《遗传信息的表达多媒体精选课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《遗传信息的表达多媒体精选课件.ppt（43页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、结束返回下页上页关于遗传信息的关于遗传信息的表达多媒体表达多媒体第一页，本课件共有43页上页结束返回下页概述：概述：n遗传物质：DNAn遗传信息：DNA中的碱基序列n遗传信息的携带者：DNAn遗传信息的流动：DNARNA蛋白质n遗传信息的表达：蛋白质的合成第二页，本课件共有43页上页结束返回下页遗传信息的流动编码链非编码链转录RNA加工翻译mRNAhnRNADNA第三页，本课件共有43页上页结束返回下页第一节第一节 细胞的遗传信息细胞的遗传信息一、基因组、基因基因组：基因组是指一种生物的细胞中所带有的全部遗传信息。人类基因组：指人的所有遗传信息的总和。包括核基因组和线粒体基因组。人类基因组一般
2、指核基因组，即单倍体细胞所代表的遗传信息，包括1-22条常染色体和X或Y染色体上遗传信息的总和。人类基因组大约含3109个碱基对。第四页，本课件共有43页上页结束返回下页基因基因基因：RNA基因 形成tRNA和rRNA，不再翻译为蛋白质 结构基因 转录形成 hnRNAmRNA蛋白质结构蛋白质（构成机体结构）调节蛋白质(酶及细胞因子等）基因：基因：带有特定遗传信息的DNA区段构成的一个相对独立的结构 和功能单位。第五页，本课件共有43页上页结束返回下页基因的结构基因的结构真核细胞的基因为断裂基因（split gene）真核细胞的基因结构图第六页，本课件共有43页上页结束返回下页真核细胞的基因结构
3、组成：外显子（exon）：编码序列内含子（intron）：非编码序列启动子（promoter）：位于转录起点上游 TATA box与TF结合，再与RNA聚合酶结合，识别转录起始点 CAAT box 与 CTF结合，促进转录 GC box 与 SP1结合，促进转录增强子(enhancer)：位于转录起点前后3Kb左右，无方向性，有组织特异性终止子(terminator)：AATAAA序列回文序列第七页，本课件共有43页上页结束返回下页二、遗传密码二、遗传密码nmRNA上共有种碱基（A、U、C、G），可有64种三联体（如下表），即64种密码子。遗传密码：mRNA上相邻三碱基序列决定一种氨基酸，称密
4、码子或遗传密码。第八页，本课件共有43页上页结束返回下页（一）（一）遗传密码表遗传密码表第一碱基 第二碱基 第三碱基5端 U C A G 3端 UUU 苯丙氨酸 UCU 丝氨酸 UAU 酪氨酸 UGU 半胱氨酸 U UUC 苯丙氨酸 UCC 丝氨酸 UAC 酪氨酸 UGC 半胱氨酸 C U UUA 亮氨酸 UCA 丝氨酸 UAA 终止 UGA 终止 A UUG 亮氨酸 UCG 丝氨酸 UAG 终止 UGG 色氨酸 G CUU 亮氨酸 CCU 脯氨酸 CAU 组氨酸 CGU 精氨酸 U CUC 亮氨酸 CCC 脯氨酸 CAC 组氨酸 CGC 精氨酸 C C CUA 亮氨酸 CCA 脯氨酸 CAA
5、 谷氨酰胺 CGA 精氨酸 A CUG 亮氨酸 CCG 脯氨酸 CAG 谷氨酰胺 CGG 精氨酸 G AUU 异亮氨酸 ACU 苏氨酸 AAU 天冬酰胺 AGU 丝氨酸 U AUC 异亮氨酸 ACC 苏氨酸 AAC 天冬酰胺 AGC 丝氨酸 C A AUA 异亮氨酸 ACA 苏氨酸 AAA 赖氨酸 AGA 精氨酸 A AUG 甲硫氨酸+起始 ACG 苏氨酸 AAG 赖氨酸 AGG 精氨酸 G GUU 缬氨酸 GCU 丙氨酸 GAU 天冬氨酸 GGU 甘氨酸 U GUC 缬氨酸 GCC 丙氨酸 GAC 天冬氨酸 GGC 甘氨酸 C G GUA 缬氨酸 GCA 丙氨酸 GAA 谷氨酸 GGA 甘氨
