基因表达 翻译
基因表达-转录和翻译
III.转录过程
典型原核启动子结构
由于RNA聚合酶分子很大，大约能覆盖70bp的DNA序列，因 此酶分子上的一个适合部位就能占据从-35到-10序列区域
3
编码链
5
转录方向
模板链并非永远在同一条单链上
II.转录的酶学
1. RNA聚合酶所催化的反应 2. 大肠杆菌RNA聚合酶 3. δ因子 4. 真核生物RNA聚合酶
II.转录的酶学
1.RNA聚合酶所催化的反应
II.转录的酶学
2.大肠杆菌RNA聚合酶
全酶分子量达50多万，由五个亚基组成
A. 亚基（1）：辨认转录起始点，细胞内转录是在 DNA特定的起始点上开始的
-10 上游
（Upstream）
&点
下游
（Starting Point） （Downstream）
III.转录过程
对原核生物100多个启动子序列比较后发现； 在 RNA 转 录 起 始 点 上 游 大 约 -10bp 和 -35bp 处 有 两个保守序列
A. 在-10bp附近，有一组TATAAT序列，因Pribnow首先 发现而称为Pribnow盒（TATA盒），RNA聚合酶首先结 合在此部位上
转录的基本过程
A. 模板识别：RNA聚合酶与启动子（能活化RNA 聚合酶使之与模板链结合的特定DNA序列）识 别结合并使DNA解链的过程
B. 起始：产生第一个核苷酸键（到形成9bp短链）
C. 延伸：RNA聚合酶催化聚合反应
D. 终止：终止信号终止反应
基因表达-翻译
吡咯赖氨酸
22nd AMINO ACID IDENTIFIED in 2002
[Science, 296, 1459 and 1462 (2002)].
中科院生物物理所 龚为民教授参加了 此项工作。
密码的变偶性（摆动性）：
次黄嘌呤
二、tRNA是氨基酸的运输工具
三、核糖体（核蛋白体）是翻译的场所
4E、4G、4B、4A、 Pablp。 eIF-4B帮助起始 蛋氨酰-tRNA寻找起始 AUG。
O
~ H3C-S-CH2CH2-CH-C
NH2
eIF-2GTP
• 80S起始复合物形成： eIF-5帮助大亚基与48S 复合物结合，并水解 GTP，释放相关因子。
原核生物70S起始复合物 形成：
mRNA上的起始密码子的辨认： AUG (GUG)
mRNA上的核糖体结合位点：S.D 序列。
原核生物70S起始复合物形成：
原核生物的核糖体循环
进位
Tu TGsTP
Tu GDP
Ts GTP
5'
AUG
3'
成肽
fMet
E位
是转肽酶催化的肽键形成的过程
转位
fMet
E位
核蛋白体释放 因子（RF）的 结合使肽基转 移酶的构象改 变： 原转肽作用变 为水解作用！
Hsp40 GreE Hsp70 AATDPP
② 分子伴素GroEL的作用机制
二、新生肽链的加工修饰
1、一级结构的加工修饰
肽链的剪接 特定氨基酸的共价修饰 组蛋白修饰
1）肽链的剪接
肽链N端Met或fMet的切除 信号序列的切除 切除新生肽链中的非功能片段 多蛋白的加工 蛋白质的剪接
一.名词解释(100个)
1.基因工程：指将一种或多种生物体（供体）的基因或基因组提取出来，或人工合成基因，按照人们的的愿望，进行严密的设计，经体外加工重组，转移到另一种生物体（受体）的细胞内，使之能在受体细胞遗传并获得新的遗传性状的技术。
2.遗传工程：凡是人工改造生物遗传性的技术如物理化学诱变、细胞融合、花粉培育、常规育种、有性杂交等，还包括基因工程在内，统称遗传工程。
3.重组DNA技术：它是基因工程的核心内容，指用人工手段对DNA进行改造和重新组合的技术。
4.生物工程：改造生物并生产生物产品的工程技术，是现代生物学中一切工程技术的总称，它包括遗传工程、基因工程外，酶学工程，细胞工程、发酵工程、农业工程等。
5.克隆：是指从一个祖先通过无性繁殖方式产生的后代，或具有相同遗传性状的DNA分子、细胞或个体所组成的特殊的生命群体。
或是指从同一祖先生产这类同一的DNA分子群或细胞群的过程。
6.基因：是遗传的物质基础，是DNA（脱氧核糖核酸）分子上具有遗传信息的特定核苷酸序列的总称，是具有遗传效应的DNA分子片段。
7.基因组：指单倍体细胞中包括编码序列和非编码序列在内的全部DNA分子。
8.限制性核酸内切酶：是一类能识别双链DNA分子中特异性核苷酸序列并由此特异切割DNA双链结构的水解酶。
