DNA的生物合成、蛋白质的合成、基因表达.doc

第四节 DNA的生物合成一、复制的基本规律（掌握）（一）半保留复制是DNA复制的基本特征。（二）DNA复制从起始点向两个方向延伸形成双向复制。 原核生物基因组是环状DNA，只有一个复制起点，是单复制子完成的复制称为复制体真核生物有多个复制起点，是多复制子的复制。（三）DNA一股子链复制的方向与解链方向相反导致半不连续复制。 领头链、冈崎片段 二、DNA复制的酶学与拓扑学变化（一）核苷酸和核苷酸之间生产磷酸二酯键是复制的基本化学反应。（掌握） 反应底物是脱氧三磷酸核苷（dNTP），而参与子链的是脱氧单磷酸核苷（dNMP），N代表四种碱基中的任一种。（二）DNA聚合酶催化核苷酸之间的聚合。（掌握）1. 原核生物的DNA聚合酶分为三型：DNA-pol、DNA-pol、DNA-pol2. 常见的真核细胞DNA聚合酶有五种：（） DNA-pol 相当于原核生物中的DNA-pol，还有解螺旋酶的作用。 可能参与应急修复复制的是DNA-pol 和DNA-pol。DNA-pol 与原核生物中DNA-pol相似，在复制中起校读、修复和填补引物缺口的作用DNA-pol 是线粒体DNA复制的酶。（三）核酸外切酶的校读活性和碱基选择功能是复制保真性的酶学依据。（掌握）1. 核酸外切酶活性在复制中辨认切除错配碱基并加以校正。2. 复制的保真性依赖正确的碱基选择。 DNA复制的保真性只要要依赖三种机制：遵守严格的碱基配对规律；聚合酶在复制延长中对碱基的选择功能；复制出错时有即时的校读功能。（四）复制中的解链伴有DNA分子拓扑学变化。（了解）（五）DNA连接酶连接DNA双链中的单链缺口。（掌握）三、反转录和其他复制方式（一）逆转录病毒的基因组是RNA，其复制方式是逆转录。（掌握） 反转录酶有三种活性：RNA或DNA做模板的dNTP聚合活性和RNase活性，作用需Zn2+为辅助因子。（二）反转录的发现发展了中心法则。（掌握）第五节 蛋白质的生物合成一、蛋白质生物合成体系。（掌握）（一）mRNA是蛋白质生物合成的直接模板。 密码子：存在于mRNA的开发阅读框架区的三联体形式的核苷酸序列。 起始密码子：AUG, GUG, UUG 终止密码子：UAA, UAG, UGA 遗传密码具有以下特点：方向性，只能是5端到3端；连续性；简并性，遗传密码的简并性，简并性密码子（同义密码子）； 多数情况下，同义密码子的头两位碱基相同，仅第三位有差异，即密码子的特异性主要是由前两位核苷酸决定的，第三位碱基的改变往往不改变其密码子编码的氨基酸。通用性； 线粒体中存在独立的基因表达体系，如用AUA兼作甲硫氨酸密码子和起始密码子，终止密码子可为AGA，AGG，而UGA编码色氨酸。摆动性。摆动配对能使1种tRNA识别mRNA的13中简并密码子。（二）核糖体是蛋白质生物合成的场所。 大小亚基所含蛋白质分别称为rpL和rpS，都是参与蛋白质合成过程的酶和蛋白质因子。 原核生物核糖体上有3个位点：结合氨基酰-tRNA的氨基酰位称A位 结合肽酰tRNA的肽酰位称P位 排出写在tRNA的排出位称E位。 A位和P位都是由大小亚基蛋白质共同构成；E位主要是大亚基成分真核细胞核糖体上没有E位。（三）tRNA是氨基酸的运载工具及蛋白质生物合成的适配器。tRNA具有两个关键部位：一是氨基酸结合部位；另一个是mRNA结合部位。（四）蛋白质生物合成需要酶类、蛋白质因子等。1. 重要的酶类。氨基酰-tRNA合成酶；存在于胞液中；催化氨基酸的活化。转肽酶，催化核糖体P位上的肽酰基转移至A位氨基酰-tRNA的氨基上。转位酶：其活性存在于延长因子G中。2. 蛋白质因子。 起始因子：原核生物的起始因子是IF，真核生物的起始因子是eIF。 延长因子：原核生物的延长因子是EF，真核生物的延长因子是eEF。 释放因子：原核生物的释放因子是RF，真核生物的释放因子是eRF。3. 能源物质及离子。 蛋白质生物合成的能源物质是ATP和GTP。无机离子是Mg2+，K+等。第六节 基因表达调控一、基因表达调控的基本概念。（掌握）（一）基因表达调控的基本概念。1. 基因是负载特定遗传信息的DNA片段。2. 基因组是一个生物体的整套遗传物质 染色体基因组、线粒体基因组、叶绿体基因组。3. 基因表达是基因转录及翻译的过程。 细菌的基因组约含4000个基因；人类基因组含34万个基因。（二）基因表达具有时间特异性和空间特异性。1. 时间特异性是指基因表达按一定的时间顺序发生。2. 空间特异性是指多细胞生物个体在某一特定生长发育阶段，同一基因在不同的组织器官表达不同。（三）基因表达的方式及调节存在很大差异。1. 有些基因几乎在所有细胞中持续表达。2. 有些基因的表达受到环境变化的诱导和阻遏。3. 生物体内不同基因的表达受到协调调节。（四）基因表达调控为生物体生长、发育所必需。1. 生物体调节基因表达以适应环境、维持生长和增殖。2. 生物体调节基因表达以维持细胞分化与个体发育。二、基因组表达调控的基本原理。（掌握）（一）基因表达调控呈现多层次和复制性。（二）基因转录激活受到转录调节蛋白与启动子相互作用的调节。1. 特异DNA序列决定基因的转录活性。2. 转录调节蛋白可以增强或抑制转录活性。 原核生物基因转录调节蛋白分成三类：特异因子、阻遏蛋白、激活蛋白。特异因子决定RNA聚合酶对一个或一套启动序列的特异性识别和结合能力。阻遏蛋白可以识别、结合特异DNA序列（操作序列），抑制基因转录，介导负性调节。激活蛋白可以结合启动序列邻近的DNA序列，增强RNA聚合酶的转录活性。3. 转录调节蛋白通过与D