第34次课学时

1、第 35次课 2 学时上次课复习：1 .简要重复上次课的重点内容；2 .喋吟核甘酸和喀咤核甘酸从头合成；脱氧核甘酸的合成本次课题（或教材早下题目）：第十四章核酸和蛋白质的生物合成计节 DNA勺生物合成第一节 RNA勺生物合成和加工教学要求：了解 RNA勺逆转录过程；试管内 cDNA勺合成掌握DNAT制过程；DNA的半不连续复制和 DNAT制体系；DNAT制的忠实性掌握逆转录酶的特点了解原核生物中RNA的加工；掌握在DNA旨导下的RNA合成过程及所参与的成分；掌握真核生物中 RNA勺加工重 点：DNAM制过程；DNA的半不连续复制和 DNAM制体系；逆转录酶 在DNA旨导下 的RNA合成过程；真

2、核生物中 RNA的加工难 点：DNA的半不连续复制；逆转录 RNA的复制教学手段及教具：课堂讲授与PowerPoint演示相结合。讲授内容及时间分配：复习：5分第十四章核酸和蛋白质的生物合成计节 DNA勺生物合成一、DNA勺复制（30分）二、RNA勺逆车W （ RNA DNA （20 分）第一节 RNA勺生物合成和加工一、在 DNA旨导下的 RN蛤成（10分）二、RNA转录后的加工（10分）1 .原核生物中RNA的加工2 .真核生物中RNA的加工三、RNA的复制（RNAW毒）（20分）小结：5分课后作业第503页：1,2, 3,4相关补充题第 503 页:5,6, 14,15,17,18参考资

3、料生物化学科学出版社现代生物学精要速览中文版王镜岩等译生物化学简明教程高等教育出版社罗纪盛等分子生物学第二版高等教育出版社朱玉贤李毅等上次课复习：1 .简要重复上次课的重点内容；2 .DNA复制过程；DNA勺半不连续复制和 DNA制体系；逆转录酶本次课题（或教材早下题目）：第十四章核酸和蛋白质的生物合成第二节 蛋白质的生物合成教学要求：掌握遗传密码的基本特性；掌握蛋白质合成的分子基础及各物质的作用；重 点：蛋白质合成的分子基础及各物质的作用；遗传密码的基本特性；难 点：遗传密码的基本特性；教学手段及教具：课堂讲授与PowerPoint演示相结合。讲授内容及时间分配：复习：5分第十四章核酸和蛋白

4、质的生物合成第二节蛋白质的生物合成一、遗传信息的传递（20分）（一）遗传密码（二）遗传密码的基本特性二、蛋白质合成的分子基础（20分）（一）mRNAi蛋白质合成的模板（二）tRNA转运活化的氨基酸至 mRNAI板上（三）核糖体是蛋白质合成的工厂三、翻译的步骤（20分）（一）氨基酸的激活（二）在核糖体上合成蛋白质四、多核糖体（5分）五、蛋白质合成的抑制剂（10分）六、蛋白质的运输及翻译后修饰（10分）小结：5分课后作业第 516 页：1,2, 6,8参考资料生物化学科学出版社现代生物学精要速览中文版王镜岩等译生物化学简明教程高等教育出版社罗纪盛等分子生物学第二版高等教育出版社朱玉贤李毅等第十四章

5、核酸和蛋白质的生物合成第一节 DNA勺生物合成第二节 RNA勺生物合成第三节蛋白质的生物合成预备知识?核酸遗传性大分子；蛋白质功能性大分子；?基因（gene）- 生命体遗传信息的传递体，是编码生物活性产物（蛋白质或各种RNA的DNA功能片段，其功能的体现遵循中心法则。?原核生物：每个细胞只有一个染色体.?真核生物：每个细胞含有多条染色体.?染色体以外的遗传因子：包括细菌的质粒 ，病毒，真核细胞的细胞器中DN解。? DNA勺体外复制：分子克隆。DNA勺双螺旋结构RNA勺结构蛋白质的结构遗传中心法则“转录”第一节 DNA勺生物合成? DNA勺复制DNAr DNA? RNA勺逆转录RNA DNA一、

6、DNA勺复制?反应体系? DNA勺复制特点? DNAT制过程1.反应体系413页?底物：dNTP（dATP,dGTP,dCTP,dTTP）?模板：单链的DN限链?引物：寡核甘酸引物（RNA）?酶和蛋白因子DNA聚合酶（DNA旨导的DNA勺聚合酶）另一种DN朦合酶（切除引物并补上缺口的酶）引物酶或RN麋合酶（引发酶）解螺旋酶DNAI转酶（拓扑异构酶）单链DNA吉合蛋白（原核 SSB真核RPADNA1接酶（ligase）DNA聚合酶催化反应特点? 以4种dNT助底物?反应需要接受DNAI板的指导，不能催化游离的 dNTP勺聚合。?反应需有引物 3'OH勺核酸链（RNM段）?链生长方向 5&