9．限制作用：是指一定类型的细菌可以通过限制性酶的作用，破坏入侵的外源DNA(如噬菌体DNA等)，使得外源DNA对生物细胞的入侵受到限制.10. 修饰作用：生物细胞(如宿主)自身的DNA分子合成后，通过修饰酶的作用：在碱基中特定的位置上发生了甲基化而得到了修饰，可免遭自身限制性酶的破坏，这就是限制修饰系统中的含义。
11.粘性末端：是指DNA分子在限制酶的作用之下形成的具有互补碱基的单链延伸末端结构，它们能够通过互补碱基间的配对而重新环化起来。
12．同裂酶(isoschizomers)：有一些来源不同的限制酶识别的是同样的核苷酸靶序列，这类酶特称为。
RNA seq名词解释
RNA-seq 名词解释诺禾致源转录调控研究部2014.03.21基本概念RNA-seq：基于二代测序技术，研究特定细胞在某一功能状态下所有RNA的功能，主要包括mRNA和非编码RNA。
能够全面快速地获得某一物种特定组织或器官在某一状态下的几乎所有转录本序列信息，已广泛应用于基础研究、临床诊断和药物研发等领域。
Q20,Q30：Phred 数值大于20、30的碱基占总体碱基的百分比，其中Phred=-10log10(e).gene：具有编码蛋白质或决定某一性状作用的一段核酸序列。
intron：内含子，是真核生物细胞DNA中的间插序列。
这些序列被转录在前体RNA中，经过剪接被去除，最终不存在于成熟RNA分子中。
术语内含子也指编码相应RNA内含子的DNA中的区域。
exon：外显子，是真核生物基因的一部分，它在剪接(Splicing)后仍会被保存下来，并可在蛋白质生物合成过程中被表达为蛋白质。
外显子是最后出现在成熟RNA中的基因序列，又称表达序列。
既存在于最初的转录产物中，也存在于成熟的RNA分子中的核苷酸序列。
术语外显子也指编码相应RNA外显子的DNA中的区域。
intergenic：基因间区，指基因与基因之间的间隔序列，不属于基因结构，不直接决定氨基酸，可能通过转录后调控影响性状的区域。
UTR：Untranslated Regions, 非翻译区域。
是信使RNA（mRNA）分子两端的非编码片段。
5'-UTR从mRNA起点的甲基化鸟嘌呤核苷酸帽延伸至AUG起始密码子，3'-UTR从编码区末端的终止密码子延伸至多聚A尾巴（Poly-A）的前端。
transcript：转录本，是由一条基因通过转录形成的一种或多种可供编码蛋白质的成熟的mRNA。
一条基因通过内含子的不同剪接可构成不同的转录本。
isoform：同一个基因经可变剪切或内含子选择机制产生不同的转录本，这些不同转录本即称isoform。
什么是基因表达
什么是基因表达基因表达是指基因中的信息被转化为功能性产物的过程，包括从DNA到RNA的转录（transcription）和从RNA到蛋白质的翻译（translation）两个主要步骤。
这一过程是生物体中基因信息转化为生物功能的关键步骤。
基本的基因表达过程包括以下几个步骤：1. 转录（Transcription）：在细胞核内，DNA的双螺旋结构被RNA聚合酶酶解为单链RNA，形成称为mRNA（信使RNA）的分子。
这个过程是DNA信息的复制，生成一个与特定基因相对应的RNA分子。
2. RNA剪接（RNA Splicing）：在一些基因表达过程中，mRNA 分子可能会经历剪接，即非编码的区域（内含子）被剪除，而编码蛋白质的区域（外显子）被保留。
这是通过剪接体（spliceosome）等细胞器负责的。
3. RNA修饰（RNA Modification）：在转录过程中，RNA分子可能会经历一些修饰，例如加上帽子（5'端）和尾巴（3'端），以提高mRNA的稳定性、传递性和翻译的有效性。
4. 翻译（Translation）：在细胞的核糖体（ribosome）中，mRNA上的信息被读取，并翻译成氨基酸序列，从而合成蛋白质。
翻译的过程涉及到tRNA（转运RNA）和蛋白质合成机器。
5. 蛋白质折叠与修饰：合成的蛋白质在细胞中会经历折叠和修饰过程，确保它们具有正确的结构和功能。
6. 蛋白质功能表达：最终，合成的蛋白质在细胞中执行特定的功能，例如在细胞结构中提供支持、作为酶催化生化反应、参与细胞信号传导等。
