复制4.3.5DNA复制与核小体组装复制与核小体组装36下一节下一节本章目录上一节上一节4.4DNA复制的其它方式复制的其它方式4.4.1滚环复制滚环复制4.4.2取代环复制取代环复制4.4.3线形线形DNA末端复制的问题末端复制的问题37下一节下一节本章目录上一节上一节DNA作为遗传物质必须能够准确的复制，保障其复制具有高度忠实性的机制主要有：(1)四种脱氧核苷三磷酸浓度的平衡(2)DNApol的高度选择性(3)DNApol的自我校对(4)使用RNA引物(5)错配修复4.5DNA复制的高度忠实性复制的高度忠实性38下一节下一节本章目录上一节上一节4.6逆转录作用逆转录作用4.6.1逆转录病毒的结构逆转录病毒的结构4.6.2cDNA的合成的合成4.6.3原病毒原病毒DNA的整合的整合4.6.4逆转录作用的生物学意义逆转录作用的生物学意义39下一节下一节本章目录上一节上一节4.7原核生物原核生物DNA复制的调控复制的调控4.7.1大肠杆菌染色体大肠杆菌染色体DNA的复制调控的复制调控4.7.2ColEl质粒质粒DNA复制的调控复制的调控4.7.3R6K质粒质粒DNA复制的调控复制的调控4.7.4单链单链DNA噬菌体复制的调控噬菌体复制的调控4.7.5噬菌体噬菌体DNA复制的调控复制的调控40下一节下一节本章目录上一节上一节复制起点OriC的甲基化延迟关键的起始蛋白DnaA的合成受阻4.8真核生物真核生物DNA复制的调控复制的调控4.8.1SV40病毒病毒DNA复制的调控复制的调控4.8.2腺病毒腺病毒DNA复制的调控复制的调控4.8.3酵母染色体酵母染色体DNA的复制调控的复制调控41本章目录上一节上一节第5章 DNA的损伤与修复422h本章主要内容本章主要内容5.1DNA损伤的产生损伤的产生5.2基因的突变基因的突变5.3DNA损伤的修复损伤的修复435.1DNA损伤的产生损伤的产生5.1.1DNA分子的自发性损伤分子的自发性损伤5.1.2物理因素引起的物理因素引起的DNA损伤损伤5.1.3化学因素引起的化学因素引起的DNA损伤损伤下一节下一节本章目录445.2基因的突变基因的突变5.2.1突变的类型突变的类型5.2.2突变的回复和校正突变的回复和校正5.2.3诱变剂和致癌剂的检测诱变剂和致癌剂的检测下一节下一节本章目录上一节上一节455.3DNA损伤的修复损伤的修复5.3.1直接修复直接修复切除修复切除修复损伤跨越损伤跨越DNA缺陷修复与癌症的关系缺陷修复与癌症的关系本章目录上一节上一节46DNA损伤修复的类型损伤修复的类型第6章DNA重组和克隆4h 47本章主要内容本章主要内容6.1同源重组同源重组6.2位点特异性重组位点特异性重组6.3转座重组转座重组6.4逆转录转座子逆转录转座子6.5转座的分子机制转座的分子机制6.6聚合酶链式反应技术聚合酶链式反应技术6.7DNA克隆克隆6.8克隆基因的表达克隆基因的表达6.9转基因植物和转基因动物转基因植物和转基因动物48遗传重组的类型遗传重组的类型6.1同源重组同源重组6.1.1同源重组的分子模型同源重组的分子模型6.1.2细菌的基因转移与重组细菌的基因转移与重组6.1.3细菌同源重组的酶学机制细菌同源重组的酶学机制6.1.4真核生物的同源重组真核生物的同源重组下一节下一节本章目录496.2位点特异性重组位点特异性重组6.2.1位点特异性重组的机制位点特异性重组的机制6.2.2噬菌体噬菌体DNA的整合与切除的整合与切除6.2.3细菌的特异位点重组细菌的特异位点重组6.2.4免疫球蛋白基因的免疫球蛋白基因的V(D)J重组重组下一节下一节本章目录上一节上一节506.3转座重组转座重组6.3.1转座子的概念转座子的概念6.3.2原核生物的转座子原核生物的转座子6.3.3真核生物的转座子真核生物的转座子下一节下一节本章目录上