7、#39;- 3 '?产物DNA勺性质与模板相同2.DNA勺复制特点?复制子?半保留复制?半不连续复制?复制的保真性复制子（Replicon）?复制子：基因组中能单独进行复制的单位。每个起始点到终止点的区域为一个复制子。各复 制子发动复制的时间有先有后。单复制子：一般原核生物细胞多复制子：真核生物细胞核DNA。?复制的方向：单向或双向半保留复制DNA勺半保留复制的证明（1）? 1958年，Meselson和Stahl用普通培养基（14N）培养15N标记的大肠杆菌。用 CsCl密度梯度离 心法分析子代和二代DNAf推知。DNA勺半保留复制的证明（2）? 1963年由Cairns用3H标记大

8、肠杆菌DNAi过两代之后，用溶菌酶把细胞壁消化掉，使完整的 染色体DN廨放出来，铺在一张透析膜上，用感光乳胶片感光，显影后在电子显微镜下观察。半不连续复制? 冈崎片段：1968年?细菌：1Kb-2Kb,相当 于一个顺反子的大小。? 真核：100-200bpdnA：制的忠实性?聚合酶对dNTP勺选择? 3 ' 5'核酸外切酶活性以及碱基互补配对。?机体内对DN颜伤的修复。3.DNAT制过程（1）起始阶段（2）复制的延伸（3）复制的终止DNA：制为什么要用 RN却物？?从模板复制最初几个核酸时，碱基堆集力和氢键都较弱，易发生错配。?复制的最初几个核甘酸，没有与模板形成稳定双链，DN

9、朦合酶的3 ' 5校对功能难发挥作二、RNA勺逆转录（RNA DNA? 致癌RN阚毒?逆转录酶（reverse transcriptase, RT）逆转录活性：RNA旨导的DNA聚合酶活性。RNase H活性：水解RNA/DNA杂交体上的RNA。DNA聚合酶活性：DNA指导的DNA聚合酶活性，合成互补DNA没有3'-5、外切酶活性。cDNA?以mRNA模板合成出的相应于一定 mRNA互补DNA可代表某一特定基因。?反转录酶的发现对于遗传工程技术起了很大的推动作用，目前它已成为一种重要的工具酶。用组织细胞提取mRNA以它为模板，在反转录酶的作用下，合成出互补的DNA（cDNA）,

10、由此可构建出cDNAC库（cDNA library）,从中筛选特异的目的基因，这是在基因工程技术中最常用的获得目的基因的方法。第二节RNA勺生物合成和加工?转录一一以DN幽模板，按碱基配对原则把DNA勺序歹U信息录给RNA在RN朦合酶（依赖DNA 的RN麋合酶）的参与下合成 RNA1。?复制一一以RN幽模板，按碱基配对原则，在RNAT制酶的参与下合成 RNA1。一、在DNA旨导下的RN除成（转录）? 底物：NTP（ ATP、 GTP、 CTP、 UTP）? RNA1生长方向：5' -3'? 不需引物?需DNAI板?需DN能导的RN朦合酶（无35'外切酶活性）? 转录过程

11、：模 板 识 别 （ 真 核 生 物 为 装 配 ）；转录的起始；转录的延伸；转录终止转录图示RNA专录后的加工473页原核生物中RNA勺力口工 主要是rRN用口 tRNA勺加工（1）rRNA前体的加工：甲基化修饰；RNaselD切割（2）tRNA 前体的加工：基因成簇或混合存在。?核酸内切酶（大肠杆菌 RNAase P,由RN#口蛋白质组成，其中 RNAT独立完成催化）在tRNA的两端切开? 核酸外切酶从3端逐个切除附加序列，进行修剪? 在tRNA3'端加上CCAh （有些本身就有）? 核苷的修饰。（3） mRNA体的加工：大多不需加工，一经转录即可翻译，但也有少数需将多顺反子加工成

12、较小单位。真核生物中RNA勺加工（1）rRNA前体的加工（rRNA基因几十至几千，成簇存在）自催化剪切：对有内含子的rRNA前体；甲基化与切割：由核仁小 RNA（snoRNA才旨导。核仁：是rRN的成、加工和装配成核糖体场所。（2）tRNA前体的加工：tRNA的基因数目要比原核生物大得多。（3）mRNAftT体（hnRNA 核内不均一 RNA）的加工真核mRNAT体（hnRNA核内不均一 RNA的加工? 5 端形成特殊的帽子结构m7G5 ppp5 Np-? 在 3 端切断并加上一个poly（A） 的尾巴；? 通过剪接除去转录来的内含子；? 拼接、编辑和再编码? 链内部核酸的甲基化。图示 二、R

