基因表达 (2)讲稿.ppt
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1、基因表达课件第一页,讲稿共三十六页哦基因指导蛋白质的合成基因指导蛋白质的合成蛋白质是生命活动的蛋白质是生命活动的_者和者和_者者性状的形成离不开性状的形成离不开_(_(特别是酶特别是酶)的作用的作用 _控制生物体的性状控制生物体的性状基因基因 _蛋白质蛋白质_来来_ _ _性状!性状!体现体现承担承担蛋白质蛋白质基因基因通过指导通过指导的合成的合成直接控制直接控制间接控制间接控制遗传信息的转录遗传信息的转录 遗传信息的翻译遗传信息的翻译 1 1、基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状控制生物体的性状2 2、基因还能通过控制蛋白质的结构而
2、直接控制、基因还能通过控制蛋白质的结构而直接控制生物体的性状生物体的性状第二页,讲稿共三十六页哦基因基因蛋白质的合成蛋白质的合成指导指导细胞核中的基因如何指导细胞质中蛋白质细胞核中的基因如何指导细胞质中蛋白质的合成?的合成?以以_为媒介为媒介RNADNADNA间接指导蛋白质的合成,间接指导蛋白质的合成,mRNAmRNA直接指导蛋白直接指导蛋白质的合成。质的合成。决定蛋白质合成的根本原因是决定蛋白质合成的根本原因是DNADNA。a.RNA是由四种核糖核苷酸连接而成,跟是由四种核糖核苷酸连接而成,跟DNA一样能储存遗传一样能储存遗传信息。信息。b.RNA一般为单链,比一般为单链,比DNA短,能通过
3、核孔,从细胞核转移到短,能通过核孔,从细胞核转移到细胞质中。细胞质中。c.RNA与与DNA之间也遵循之间也遵循“碱基互补配对原则碱基互补配对原则”。第三页,讲稿共三十六页哦(一一)遗传信息的转录遗传信息的转录在在_ _ _内,以内,以DNADNA的的_ _ _为为_ _ _,按按照照_ _ _的原则合成的原则合成_的过程。的过程。细胞核细胞核一条链一条链模板模板碱基互补配对碱基互补配对RNARNA第四页,讲稿共三十六页哦RNA聚合酶(有解旋酶的作用)聚合酶(有解旋酶的作用)转录:转录:在细胞核中,在细胞核中,以以DNA的一条链为模板的一条链为模板,合成,合成RNA的过程。的过程。第五页,讲稿共
4、三十六页哦在细胞核中,在细胞核中,以以DNADNA的一条链为模板的一条链为模板,合成,合成RNARNA的过程。的过程。DNA DNA 解旋后的一条链(解旋后的一条链(模板链模板链)碱基互补配对碱基互补配对产物:产物:A-U、T-A、G-C、C-G。转录小结转录小结定义:定义:场所:场所:主要主要在细胞核内在细胞核内模板:模板:原料:原料:四种游离的核糖核苷酸;四种游离的核糖核苷酸;酶:酶:RNARNA聚合酶聚合酶能量:能量:ATPATP直接供能直接供能mRNA/tRNA/rRNA遗传信息传递方向:遗传信息传递方向:DNA RNA时期:时期:在细胞分裂的间期在细胞分裂的间期G1G1和和G2G2原
5、则:原则:第六页,讲稿共三十六页哦(1 1)DNADNA链完全解开吗?链完全解开吗?(2 2)在转录过程中碱基互补配对原则有什么特殊)在转录过程中碱基互补配对原则有什么特殊 情况?情况?AU、TA、GC、CG思考与讨论思考与讨论n 思思维维激激活活1 1 转转录录的的场场所所一一定定是是细细胞胞核核吗吗?产产物一定是物一定是mRNAmRNA吗?吗?n提提示示含含有有DNADNA的的部部位位(细细胞胞核核、线线粒粒体体、叶叶绿绿体体、拟拟核核、质质粒粒)均均可可转转录录,产产物物有有mRNAmRNA、tRNAtRNA、rRNArRNA等。等。第七页,讲稿共三十六页哦三种三种RNA的比较(的比较(
6、有的有的RNA还具有催化作用)。还具有催化作用)。类型类型mRNAtRNArRNA空间空间结构结构单链状单链状三叶草形三叶草形 有有部分双链区部分双链区单链状,有部分单链状,有部分双链区双链区功能功能转录转录DNADNA上的遗上的遗传信息,是蛋白传信息,是蛋白质合成的直接模质合成的直接模板板一端以反密码子识别一端以反密码子识别mRNAmRNA上的密码子,另上的密码子,另一端携带一个特定的一端携带一个特定的氨基酸进入核糖体氨基酸进入核糖体是核糖体的组成是核糖体的组成成分,参与蛋白成分,参与蛋白质的合成质的合成第八页,讲稿共三十六页哦在细胞质中在细胞质中,以以mRNAmRNA为模板为模板,合成具有