基因表达的调控对于维持生物体的正常功能和适应环境变化非常重要。
这涉及到复杂的调节网络，包括启动子、转录因子、RNA干扰等分子机制。
基因表达的失调可能导致细胞功能紊乱，甚至引起疾病。
《第二节 基因的表达--翻译》的教学设计
第二节基因的表达--翻译陈娟2011/9/23 18:01:21石嘴山市光明中学6315《第二节基因的表达--翻译》的教学设计一课标分析<< 课程标准>>中有关的具体内容要求：概述遗传信息的转录和翻译。
使用的知识性目标行为动词是“概述”，属于理解水平，要求学生通过学习，能够对基因的表达过程、基因与性状的关系进行解释、推断。
二教材分析（一）教材的地位与作用所使用的教材是中图版必修二。
讲述的内容是第三单元第二章第二节“基因的表达”。
本节是从本质上阐述生命现象的理论，是分子遗传学的核心。
本节教材是本册教材的重点之一，有承上启下的作用。
（二）教材前后联系“基因的表达”这部分内容，（1）从物质上看，讨论的是生命特有的两种大分子物质——蛋白质和核酸在生命现象中的关系。
学习过程需要生物学第一模块《分子与细胞》的知识作为基础，其中密切相关的内容有第二单元“细胞的自我保障”中关于蛋白质的结构和合成，核酸的结构和功能等。
（2）从结构上看，基因表达的过程是在细胞基本结构的不同区域中完成的，因此，还需要第一模块第一单元“有机体中的细胞”中细胞的结构和功能等内容作为基础。
（3）从功能上看，细胞代谢过程都是性状的体现，都是基因表达的结果，从这一点上说，本节内容有有助于对生命最基本特征的理解，这涉及第一模块第三单元“细胞的新陈代谢”中，关于酶在代谢中的作用及第四单元“细胞的生命周期”中有关细胞增殖、分化等内容。
另外，本节教材与生物学第三模块《稳态和环境》的学习也有密切的联系。
因为生命许多特有的调节活动都是基因——酶——性状或基因——蛋白质——性状的具体体现。
就本册而言本节有利于从本质上理解染色体变异与生物性状的关系；同时也有利于对第二单元基因的分离规律和自由组合规律的本质作进一步理解。
三教学建议基因的表达中的翻译过程比较抽象，学生接受起来比较困难。
我认为可以1、利用活动教具，将翻译过程直观化，突破重难点。
基因表达遗传信息的转译与翻译
基因表达遗传信息的转译与翻译基因是生命的基本单位，它承载着生物所有的遗传信息。
然而，这些遗传信息并不能直接被生物体所利用。
基因表达是指这些遗传信息被转录成RNA后续转译成蛋白质的过程，这一过程包括转录和翻译两个环节。
本文将探讨基因表达的转译与翻译过程。
一、基因的转录过程基因的转录是指DNA的一部分信息被转录成RNA分子的过程。
转录过程包括三个主要步骤：起始、延伸和终止。
1. 起始转录的起始需要一个起始位点，这个位点通常由转录因子识别和结合。
转录因子是一种特殊的蛋白质，它能够结合到某一具体的DNA序列上，并招募其他转录因子和RNA聚合酶。
一旦形成复合物，RNA聚合酶就会开始进行转录。
2. 延伸在转录延伸过程中，RNA聚合酶将合成RNA链，同时脱氧核苷酸三磷酸（dNTPs）会与RNA链的末端碱基（核苷酸）形成磷酸二酯键，从而延伸RNA链。
这个过程会一直进行，直到到达转录终止位点。
3. 终止终止是指转录的停止。
在DNA序列上存在特殊的终止位点，当RNA聚合酶到达这个位点时，转录过程会停止，并释放出合成的RNA 链。
二、基因的翻译过程基因的翻译是指转录生成的RNA分子被翻译成蛋白质的过程。
这一过程是通过蛋白质合成机器——核糖体来完成的。
1. 起始翻译的起始需要一个起始密码子，起始密码子通常为AUG（码子的一种）。
在翻译的起始过程中，起始密码子被核糖体识别，并与起始tRNA结合。
起始tRNA上携带着甲硫氨酸（methionine），它将成为翻译的第一个氨基酸。
2. 延伸在翻译延伸过程中，核糖体会接受新的tRNA，并将其上携带的氨基酸与前一个氨基酸形成肽键。
这个过程会一直进行，直到到达终止密码子。
3. 终止终止是指翻译的停止。
当核糖体到达终止密码子时，翻译过程会停止，并释放出合成的多肽链。
终止密码子不编码任何氨基酸，它只是一个信号，告诉核糖体停止翻译。
三、转译与翻译的调控转译和翻译过程都受到调控。
在转录过程中，转录因子的结合与特定的启动子序列有关，通过信号通路的激活和调节，转录因子的结合能够被增强或抑制。