6、酸 A GUG 缬氨酸 GCG 丙氨酸 GAG 谷氨酸 GGG 甘氨酸 G第九页，本课件共有43页上页结束返回下页（二）遗传密码的特征（二）遗传密码的特征：n方向性：阅读方向为53；n简并性：一种氨基酸有两种或两种以上的密码子；n兼职性：AUG即是起始密码子，又是甲硫氨酸密码子；n通用性：生物界通用；n不重叠：无标点。第十页，本课件共有43页上页结束返回下页（三）核密码与线粒体密码子的区别：（三）核密码与线粒体密码子的区别：有三个密码子不同:密码 核中编码的氨基酸 线粒体中编码的氨基酸UGA 终止 Trp（色氨酸）AUA Ile（异亮氨酸）Met（甲硫氨酸）CUA Leu（亮氨酸）苏氨酸第十一
7、页，本课件共有43页上页结束返回下页遗传信息的表达遗传信息的表达n 遗传信息通过转录和翻译决定蛋白质的合成，通过蛋白质合成实现信息的表达。n转录和翻译是遗传信息表达的路径，也是蛋白质合成的步骤。第十二页，本课件共有43页上页结束返回下页第二节第二节 转录转录 (transcription)一、转录的概念一、转录的概念转录：转录：以DNA为模版，在转录因子和RNA聚合酶的作用下合成RNA的过程。第十三页，本课件共有43页上页结束返回下页1 1、转录过程：、转录过程：n启动：转录因子与启动子结合后，又与RNA聚合酶结合，RNA聚合酶识别转录起点，打开氢键，确定反编码链。n起始：RNA聚合酶依碱基互
8、补原则，结合第一个NTPn延长：RNA聚合酶延RNA链滑动，不断形成磷酸二酯键n终止：到终止信号，回文序列形成发夹结构，脱落。第十四页，本课件共有43页上页结束返回下页第十五页，本课件共有43页上页结束返回下页2 2、转录要点：、转录要点：n 以基因为单位n 以35 DNA链（反编码链）为模版n 转录方向为53n 以RNA聚合酶为工具n 以 GTP、UTP、CTP、ATP为原料n 转录地点：真核细胞的转录在核内，原核细胞的转录在胞质中。第十六页，本课件共有43页上页结束返回下页原核细胞的转录第十七页，本课件共有43页上页结束返回下页3 3、转录元件、转录元件：nRNA聚合酶n信息模版（35DN
9、A链）n转录因子n原料（GTP、ATP、UTP、CTP）第十八页，本课件共有43页上页结束返回下页4 4、转录产物、转录产物RNARNA：nmRNAntRNAnrRNAn其他小分子 RNA：引物 RNA片段 反义RNA分子 剪切体RNA 核酶RNA第十九页，本课件共有43页上页结束返回下页示示第二十页，本课件共有43页上页结束返回下页不同RNA的转录情况不同：转录产物 基因 基因位置 基因特点 转录前体 RNA聚合酶n rRNA rDNA 核仁 重复序列 45rRNA n5srRNA 5srDNA 端粒近 重复序列 5srRNA n tRNA tDNA 不清 重复序列 前体tRNA nmRNA
10、 结构基因 遍布 单一序列 hnRNA 基因组除了SrRNA外，其他RNA转录后都需要加工，才能成为有一定功能的产物RNA第二十一页，本课件共有43页上页结束返回下页二、转录后加工：n戴帽n剪切n加尾（以 hnRNA的加工为例）第二十二页，本课件共有43页上页结束返回下页第二十三页，本课件共有43页上页结束返回下页（一）戴帽：（一）戴帽：在 hnRNA5端加上一个甲基化帽，即7甲基鸟嘌呤核苷酸帽（m7G）。n步骤：步骤：、hnRNA5端磷酸与GTP的5磷酸形成55键、GTP的第七位N上甲基化n作用：作用：保护5末端，不被消化，稳定mRNA封闭5末端，不再加核苷酸促使mRNA与核糖体的结合第二十