7、一合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。定氨基酸顺序的蛋白质的过程。(二)遗传信息的翻译(二)遗传信息的翻译 翻译实质上是将翻译实质上是将mRNAmRNA中的碱基序列翻译为中的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列。蛋白质的氨基酸序列。第九页,讲稿共三十六页哦20种氨基酸的密码子种氨基酸的密码子UAGUGAUAAAUGGUG一种密码子只决定一种氨基酸,一种氨基酸可以由一种或几种密码子决定一种密码子只决定一种氨基酸,一种氨基酸可以由一种或几种密码子决定密码子密码子改变,改变,tRNAtRNA肯定变,指导合成的蛋白质不一定变。肯定变,指导合成的蛋白质不一定变。3 3种终止密码子不决定氨基酸种终止密码子不
8、决定氨基酸2 2种起始密码子决定氨基酸种起始密码子决定氨基酸所以,决定氨基酸的密码子共有所以,决定氨基酸的密码子共有6161种种第十页,讲稿共三十六页哦总结:密码子总结:密码子定义:定义:信使信使RNARNA上决定一个氨基酸的上决定一个氨基酸的3 3个相邻的碱基。个相邻的碱基。种类:种类:起始密码起始密码 /终止密码终止密码 /决定氨基酸的密码决定氨基酸的密码共共6464种,其中种,其中“决定氨基酸的密码子决定氨基酸的密码子”6161种种(3(3种种“终止密码终止密码”不决定氨基酸,但不决定氨基酸,但2 2种种“起始密码起始密码”决定氨基酸决定氨基酸)特点:特点:一种密码子只决定一种氨基酸,一
9、种氨基酸可以一种密码子只决定一种氨基酸,一种氨基酸可以由一种或几种密码子决定由一种或几种密码子决定作用:起始翻译作用:起始翻译 决定氨基酸决定氨基酸终止翻终止翻译译决定氨基酸决定氨基酸第十一页,讲稿共三十六页哦A A U亮氨酸亮氨酸AC U天冬氨酸天冬氨酸一种一种tRNAtRNA只能携带一种氨基酸只能携带一种氨基酸?一种氨基酸只能由一种一种氨基酸只能由一种tRNAtRNA携带携带?tRNAtRNA有多少种有多少种?反密码子:反密码子:tRNAtRNA上与携带氨基酸相对的一端与上与携带氨基酸相对的一端与mRNAmRNA上密码子配对的上密码子配对的三个相邻碱基三个相邻碱基tRNA tRNA 也称为
10、也称为“翻译官翻译官”,6161种种是是不是不是第十二页,讲稿共三十六页哦翻译小结翻译小结定义:游离在细胞质中的各种氨基酸,以定义:游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNAmRNA为模板合为模板合 成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。原料:原料:_多种游离的氨基酸多种游离的氨基酸场所:场所:_过程:过程:_细胞质中的核糖体(宿主细胞中的核糖体)细胞质中的核糖体(宿主细胞中的核糖体)起始起始:mRNA与核糖体结合与核糖体结合运输:运输:tRNA携带氨基酸置于特定位置携带氨基酸置于特定位置延伸:延伸:核糖体沿核糖体沿mRNA移动移动,读取下一个密码子,由,读取下一
11、个密码子,由 对应的对应的tRNA运输相应的氨基酸加到相应的肽链上运输相应的氨基酸加到相应的肽链上终止终止:核糖体到达核糖体到达mRNA的终止密码时,翻译停止。的终止密码时,翻译停止。脱离:脱离:肽链合成后脱离核糖体和肽链合成后脱离核糖体和mRNA,盘曲折叠成具有,盘曲折叠成具有 特定空间结构的蛋白质。特定空间结构的蛋白质。模板:模板:_产物:产物:_遗传信息传递方向:遗传信息传递方向:_mRNAmRNA蛋白质(多肽)蛋白质(多肽)mRNA蛋白质蛋白质特点:特点:一个一个mRNAmRNA上可以结合多个核糖体,上可以结合多个核糖体,依次合成相同的多肽链依次合成相同的多肽链由少到多由少到多第十三页