gene expression名词解释
gene expression名词解释
基因表达是指基因在细胞中转录为RNA，然后通过翻译过程转化为蛋白质的过程。
基因表达是生物体内基因功能的实际展现，是生物体生理和病理状态的重要指标之一。
基因表达是一个复杂的过程，涉及多个分子和调控机制。
它包括基因转录（DNA转录为RNA）和基因翻译（RNA转化为蛋白质）。
基因表达的过程受到多种因素的调控，包括基因本身的序列信息、转录因子的结合、染色质构象和调控元件等。
在细胞中，基因表达的水平可以通过多种方式进行调节。
这些调节方式包括转录调控、RNA加工修饰、mRNA稳定性调控、转运和翻译调控等。
这些调控机制可以根据细胞类型、发育阶段、环境刺激等因素发生变化，从而导致不同细胞具有不同的基因表达谱。
基因表达的异常调控可能导致许多疾病的发生和发展，例如癌症、遗传病等。
因此，研究基因表达调控机制对于理解生物体的发育、疾病发生机制以及开发新的治疗策略具有重要意义。
分子生物学名词解释
5、基因组（genome）：细胞中一套完整单体的遗传物质的总和。
6、C值(C value)一种物种的基因组的DNA总量，其值通常是恒定的。
7、基因家族（gene family）：来源相同，结构相似，功能相关的一组基因，构成基因家族。
22、核酶(ribozyme)是一种具有催化活性的RNA分子，可特异性地切割靶RNA序列。
23、RNA编辑（RNA editing）：转录后加工时改变RNA编码区序列，使遗传信息在转录水平上发生变化，结果一个基因可以编码多种蛋白质。
24、同义密码子：编码相同氨基酸的密码子互称为同义密码子。
25、遗传密码（genetic code）mRNA分子上5’→3’方向，每三个核苷酸与一种氨基酸对应，全部64种组合所形成的体系。
分子生物学名词解释
（中药学专业适用）
1、基因（gene）：是有功能的DNA片段，含有合成有功能的蛋白质多肽链或RNA所必需的全部核苷酸序列，是遗传的结构和功能单位。
2、断裂基因（split gene）：真核生物的编码序列是不连续的，由外显子和内含子交替构成。
3、内含子（intron）位于编码序列之间，通常指基因中能被转录成初级转录物，但却不能成为成熟的mRNA组成部分的区域，即属于非编码序列。
18、增强子（enhancer）：远上游序列，－100以上，也可以出现在下游。能使与其邻近的基因转录频率明显增加的DNA序列。
19、单顺反子mRNA：只能编码一个蛋白质分子的mRNA。
20、多顺反子mRNA：能作为两种或多种多肽链翻译模板的mRNA。
21、转录因子（transcription factor）：参与RNA转录合成的一类蛋白质因子。
分子生物学名词解释
分子生物学名词解释1.基因表达（gene expression）：基因转录及翻译的过程。
对这个过程的调节就称为基因表达调节（gene regulation）。
rRNA、tRNA编码基因转录合成RNA的过程也属于基因表达2.基因表达调节（gene regulation）：是细胞中基因表达过程在时间，空间上处于有序状态，并对环境条件的变化做出适应反应的复杂过程。
3.基因表达的方式：组成性表达(constitutive expression)和适应性表达(adaptive expression）（1）、组成性表达：指不大受环境变动而变化的一类基因表达。
某些基因在一个个体的几乎所有细胞中持续表达，通常被称为管家基因(housekeeping gene)。
（2）、适应性表达：指环境的变化容易使其表达水平变动的一类基因表达。
应环境条件变化基因表达水平增高的现象称为诱导(induction)，这类基因被称为可诱导的基因(inducible gene)；相反，随环境条件变化而基因表达水平降低的现象称为阻遏(repression)，相应的基因被称为可阻遏的基因(repressible gene)。
4.基因表达的规律：时间特异性、空间特异性5.操纵子：是基因表达的协调单位，由启动子、操纵基因及其所控制的一组功能上相关的结构基因所组成。
操纵基因受调节基因产物的控制。
6.负转录调控：在没有调节蛋白质存在时基因是表达的，加入这种调节蛋白质后基因表达活性便被关闭，这样的调控为负转录调控。