11、四页，本课件共有43页上页结束返回下页第二十五页，本课件共有43页上页结束返回下页（二）剪切在酶的作用下，切除hnRNA的内含子，拼接外显子。步骤步骤：、剪切体(snRNP)形成:snRNP与intron保守序列结合 snRNP=snRNA(U族RNA)+蛋白质。、套索结构形成:去除内含子，连接外显子作用：作用：基因多样性的基础 进化中稳定性的基础第二十六页，本课件共有43页上页结束返回下页第二十七页，本课件共有43页上页结束返回下页（三）加尾（三）加尾n3端在腺苷酸聚合酶作用下加接一连串腺苷酸形成polyA尾。DNA 5hnRNA55mRNA55非polyA序列转录内切酶切割polyA聚合酶
12、+ATP进入细胞质33OH 3A100-250 3A100-250 3第二十八页，本课件共有43页上页结束返回下页第三节第三节 翻译翻译一、翻译的概念：一、翻译的概念：将mRNA上的核苷酸序列翻译为氨基酸序列的过程，即由mRNA蛋白质的过程。如：ACUUCUAAAUACCGUAAUACCAAGGUU.苏 丝 赖 酷 精 天胺 苏 赖 缬.mRNA动画第二十九页，本课件共有43页上页结束返回下页二、参与翻译的生物分子二、参与翻译的生物分子：nmRNA（信息模板）n核糖体（合成蛋白质的机器）ntRNA（运输氨基酸的工具）n蛋白质因子（IF、EF、RF）n氨基酸（合成蛋白质的原料）动画第三十页，本课
13、件共有43页上页结束返回下页动画第三十一页，本课件共有43页上页结束返回下页识别密码子携带氨基酸动画第三十二页，本课件共有43页上页结束返回下页三、翻译的过程三、翻译的过程：n肽链起始n肽链延伸n肽链的终止首先,氨基酸活化形成氨基酸(aa)-tRNA。肽链起始的第一个活化氨基酸是甲硫氨酰-tRNA。动画第三十三页，本课件共有43页上页结束返回下页动画第三十四页，本课件共有43页上页结束返回下页1 1、肽链的起始过程：、肽链的起始过程：mRNA活化形成eIF4+CBP+mRNA小亚基活化形成40S+eIF3+（eIF2+GTP+Met-tRNA）mRNA与小亚基结合形成mRNA+小亚基+Met-
14、tRNA复合物Met进入P位与大亚基结合形成80S起始复合物动画第三十五页，本课件共有43页上页结束返回下页aa-tRNA与核糖体结合进入A位形成80S+mRNA+Met-tRNA+aa-tRNA2 2、肽链的延伸过程、肽链的延伸过程（许多循环组成的重复过程）动画第三十六页，本课件共有43页上页结束返回下页肽键的形成肽键的形成A位上的aa与P位上的Met之间形成肽键。动画第三十七页，本课件共有43页上页结束返回下页移位mRNA与核糖体相对移动一个密码子单位,P位上的aa离开,A位上的aa移位到P位,A位空出,进入新的循环动画第三十八页，本课件共有43页上页结束返回下页3 3、肽链合成的终止、肽
15、链合成的终止 当mRNA上的终止密码子出现在核糖体A位上时,无氨基酸与之结合，释放因子识别终止密码子，使肽链合成终止并释放出来。动画第三十九页，本课件共有43页上页结束返回下页四、多肽链合成后的加工：四、多肽链合成后的加工：n剪掉部分肽链n糖基化n羟化n氧化n亚基聚合第四十页，本课件共有43页上页结束返回下页肽链加工场所：肽链加工场所：n高尔基复合体n内质网腔n胞质第四十一页，本课件共有43页上页结束返回下页细胞蛋白质组（细胞蛋白质组（proteomeproteome）n即将细胞内基因活动和表达后所产生的全部蛋白质作为一个整体，研究在个体发育的不同阶段，正常或异常情况下，名种细胞内蛋白质的种类、数量、结构和功能状态，从而阐明基因的功能。年青细胞老年细胞肿瘤细胞第四十二页，本课件共有43页上页结束返回下页感感谢谢大大家家观观看看第四十三页，本课件共有43页