一节上一节516.4逆转录转座子逆转录转座子6.4.1逆转录转座子的结构逆转录转座子的结构6.4.2逆转录转座子的生物学意义逆转录转座子的生物学意义下一节下一节本章目录上一节上一节526.5转座的分子机制转座的分子机制6.5.1非复制型转座非复制型转座6.5.2复制型转座复制型转座下一节下一节本章目录上一节上一节536.6聚合酶链式反应技术聚合酶链式反应技术6.6.1PCR的基本原理的基本原理6.6.2PCR反应体系的优化反应体系的优化6.6.3PCR技术的扩展技术的扩展下一节下一节本章目录上一节上一节546.7DNA克隆克隆6.7.1用于用于DNA克隆的克隆的工具酶工具酶6.7.2常用的克隆载体常用的克隆载体6.7.3DNA分子的体外连接分子的体外连接6.7.4重组重组DNA导入受体细胞导入受体细胞6.7.5重组子的筛选重组子的筛选6.7.6基因组文库的构建基因组文库的构建6.7.7cDNA文库的构建文库的构建6.7.8目的基因的来源目的基因的来源下一节下一节本章目录上一节上一节556.8克隆基因的表达克隆基因的表达6.8.1检测表达产物的方法检测表达产物的方法6.8.2外源基因在原核细胞中的表达外源基因在原核细胞中的表达6.8.3外源基因在真核细胞中的表达外源基因在真核细胞中的表达下一节下一节本章目录上一节上一节56提高外源基因在原核细胞中表达水平的措施提高外源基因在原核细胞中表达水平的措施6.9转基因植物和转基因动物转基因植物和转基因动物6.9.1转基因植物转基因植物6.9.2转基因动物转基因动物本章目录上一节上一节57第第7 7章章RNA的生物合成的生物合成本章主要内容本章主要内容7.1RNA生物合成的概况生物合成的概况7.2原核生物的转录原核生物的转录7.3真核生物的转录真核生物的转录7.4转录校对转录校对7.5转录过程的选择性抑制转录过程的选择性抑制7.6RNA复制复制7.1RNA生物合成的概况生物合成的概况从细菌到人类，RNA聚合酶本质上均催化同一种反应，即在一定的模板(DNA或RNA)指导下，以4种核苷三磷酸（rNTP）为原料，按碱基配对规律，从53合成RNA链。下一节下一节本章目录Templateandnontemplate(coding)DNAstrands7.2.1原核生物的原核生物的RNA聚合酶聚合酶7.2.2转录的转录的起始起始7.2.3RNA链的延伸链的延伸7.2.4转录的终止转录的终止下一节下一节本章目录上一节上一节7.2原核生物的转录原核生物的转录原核生物启动子7.3.1真核生物转录的特点真核生物转录的特点7.3.2真核生物的真核生物的RNA聚合酶聚合酶7.3.3RNA聚合酶聚合酶II催化的转录催化的转录7.3.4RNA聚合酶聚合酶I催化的转录催化的转录7.3.5RNA聚合酶聚合酶III催化的转录催化的转录7.3真核生物的转录真核生物的转录下一节下一节本章目录上一节上一节RNApol缺乏3-核酸外切酶活性，因此无法进行类似DNA复制的校对。不过，转录过程中有另外的两种校对机制，可以保障转录的忠实性。(1)焦磷酸解(2)水解编辑7.4转录校对转录校对下一节下一节本章目录上一节上一节RNA转录的抑制剂包括碱基类似物，DNA模板功能的抑制剂，和RNA聚合酶的抑制剂。7.5.1碱基类似物碱基类似物7.5.2DNA模板功能的抑制剂模板功能的抑制剂7.5.3RNA聚合酶的抑制物聚合酶的抑制物7.5转录过程的选择性抑制转录过程的选择性抑制下一节下一节本章目录上一节上一节7.6RNA复制复制7.6.1RNA复制的特点复制的特点7.6.2双链双链RNA病毒的病毒的RNA复制复制7.6.3正链正链RNA病毒的病毒的RNA复制复制7.6.4负链负链RNA病毒的病毒的RNA复制复制7.6.5无模板的无模板的RNA合成合成本章目录上一节上一节第8章转录产物的加工转录产物的加工 本章主要内容本章主要内容8.1原核生物原核生物RNA的的转录转录后加工后加工8.2真核生物真核生物tRNA前体的前体的转录转录后加工后加工8.3真核生物真核生物rRNA前体的前体的转录转录后加工后加工8.4真核生物真核生物mRNA前体的加工前体的加工8.5不同不同类类型内含子的比型内含子的比较较8.6核核酶酶在原核生物中，rRNA的基因与某些tRNA的基因组成混合操纵子，其余tRNA基因也成簇存在，并与编码蛋白质的基因组成操纵子。