正转录调控：如果在没有调节蛋白质存在时基因是关闭的，加入这种调节蛋白质后基因活性就被开启，这样的调控为正转录调控。
7.根据操纵子对某些能调节它们的小分子的应答，可分为可诱导调节和可阻遏调节两大类：（1）可诱导调节：指一些基因在特殊的代谢物或化合物的作用下，由原来关闭的状态转变为工作状态，即在某些物质的诱导下使基因活化。
例：大肠杆菌的乳糖操纵子（2）可阻遏调节：基因平时是开启的，处在产生蛋白质或酶的工作过程中，由于一些特殊代谢物或化合物的积累而将其关闭，阻遏了基因的表达。
基因表达教学课件ppt
翻译的场所
翻译主要在细胞质的核糖体上进行，核糖体是由RNA和蛋白质组成的复合体 。
翻译的起始
起始密码子
翻译的起始信号是mRNA上的起始密码子，它与核糖体上的起始因子结合，起始 翻译过程。
起始因子的作用
起始因子与起始密码子结合后，可以促进核糖体与mRNA的结合，并启动翻译过 程。
02
基因表达研究在农业领域也得到了广泛应用，通过对植物和动物基因表达的研 究，可以更好地了解生长发育和适应环境的机制，提高生产效率。
03
基因表达研究在环境科学领域也扮演着重要的角色，通过对不同生物在相同环 境下的基因表达比较，可以更好地了解生物对环境的适应性，为环境保护提供 科学依据。
基因表达研究的发展趋势
02
基因表达的转录
转录的概述
01
02
03
定义
转录是指将DNA序列转 化为RNA序列的过程。
转录的酶
转录需要RNA聚合酶的 参与。
转录的场所
转录主要发生在细胞核内 。
转录的启动
启动子
转录的启动子是RNA聚合酶识别和结合DNA序列的位点。
转录起始复合物
启动子与RNA聚合酶结合形成转录起始复合物。
转录起始复合物的形成过程
基因表达谱
通过基因表达谱可以了解疾病状态下哪些基因在发生变化，从而 为疾病的诊断提供依据。
生物标志物
一些基因表达产物可以作为疾病的生物标志物，例如：前列腺癌 中的PSA基因。
疾病分型
基因表达数据可以用于疾病的分型，例如：肺癌可以分为鳞状细 胞癌、腺癌和小细胞肺癌。
基因表达异常与疾病的治疗
靶向治疗
基因表达的名词解释
基因表达的名词解释基因表达（Gene Expression）是指细胞或个体中的基因通过转录和翻译过程产生功能性蛋白质的过程。
基因表达是生命活动的核心，控制着生物体内各种生理和生化过程的进行。
本文将从基本概念、机制和调控等角度解释基因表达，并探讨其在生物学领域中的重要性。
一、基因表达的基本概念基因是控制生物体遗传特征和性状的分子单位，位于染色体上。
基因表达指的是将基因的信息转化为具体的功能性产物，主要包括RNA和蛋白质。
基因表达的过程分为两个主要步骤：转录和翻译。
转录是指DNA模板上的信息被转录成为mRNA，而翻译是指mRNA被翻译成为蛋白质。
二、基因表达的机制1. 转录（Transcription）转录是基因表达的第一步，发生在细胞核中。
转录过程中，DNA的片段作为模板被RNA聚合酶酶作用下转录成为mRNA。
转录的结果是形成了一条具有与DNA相同编码信息的mRNA分子。
2. 翻译（Translation）翻译是基因表达的第二步，发生在细胞质中。
翻译是指mRNA分子通过与核糖体结合，在氨基酸的帮助下合成特定序列的蛋白质。
翻译的结果是将具体的基因序列转化为功能性蛋白质。
三、基因表达的调控基因表达的调控是指细胞根据内外环境信号对基因转录和翻译进行调节，从而实现细胞功能的适应性变化。
基因表达调控的主要方式包括转录调控和后转录调控。
1. 转录调控（Transcriptional Regulation）转录调控是指通过一系列转录因子的结合和激活，调控基因转录过程的速度和程度。
转录因子是DNA结合蛋白，能够结合到转录起始位点以及启动子区域，激活或抑制转录过程。
2. 后转录调控（Post-transcriptional Regulation）后转录调控发生在mRNA合成之后，通过影响mRNA的运输、剪接、稳定性和翻译等过程来调控蛋白质的合成。
这些调控可以通过RNA降解、RNA剪接、RNA编辑和表观遗传修饰等方式实现。
基因的表达(转录和翻译)
DNA分子（双链）
RNA
（单链）
碱基互补配对原则：
A-U
T-A
C-G（G-C）
非模板链
DNA
A—A—G—A—A—A—G—T— T T—T—C—T—T—T—C—A—A
