第二节基因的表达 (3).pptVIP

基因的表达,DNA的基本功能,1、通过复制，在后代的传种接代中传递遗传信息2、在后代的个体发育过程中，使遗传信息得以表达,现代遗传学认为：生物的性状是由基因控制的,基因的概念,基因：是控制生物性状的遗传物质，是功能和结构的基本单位，是有遗传效应DNA片段。每个基因有特定的脱氧核苷酸排列顺序，它代表着遗传信息,基因控制蛋白质合成表达遗传信息,在子代个体发育过程中，遗传信息的表达是通过基因控制蛋白质的合成过程来实现的，包括转录和翻译两个重要步骤。,1、转录：在细胞核内，以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对的原则合成信使RNA的过程。,基因控制蛋白质的合成,1、转录,转录是指以DNA为模板合成RNA的过程。转录是遗传信息表达的第一步，通过转录使编码于基因序列中的遗传信息具有流动性，为基因控制蛋白质合成创造条件。与蛋白质合成有关的RNA有三种：信使RNA、转运RNA和核糖体RNA，它们都是以DNA为模板的转录产物。但是，转录并不是产生RNA的唯一途径。,DNA的平面结构图,DNA,游离的核糖核苷酸,以DNA的一条链为模板合成RNA,DNA与RNA的碱基互补配对：AU；GC；CG；TA,组成RNA的核糖核苷酸一个个连接起来,这样，DNA上的遗传信息就传递到mRNA上,RNA,DNA,细胞质,细胞核,核孔,DNA,mRNA在细胞核中合成,信使RNA(mRNA)的转录要点如下：,1、在细胞核内进行，以双链DNA分子的一条链为模板。2、转录在一系列RNA聚合酶催化下进行，以四种核糖核苷酸(A、G、C、U)为原料。,3、按照碱基互补配对原则进行转录时，DNA模板链上的A、G、C、T将分别转录成U、C、G、A，即转录形成的RNA单链与DNA模板链互补，其碱基序列与DNA的信息链基本一致。因此说，转录成的信使RNA单链携带着DNA信息链上的遗传信息。4、信使RNA经过核膜孔进入细胞质，并与核糖体相结合。信使RNA的这种流动性，使之在蛋白质合成中能够行使直接模板的作用。,2、翻译,翻译是指以信使RNA为模板，合成有一定氨基酸序列的蛋白质肽链的过程。翻译过程比较复杂，概括说来，合成蛋白质肽链的过程是信使RNA、转运RNA和核糖体三者协同作用的过程。信使RNA是翻译过程的直接模板，因为mRNA以三联体密码形式携带着DNA上的遗传信息，每个三联体密码子决定多钛链中的一个氨基酸，mRNA上氨基酸密码的序列则决定多肽链的氨基酸序列。,遗传密码是指核酸分子中决定蛋白质中氨基酸序列的核苷酸序列，由三个连续的核苷酸组成的密码子构成。由于mRNA是合成蛋白质的直接模板，所以，遗传密码通常是指信使RNA单链的核苷酸序列。总之，遗传密码是负责蛋白质氨基酸组成的遗传信息的编码形式。,密码子,密码子：mRNA上决定氨基酸的三个相邻的碱基,遗传密码有下列基本特征：,1、三联体每个密码子由mRNA上三个相邻的碱基序列组成。2、不重叠性从mRNA起点始，每个核苷酸只能作为一个三联体密码子的成员之一，不能又作为相邻密码子的成员。,3、简并性mRNA上四种核苷酸能构成4364种密码子。其中，有三种为多肽合成的终止密码，其余的61种密码子为氨基酸密码，除甲硫氨酸和色氨酸外，一个氨基酸可由两种或两种以上的密码子决定，不同密码的同义性称为简并性。4、无逗号密码子与密码子之间没有任何不编码的核苷酸单独存在。,tRNA是工具，它的一端能够携带某种氨基酸，另一端由三个暴露碱基组成反密码子，能够通过碱基互补配对与mRNA上的密码子相识别，并通过进位把氨基酸放置在核糖体的合适位置上，从而把氨基酸连接起来。,亮氨酸,tRNA的一端运载着氨基酸,核糖体是合成蛋白质的场所。核糖体有一个mRNA的结合部位，并能从mRNA起始密码开始，逐一解读每个三联体密码的遗传信息；核糖体上还有与携带氨基酸的转运RNA(tRNA)相结合的部位，能够选择合适的tRNA携带特定氨基酸进位；此外，核糖体提供翻译过程所需的全部酶活性，并参与肽链的延伸与释放。,细胞质,细胞核,mRNA通过核孔进入细胞质,核糖体,mRNA与核糖体结合.,tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子互补配对.,tRNA将氨基酸转运到mRNA上的相应位置.,两个氨基酸分子缩合,脱水缩合,核糖体随着mRNA滑动.另一个tRNA上的碱基与mRNA上的密码子配对.,亮氨