它们在形成多顺反子转录物后，经切割成为rRNA和tRNA的前体，然后进一步加工成熟。除了少数例外，原核生物的mRNA一经转录，通常都立即进行翻译，一般不进行转录后的加工。8.1.1原核生物原核生物tRNA前体的加工前体的加工8.1.2原核生物原核生物rRNA前体的加工前体的加工8.1.3原核生物原核生物mRNA前体的加工前体的加工8.1原核生物原核生物RNA的转录后加工的转录后加工下一节下一节本章目录8.2真核生物真核生物tRNA前体的转录后加工前体的转录后加工8.2.1真核生物真核生物tRNA前体的结构特点前体的结构特点8.2.2内含子的剪接内含子的剪接8.2.3在在3-端添加端添加-CCA8.2.4核苷酸的修饰核苷酸的修饰下一节下一节本章目录上一节上一节8.3.1rRNA基因的结构基因的结构8.3.2rRNA前体的核苷酸修饰前体的核苷酸修饰8.3.3rRNA前体的剪切前体的剪切8.3真核生物真核生物rRNA前体的转录后加工前体的转录后加工下一节下一节本章目录上一节上一节hnRNA须在细胞核中经过复杂的加工过程，才被转移到细胞质中行使功能。8.4真核生物真核生物mRNA前体的加工前体的加工8.4.1形成形成5-端帽子结构端帽子结构8.4.2形成形成3-端的多聚腺苷酸端的多聚腺苷酸8.4.3断裂基因的拼接断裂基因的拼接下一节下一节本章目录上一节上一节8.5.1I型内含子型内含子8.5.2II型内含子型内含子8.5.3内含子剪接机制的比较内含子剪接机制的比较8.5不同类型内含子的比较不同类型内含子的比较下一节下一节本章目录上一节上一节8.6.1核酶的发现核酶的发现8.6.2核酶的类型核酶的类型8.6.3核酶的结构核酶的结构8.6核酶核酶本章目录上一节上一节第9章蛋白质的生物合成 本章主要内容本章主要内容9.1蛋白质生物合成的概述蛋白质生物合成的概述9.2遗传密码的破译遗传密码的破译9.3遗传密码的特性遗传密码的特性9.4氨酰氨酰-tRNA的合成的合成9.5原核生物的蛋白质合成原核生物的蛋白质合成9.6真核生物的蛋白质合成真核生物的蛋白质合成9.7蛋白质生物合成的抑制剂蛋白质生物合成的抑制剂9.1蛋白质生物合成的概述蛋白质生物合成的概述下一节下一节本章目录9.1.1mRNA是蛋白质合成的模板是蛋白质合成的模板9.1.2tRNA是氨基酸的运载体是氨基酸的运载体9.1.3核糖体是蛋白质合成的场所核糖体是蛋白质合成的场所9.1.4参与蛋白质合成的各种辅因子参与蛋白质合成的各种辅因子9.2.1遗传密码是三联体遗传密码是三联体9.2遗传密码的破译遗传密码的破译9.2.2用人工合成的多聚核苷酸破译遗传密码用人工合成的多聚核苷酸破译遗传密码9.2.3用人工合成的三核苷酸破译遗传密码用人工合成的三核苷酸破译遗传密码下一节下一节本章目录上一节上一节9.3.1遗传密码是连续排列的三联体遗传密码是连续排列的三联体9.3遗传密码的特性遗传密码的特性9.3.2起始密码与终止密码起始密码与终止密码9.3.3遗传密码的遗传密码的简并性简并性9.3.4遗传密码的变偶性遗传密码的变偶性9.3.5遗传密码的通用性遗传密码的通用性9.3.6遗传密码的防错系统遗传密码的防错系统可读框可读框下一节下一节本章目录上一节上一节9.4.1合成氨酰合成氨酰-tRNA的反应的