模板链 mRNA
A—A— G—A—A—A— G — U— U
为什么RNA适合作DNA的信使？
转录
1、结构相似，都可以储存遗传信息； 2、RNA多为单链结构，较短，可通过核孔。 ◆ RNA的种类： 1、信使RNA（mRNA）
A—U,T—A,C—G,G—C
mRNA
1、DNA分子复制与遗传信息转录的相同之处（
D）
A 利用的模板都相同
C 所利用的酶都相同
B 利用的原料都相同
D 都遵循碱基互补配对原则
2、DNA的复制、转录和蛋白质合成分别发生在（B） A 细胞核 细胞质 核糖体 B 细胞核 细胞核 核糖体 C 细胞质 核糖体 细胞核 D 细胞质 细胞核 核糖体
tRNA、rRNA
（8）意义： 将DNA的遗传信息传递给RNA
场所
解旋 模板 原料
DNA复制 细胞核
转录 细胞核
每个位点都有解开 有遗传效应的片段解开 DNA的两条链 四种脱氧核苷酸 DNA的一条链 四种核糖核苷酸
酶
能量 碱基配对 产物
解旋酶，DNA聚合酶 解旋酶， RNA聚合酶 ATP A—T, C—G DNA ATP
（单向）
G
RNA聚合酶沿着DNA移动
转录
A A T C A A T A G U U A （单向）
G
核糖核苷酸一个一个连接起来
转录
A A T C A A T A G U U A G
第十三章 基因表达调控(试题与答案)
第十三章基因表达调控[測试题]一、名词解释1．基因表达(gene expression)2．管家基因(housekeeping gene)3．反式作用因子(trans-acting element)4．操纵子(operon)5．启动子(promoter)6．增强子(enhancer)7．沉默子(silencer)8．锌指结构(zinc finger)9．RNA干涉（RNA interference，RNAi）10．CpG岛11．反转重复序列(inverted repeat)12．基本转录因子(general transcription factors)13．特异转录因子(special transcription factors)14．基因表达诱导(gene expression induction)15．基因表达阻遏(gene expression repression)16．共有序列(consensus sequence )17．衰减子（attenuator）18．基因组（genome）19．DNA结合域（DNA binding domain）20．顺式作用元件(cis-acting element)21．基因表达的时间特异性(temporal specificity)22．基因表达的空间特异性(spatial specificity)23．自我控制（autogenous control）24．反义控制（antisense control）二、填空题25．基因表达的时间特异性和空间特异性是由____ 、____和____相互作用决定的。
26．基因表达的方式有____和____。
27．可诱导和可阻遏基因受启动子与＿相互作用的影响。
28．基因表达调控的生物学意义包括____ 、____。
29．操纵子通常由2个以上的＿序列与____序列,____序列以及其他调节序列在基因组中成簇串联组成。
30．真核生物基因的顺式作用元件常见的有____ 、____ 、____。
基因的表达转录和翻译
DNA mRNA
你现在学习的是第30页，课件共59页
信使RNA（mRNA）通过核孔从细胞核中出来，到细胞质中。
细胞核
A A T C AA T AG U U A G AU AUC
mRNA
核孔
细胞质
你现在学习的是第31页，课件共59页
二、遗传信息的翻译
U U A G AU AUC
mRNA
碱基序列
翻译
RNA的种类和功能
英文缩写
形状
功能
mRN A
作为翻译 的模板
转运RNA tRNA
携带氨基酸
三叶草形
核糖体RNA rRNA
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与蛋白质、Mg2+
组成核糖体
1. 转录的定义
转录
在细胞核中，以DNA的一条链为模 板合成RNA的过程。
转录可以分为几个步骤？
2. 转录的过程