13、NA勺复制（RN阚毒）491页?个别噬菌体RNAI毒进入宿主细胞后，RN©自身为模板，两次复制，形成病毒RNA小结?复制子、冈崎片段、DNA勺半保留复制与半不连续复制逆转录的概念。?原核生物DNAI制有关的酶及蛋白质因子? DNAC制的忠实性由什么来决定？? 逆转录酶的几个活性？cDNA思考题：第436页 2,4 ， 5,6 ， 10,11,13,14 503 页 2,18第三节 蛋白质的生物合成一、遗传信息的传递二、蛋白质合成的分子基础三、翻译的步骤四、翻译过程中GTP勺作用五、多核糖体六、蛋白质合成的抑制剂七、蛋白质的运输及翻译后修饰蛋白质合成（Translation ）?以mR

14、NA直接模板，tRNW氨基酸运载体，核蛋白体为装配场所，共同协调完成蛋白质生 物合成的过程。也就是把 mRNA碱基排列顺序转译成多肽链中氨基酸的排列顺序。一、遗传信息的传递1. 遗传密码511页? 密码子：mRNA5 '3',每三个相邻的碱基形成三联体，即组成一个密码子。（1961年）? 读码框架：每一个氨基酸可通过mRNA3个核甘酸序列组成的遗传密码来决定，这些密码以连续的方式连接，组成读码框架翻译过程通过密码来沟通图示2. 遗传密码的基本特性513页? 终止密码子：UAG UGA UAM,只被肽链释放因子阅读；起始密码子：AUG,也是甲硫氨酸的密码子。? 多数生物的密码是不

15、重叠的。? 密码的简并性与同义密码：? 密码子通用性和变异性：? 密码的防错系统：可使基因突变造成的危害降至最低程度。?密码的变偶性：mRNA:密码子专一性取决于前两位碱基，且与tRNA±反密码子配对是严格的，第三位碱基“摆动碱基”可有一定的变动，此现象称。密码子的摆动性二、蛋白质合成的分子基础? mRNA、tRNA、核糖体、氨基酸、GTP ATR非核糖体蛋白质（起始因子、延伸因子、释放 因子等）、Mg2太 /等。?氨酰-tRNA合成酶等1 .mRN勰蛋白质合成的模板?传递DNAt的信息、是一种不稳定的物质、分子大小不等。真核生物mRNA原核生物mRNA? S并列：在起始AU而列上游

16、10个碱基左右的位置，含有一段富含喋吟碱基的序列，被称为S并列。它能与细菌核糖体16SRNA3端的7个喀咤碱基互补性的识别，以帮助从起始AUGb开始翻译。2 .tRNA转运活化的氨基酸至mRNA板上? 3 '端-CCAM基酸接受位点?识别氨酰-tRNA合成酶位点?识别核糖体的位点?反密码子（与密码子碱基互补） 书写：tRNA Phe3 .核糖体是蛋白质合成的工厂522页?核糖体ribosome :大、小亚基组成（蛋白质和rRNA） 核糖体结构特点? 有容纳mRNAJ通道?能结合起始、延长及终止因子等。? A （ acceptor site氨酰结合位点）? 暇（donor site 肽酰

17、接受位）.?有转肽酶活性，催化肽键形成?大亚基上有延长因子依赖的 GTP1活性，可为转肽提供能量。4 .氨基酸、氨基酰tRNA合成酶、多种蛋白因子三、翻译的步骤1 .氨基酸白勺激活（氨酰-tRNA的形成（准备）2 .在核糖体上合成蛋白质?起始：起始复合物的形成，在起始密码处开始。?延长：进位、转肽、移位?终止：到终止密码释放肽链。mRNA的阅读方向：是从 mRNA5'端一 3'端进行的。肽链延伸的方向：从N-«原核翻译过程中能量（GTP分析? 1分子氨基酸的活化形成氨酰 -tRNA的需要一个AT冲两个高能磷酸键。?在核糖体上合成蛋白质起始：有一分子GT冰解成GDP肽链延伸进位：有一分子GT冰解成GDP转肽：移位：又有一分子GT冰解成GDP终止：肽链合成终止肽链释放：需一分子GT豕解成GDP翻译因子?属于G蛋白家族，都能结合并水解 GTP当与GTP结合后，这些蛋白被激活，当结合上水解来 的GD由，就变成无活性的构象。四、多核糖体?在一条mRNA上常结合有多个核糖体，呈串珠状排列，同时进行多肽链的合成。五、蛋白质合成的抑制剂嘌呤霉素对蛋白质合成的抑制作用机制：六、蛋白质的运输及翻译后修饰?信号肽：由起始编码 AUG1!译出的甲硫氨酸逐个