反应9.4氨酰氨酰-tRNA的合成的合成9.4.2氨酰氨酰-tRNA合成酶的特异性合成酶的特异性下一节下一节本章目录上一节上一节9.5.1原核生物肽链合成的起始原核生物肽链合成的起始9.5原核生物的蛋白质合成原核生物的蛋白质合成9.5.2原核生物肽链的延伸原核生物肽链的延伸9.5.3原核生物肽链合成的终止原核生物肽链合成的终止下一节下一节本章目录上一节上一节9.6.1真核生物肽链合成的起始真核生物肽链合成的起始9.6真核生物的蛋白质合成真核生物的蛋白质合成9.6.2真核生物肽链的延伸真核生物肽链的延伸9.6.3真核生物肽链合成的终止真核生物肽链合成的终止下一节下一节本章目录上一节上一节比较比较9.7.1原核生物肽链合成的抑制剂原核生物肽链合成的抑制剂9.7蛋白质生物合成的抑制剂蛋白质生物合成的抑制剂9.7.2真核生物肽链合成的抑制剂真核生物肽链合成的抑制剂9.7.3作用于原核生物和真核生物的肽链作用于原核生物和真核生物的肽链合成抑制剂合成抑制剂本章目录上一节上一节 第10章 肽链合成后的加工和输送主要内容主要内容10.1肽链合成后的加工肽链合成后的加工10.2肽链合成后的定向输送肽链合成后的定向输送10.1.3多肽链的折叠多肽链的折叠10.1.2氨基酸残基的修饰氨基酸残基的修饰10.1.1肽链的剪接肽链的剪接10.1肽链合成后的加工肽链合成后的加工下一节下一节本章目录常见的肽链的剪接方式磷酸化糖基化折叠酶折叠酶10.2肽链合成后的定向输送肽链合成后的定向输送10.2.2翻译后途径翻译后途径10.2.1共翻译途径共翻译途径本章目录上一节上一节信号肽粗面内质网细胞质内游离的核糖体蛋白质定向运输的方式第11 章 原核生物基因表达的调控 2h87本章主要内容本章主要内容11.1原核生物基因表达调控的概述原核生物基因表达调控的概述11.2DNA水平的调控水平的调控11.3操纵子对基因表达的调控操纵子对基因表达的调控11.4转录终止阶段的调控转录终止阶段的调控11.5翻译水平的调控翻译水平的调控11.6核开关和群体感应核开关和群体感应88下一节下一节本章目录11.1原核生物基因表达调控概述原核生物基因表达调控概述调节型基因和组成型基因调节型基因和组成型基因原核生物基因表达调控的层次原核生物基因表达调控的层次正调控和负调控正调控和负调控8911.2.1细菌细菌DNA重排对基因表达的影响重排对基因表达的影响11.2.2因子因子对原核生物转录起始的调控对原核生物转录起始的调控11.2DNA水平的调控水平的调控下一节下一节本章目录上一节上一节9011.3.1操纵子的基本结构操纵子的基本结构乳糖操纵子乳糖操纵子阿拉伯糖操纵子阿拉伯糖操纵子色氨酸操纵子色氨酸操纵子11.3操纵子对基因表达的调控操纵子对基因表达的调控下一节下一节本章目录上一节上一节91乳糖操纵子的负调控系统，正调控系统。色氨酸操纵子的阻遏机制和衰减机制遗传信息的表达有时序调控和适应调控，转录水平的调控是关键环节，因为这是表达的第一步，转录调控主要发生在起始和终止阶段。转录终止阶段的调控一般包括两种情况：弱化作用和抗终止作用。11.4转录终止阶段的调控转录终止阶段的调控抗终止作用抗终止作用11.4.2弱化作用弱化作用下一节下一节本章目录上一节上一节9211.5.1mRNA二级结构对基因表达的调控二级结构对基因表达的调控11.5.2mRNA稳定性对翻译的调节稳定性对翻译的调节11.5.3反义反义RNA对翻译的调控对翻译的调控11.5.4蛋白质合成的自体调控蛋白质合成的自体调控11.5.5严谨反应严谨反应与核糖体合成的调控与核糖体合成的调控11.5翻译水平的调控翻译水平的调控下一节下一节本章目录上一节上一节93魔斑魔斑核开关和群体感应是近年新发现的基因表达调控机制，在细菌中广泛存在，核开关在植物和真菌中也有发现。