你现在学习的是第12页，课件共59页
1、DNA分子复制与遗传信息转录的相同之处（ ） D
A 利用的模板都相同 B 利用的原料都相同
C 所利用的酶都相同 D 都遵循碱基互补配对原则
2、DNA的复制、转录和蛋白质合成分别发生在（ ）B
A 细胞核 细胞质 核糖体 B 细胞核 细胞核 核糖体 C 细胞质 核糖体 细胞核 D 细胞质 细胞核 核糖体
多肽链
（先合成肽链，然后在内质网、高尔基体加工成蛋白质）
你现在学习的是第51页，课件共59页
区分：遗传信息、密码子、反密码子
• 遗传信息：
（定位）
一般指DNA分子中的脱氧核苷酸序列（碱基序列） • 密码子：
mRNA分子上相邻的三个碱基决定1个氨基酸，
这样的三个碱基叫做1个密码子。 • 反密码子：
基因表达DNA的信息转录与翻译
基因表达DNA的信息转录与翻译基因表达：DNA的信息转录与翻译基因是生物体内特定功能的遗传物质，决定了生物的形态、结构和功能等特征。
而基因的表达过程，就是将DNA中的遗传信息转录成RNA，然后再翻译成蛋白质的过程。
这个过程对维持生物体的正常功能至关重要。
一、基因表达的概述基因表达是生物维持正常功能的关键过程之一。
在细胞核内，DNA 双链解旋后，酶类会识别并结合到特定的基因上，在酶的作用下，DNA被转录成RNA。
这个过程被称为基因的转录。
二、基因转录的过程基因的转录是指DNA中的遗传信息被转录成RNA的过程。
具体来说，转录过程包括启动、延伸和终止三个阶段。
1. 启动阶段启动阶段是指转录因子结合到DNA上，形成转录起始复合物，促使RNA聚合酶结合并开始转录的过程。
在这个阶段，转录因子的结合位点（启动子）被识别并结合，这样RNA聚合酶就能够结合到DNA 上开始转录。
2. 延伸阶段在启动阶段之后，RNA聚合酶沿着DNA模板链进行延伸合成RNA 链。
这个过程中，RNA聚合酶会逐个加入核苷酸单元，将RNA链合成与DNA模板链互补的RNA链。
3. 终止阶段终止阶段是指RNA聚合酶在终止密码子处停止转录，释放出合成的RNA链。
这个过程中，RNA聚合酶会识别终止密码子，并在其之后终止转录。
三、RNA的剪接和修饰在转录过程中产生的RNA被称为原始mRNA（pre-mRNA），它经过修饰和剪接的过程后才能成熟为成熟mRNA（mRNA）。
原始mRNA中包含着一些不具有编码功能的区域，称为内含子，以及具有编码功能的区域，称为外显子。
1. 剪接剪接是指通过剪接酶，将内含子从原始mRNA中剪切出来，然后将外显子连接起来的过程。
这个过程可以产生不同的剪接变体，从而使得同一基因产生不同的蛋白质。
2. 修饰修饰是指对刚合成的RNA进行化学修饰的过程。
这包括5'端的修饰（加上7-甲基鸟苷酸），以及3'端的修饰（加上poly(A)尾）。
基因表达-翻译教学设计
课题摘要
学科
生物
学段
高中
年级
二
单元
必修二
教材版本
浙科版
课程名称
基因表达－翻译
一、学习内容分析
1.教材分析
生命的活动要依赖于多种功能的蛋白质，但是蛋白质是如何合成，本节内容对于蛋白质的具体合成过程和所涉及到的各种结合的协调配合等相关知识都予以介绍，应该说这对于学生理解生命的活动本质有着重要意义，教师应该从多角度进行指导学习。
教学重点：翻译的过程。
教学难点：密码子的相关知识。
二、教学环境选择
□简易多媒体教室
三、教学过程设计
教学环节
活动设计
信息技术使用说明
引入课题
复习转录知识，引出翻译过程
学生观看转录过程视频
翻译过程学习
逐步展开翻译所需条件及过程
PPT图片展示翻译相关视频播放
学习小节
完整小结蛋白质合成的相关知识
PPT图片
四、教学评价设计
2.学情分析
在必修一中学生对蛋白质的相关知识有了一定的认识，而且有关核糖体的结构及功能也有了初步的认识，再加之上节课的学习即转录相关内容，应该说学生有了一定的知识准备，理解起来比较容易，但是对于密码子的认识还需要教师耐心细致地介绍。
3.教学目标（含重难点）
本节课的教学目标是认识密码子，了解翻译的基本过程。
1.评价方式与工具
□课堂提问 □书面练习 □其它知识框架图
2.评价量表内容（测试题、作业描述、评价表等）
见附件
六、Байду номын сангаас注