12、,讲稿共三十六页哦n思思维维激激:2:2:根根据据mRNAmRNA中中碱碱基基的的排排列列顺顺序序能能否否准准确确写写出出氨氨基基酸酸的的序序列列?若若已已知知氨氨基基酸酸的的序序列,能否确定列,能否确定mRNAmRNA中的碱基排列顺序?中的碱基排列顺序?n提提示示前前者者可可以以,后后者者不不能能确确定定。因因为为一一种种密密码码子子对对应应一一种种氨氨基基酸酸,但但一一种种氨氨基基酸酸可可以有多种密码子对应。以有多种密码子对应。第十四页,讲稿共三十六页哦第十五页,讲稿共三十六页哦复制、转录、翻译的比较复制、转录、翻译的比较项目项目 复复 制制 转转 录录 翻翻 译译时间时间场所场所模板模板
13、原料原料碱基碱基配对配对分裂间期分裂间期整个生长、发育过程整个生长、发育过程主要在细胞核主要在细胞核主要在细胞核主要在细胞核核糖体核糖体游离的脱氧核苷酸游离的脱氧核苷酸游离的核糖核苷酸游离的核糖核苷酸氨基酸氨基酸DNADNA的两条链的两条链DNADNA的一条链的一条链mRNAmRNAA-TA-T、T-AT-AG-CG-C、C-GC-GA-UA-U、T-AT-AG-CG-C、C-GC-GA-UA-U、U-AU-AG-CG-C、C-GC-G遗传遗传信息信息传递传递表达表达小结小结DNADNARNARNA蛋白质蛋白质产物产物解旋酶解旋酶/DNA/DNA聚合酶聚合酶RNARNA聚合酶聚合酶与多肽合成有
14、关的酶与多肽合成有关的酶酶酶特点半保留复制,边解半保留复制,边解旋边复制旋边复制边解旋边转录边解旋边转录一个一个mRNAmRNA上结合多个核糖上结合多个核糖体,顺次合成多条肽链体,顺次合成多条肽链第十六页,讲稿共三十六页哦转录:分裂间期转录:分裂间期G1+G2 G1+G2 翻译:翻译:间期、分裂期间期、分裂期转录、翻译转录、翻译具体具体发生于细胞分裂的什么时期?发生于细胞分裂的什么时期?原核生物、真核生物原核生物、真核生物的转录翻译各有什么特点?的转录翻译各有什么特点?原核生物:转录、翻译可以原核生物:转录、翻译可以同时进行同时进行。因为原核。因为原核生物无生物无“以核膜包被以核膜包被”的细胞
15、核。的细胞核。真核生物:真核生物:转录、翻译转录、翻译不可以同时进行不可以同时进行。转。转录主要发生于细胞核中,而翻译必须发生于录主要发生于细胞核中,而翻译必须发生于细胞质中的核糖体上。细胞质中的核糖体上。第十七页,讲稿共三十六页哦ACUGGAUCUmRNA苏氨酸甘氨酸丝氨酸转录翻译蛋白质DNAACTGGATCTTGACCTAGA肽键肽键DNADNA中碱基数、中碱基数、RNARNA中碱基数和蛋白质中氨基酸数关系中碱基数和蛋白质中氨基酸数关系DNADNA中碱基数、中碱基数、RNARNA中碱基数和蛋白质中氨基酸数关系中碱基数和蛋白质中氨基酸数关系 6 3 1 6 3 1第十八页,讲稿共三十六页哦转
16、录场所:转录场所:表达过程:表达过程:真核细胞和原核细胞遗传信息表达示意图真核细胞和原核细胞遗传信息表达示意图(如何区别如何区别)细胞核、线粒体、细胞核、线粒体、叶绿体叶绿体拟核、质粒拟核、质粒细胞核内转录成的细胞核内转录成的mRNAmRNA经经加工加工后从核孔出来,与后从核孔出来,与核糖体结合核糖体结合边转录边翻译边转录边翻译真原核基因的异同?真原核基因的异同?第十九页,讲稿共三十六页哦不能转录为信使不能转录为信使RNARNA,不能,不能 编码蛋白质。编码蛋白质。:能转录相应的信使:能转录相应的信使RNARNA,能,能 编码蛋白质编码蛋白质 编码区编码区非编码区非编码区原核原核细胞细胞的的
17、基基因结因结构构有调控遗传信息表达的核有调控遗传信息表达的核 苷酸序列,在该序列中,苷酸序列,在该序列中,最重要的是位于编码区上最重要的是位于编码区上 游的游的RNARNA聚合酶结合位点。聚合酶结合位点。非编码区非编码区非编码区非编码区编码区编码区编码区上游编码区上游 编码区下游编码区下游 启动子启动子终止子终止子原核细胞的基因结构原核细胞的基因结构第二十页,讲稿共三十六页哦真核细胞的基因结构真核细胞的基因结构编码区编码区非编码区非编码区非编码区非编码区与与RNARNA聚合酶聚合酶结合位点结合位点内含子内含子 外显子外显子 能够编码蛋白质的序列叫做外显子能够编码蛋白质的序列叫做外显子 不能够编
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