11.6.1核开关核开关11.6.2群体感应群体感应11.6核开关和群体感应核开关和群体感应本章目录上一节上一节94第第12 章 真核生物 基因表达的调控 4h95本章主要内容本章主要内容12.1真核生物基因表达调控的特点真核生物基因表达调控的特点12.2染色体水平的调控染色体水平的调控12.3染色体基因的重排染色体基因的重排12.4DNA水平的调控水平的调控12.5真核生物转录水平的调控真核生物转录水平的调控12.6转录后水平的调控转录后水平的调控12.7翻译水平的调控翻译水平的调控12.8翻译后调控翻译后调控12.9真核生物发育过程中的基因表达调控真核生物发育过程中的基因表达调控96原核生物和真核生物基因表达调控的差别原核生物和真核生物基因表达调控的差别12.1.2真核生物基因表达调控的层次真核生物基因表达调控的层次12.1真核生物基因表达调控的特点真核生物基因表达调控的特点下一节下一节本章目录9712.2染色体水平的调控染色体水平的调控12.2.1异染色质化对基因活性的影响异染色质化对基因活性的影响12.2.2组蛋白对基因活性的影响组蛋白对基因活性的影响12.2.3非组蛋白对基因活性的影响非组蛋白对基因活性的影响核基质对基因活性的影响核基质对基因活性的影响12.2.5基因的丢失基因的丢失12.2.6基因的扩增基因的扩增下一节下一节本章目录上一节上一节98组蛋白密码组蛋白密码组蛋白乙酰化染色体重排染色体重排（chromosomalrearrangement）是指染色体发生断裂与别的染色体相连，或者通过基因的转座、DNA的断裂错接而使正常基因顺序发生改变。染色体重排可以产生新的基因，表达新的基因产物。染色体基因重排是原核和真核生物中广泛存在的基因表达调控机制。12.3染色体基因的重排染色体基因的重排12.3.1免疫球蛋白基因的重排免疫球蛋白基因的重排12.3.2酵母交配型染色体的重排酵母交配型染色体的重排下一节下一节本章目录上一节上一节9912.4.1DNA的甲基化的甲基化12.4DNA水平的调控水平的调控DNA甲基化对转录活性的影响甲基化对转录活性的影响下一节下一节本章目录上一节上一节100真核生物的结构比原核生物复杂，所以真核生物的基因表达除了需要活化染色质，还需要活化基因，即转录水平的调节，而且转录水平的调控是真核生物基因表达调控中最关键的调控阶段。在转录水平的调节中，顺式作用元件和反式作用因子相互作用，共同控制着基因转录的起始和频率。12.5.1顺式作用元件顺式作用元件的结构的结构12.5.2反式作用因子反式作用因子的结构和功能的结构和功能12.5.3转录调控的作用机制转录调控的作用机制12.5.4固醇类激素对基因转录的调控固醇类激素对基因转录的调控12.5真核生物转录水平的调控真核生物转录水平的调控下一节下一节本章目录上一节上一节10112.6转录转录后水平的后水平的调调控控12.6.1可变剪接可变剪接12.6.2反式剪接反式剪接12.6.3RNA编辑编辑12.6.4RNA的转运的转运下一节下一节本章目录上一节上一节10212.7.1mRNA稳定性对基因活性的影响稳定性对基因活性的影响12.7.2翻译起始阶段的调控翻译起始阶段的调控12.7.3mRNA的选择性翻译的选择性翻译12.7.4RNA干扰导致的基因沉默干扰导致的基因沉默12.7翻译水平的调控翻译水平的调控下一节下一节本章目录上一节上一节103蛋白质合成后通常还需加工、修饰和正确折叠才能成为有功能的蛋白质。12.8翻译后调控翻译后调控12.8.1肽链中氨基酸的共价修饰肽链中氨基酸的共价修饰下一节下一节本章目录上一节上一节10412.9.1母性基因母性基因12.9.2分节基因分节基因12.9.3同源异型基因同源异型基因12.9真核生物发育过程中的基因表真核生物发育过程中的基因表达调控达调控本章目录上一节上一节105