在应用好多媒体教学设备的同时，要时时关注与学生的互动，让学生在微观领域有一个正确认识，这就要求教师要应用好课件，特别是图片的选择和讲解，视频的动感展示以及相应的讲解。
调控基因名词解释
调控基因名词解释调控基因•基因表达（Gene expression）：指基因中的DNA序列转录成mRNA，并通过翻译生成蛋白质的过程。
调控基因技术主要关注于控制基因表达的过程。
•调控基因（Regulatory gene）：指参与调节其他基因表达的基因。
调控基因可以启动或抑制其他基因的表达，起到调控生物发育和功能的作用。
•转录因子（Transcription factor）：是一类能够结合到DNA上的蛋白质，调控基因表达的转录过程。
转录因子可以与DNA上的特定区域结合，并启动或阻断基因转录的过程。
•启动子（Promoter）：是位于基因的上游区域，作为转录因子结合的起始点，使得基因能够被转录。
启动子的不同序列决定了基因在特定条件下的表达水平。
•增强子（Enhancer）：是DNA中的一段区域，可以与转录因子结合，提高基因的表达水平。
增强子位于基因的上游或下游区域，能够增强转录过程中启动子的活性。
•激活子（Activator）：是一类转录因子，能够结合到增强子上，激活基因的转录。
激活子与增强子的结合可以增强启动子的活性，促进基因的表达。
•抑制子（Repressor）：是一类转录因子，能够结合到增强子上，抑制基因的转录。
抑制子与增强子的结合可以阻断启动子的活性，抑制基因的表达。
•RNA干扰（RNA interference）：是一种基因调控技术，通过引入特定的小RNA分子来抑制基因的表达。
RNA干扰可通过靶向基因的mRNA并降解其转录产物，从而调控基因表达。
•基因编辑（Gene editing）：是一类技术，用于直接修改基因的DNA序列，以改变或修复基因的功能。
常用的基因编辑技术包括CRISPR-Cas9、TALEN和ZFN等。
这些名词和技术代表了调控基因的重要概念和方法，它们在生物科学、医学研究和农业等领域具有广泛的应用前景。
通过调控基因，我们可以了解基因的功能和调控机制，并在基因水平上实现对生物体的控制和改造。
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起始密码子：2种，AUG、GUG，也编码氨基酸
种类
普通密码子：59种，只编码氨基酸 终止密码子：3种，UAA、UGA、 UAG， 不编码氨基酸，只是终止信号
三.tRNA
（1）转运RNA定义：分子结构呈三叶草形，其“叶柄”端能与一 个特定的氨基酸结合，“叶片”端有三个特殊的碱基称为“反密码 子”，能与mRNA上的“密码子”相识别。反密码子的种类：61种。
A
U
G
G
A
U
A
U
C
mRNA
• 一种氨基酸可以和多个密码子相对应 • 一般一个密码子只和一种氨基酸相对应
e.g.
•GGU •GGC •GGA •GGG
甘氨酸
密码子
P68 和69 3-2
• 种类：64种 • 包括3个终止密码子和2个起始密码子 • 起始密码：翻译第一个氨基酸的密码（AUG/GUG）也编码氨基酸 #细菌中，AUG/GUG都代表甲酰(xiān)甲硫氨酸 终止密码：是翻译终止的信号 不编码氨基酸 (UAA、UAG、UGA)
（2）反密码子
• 概念：与mRNA分子中密码子互补配 对的tRNA上的3个碱基 • 特点：反密码子的三个碱基与相应的 DNA模板链上对应的碱基相同，只是 DNA链上碱基T的位置在tRNA上为U
天冬 酰氨 异亮 氨酸
C U A
p68上图 反密码子
U A G
反密码子
四.过程
翻译小结 •场所: •模板: •原料: •条件: •产物: •原则:
翻译
一.翻译定义
在细胞质的核糖体上,以游离在细胞 质中的各种氨基酸原料，以mRNA为 模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白 质的过程。
目的：生成肽链！
在核糖体上 进行蛋白质 的合成—— 翻译
mRNA
二.遗传密码
遗传学上把mRNA中决定氨基酸的不同碱基排列顺序， 叫做“遗传密码”
密码子 密码子 密码子
细胞质的核糖体上 以信使RNA为模板 二十种氨基酸
需要酶和ATP
多个多肽或蛋白质 密码子与反密码子配对, 既碱基互补配对原则（A=U，G=C）
mRNA(密码