基因的表达yong(ok)

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名词解释 基因的表达

名词解释 基因的表达

名词解释基因的表达基因的表达是生物体在其基因组中所拥有的基因在蛋白质合成过程中被转录和翻译的过程。

在这个过程中,基因的信息从DNA分子转录成RNA分子,然后翻译成蛋白质分子。

基因表达是生物体发展、生长和功能运行的基础,对于进化和适应环境起着至关重要的作用。

基因的表达是一个高度调控的过程,包括转录和翻译两个主要步骤。

转录是指DNA中的一段基因被复制成RNA的过程,通过RNA聚合酶酶的催化作用,DNA 的信息被转录成一条RNA链。

这一过程是基因表达的第一步,而转录后的RNA 被称为信使RNA(mRNA)。

转录完成后,mRNA会通过核膜离开细胞核,进入到细胞质中,接下来就是翻译的过程。

翻译是指mRNA上的信息通过核糖体来转译成蛋白质的序列。

核糖体是一种包含多种蛋白质和rRNA(核糖体RNA)的复合物,它根据mRNA的编码序列来合成具有特定功能的蛋白质链。

在基因的表达过程中,除了转录和翻译,还有一系列复杂而精细的调控机制。

这些调控机制可以使细胞在不同的发育阶段、不同环境条件下产生不同的蛋白质,从而实现细胞的分化和特化。

基因表达的调控可以通过多种方式进行,包括转录因子的结合、DNA甲基化和组蛋白修饰等。

转录因子是一类能够结合到特定DNA序列上的蛋白质,它们能够促进或抑制基因的转录过程。

DNA甲基化是一种常见的表观遗传修饰方式,通过在DNA上加上一个甲基基团来影响基因的表达。

组蛋白修饰是指组蛋白上发生的一系列化学修饰,例如酶促的乙酰化、甲基化和磷酸化等,这些化学修饰可以影响染色质的结构和基因的可访问性。

基因表达的调控不仅限于单个基因,还可以通过基因组上的相互作用、基因网络和转录调控元件等方式进行。

例如,转录因子可以相互作用形成互作网络,不同的转录因子可以共同调控一组基因的表达。

转录调控元件是一种特殊的DNA序列,在特定的基因表达调控过程中起到重要的作用。

基因表达的异常往往与多种疾病的发生和发展相关。

例如,某些癌症可能由于基因表达调控失常而导致癌基因的过度表达,进而导致细胞的异常增殖和恶性转化。

什么是基因表达

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。

基因的表达

基因的表达

(3) 总结: 总结: DNA分子的脱氧核苷酸的排列顺序 分子的脱氧核苷酸的排列顺序 决定 mRNA的核糖核苷酸的排列顺序 的核糖核苷酸的排列顺序 决 定 氨基酸的排列顺序 决 定 蛋白质有结构与功能的特异性 决 定 生物的性状
转录
Hale Waihona Puke 翻译4、中心法则及其发展: 、中心法则及其发展:
DNA
转录 逆转录
(2) 转运 转运RNA (tRNA) 氨基酸的运载工具。它以其一端的 个碱基 反密码子) 个碱基(反密码子 氨基酸的运载工具。它以其一端的3个碱基 反密码子 识别RNA上的遗传密码,另一端则携带一个特定的氨 上的遗传密码, 识别 上的遗传密码 基酸进入核糖体。 基酸进入核糖体。 种类很多; ① 种类很多; 专一识别一种氨基酸的密码子 ②功能专一 专一运载一种氨基酸
2、一个转运RNA的一端的三个碱基是 、一个转运 的一端的三个碱基是CGA,这个 的一端的三个碱基是 ,这个RNA 运载的氨基酸是: 运载的氨基酸是: A、酪氨酸 B、谷氨酸 、酪氨酸(UAC) 、谷氨酸(GAC) C、精氨酸 D、丙氨酸 、精氨酸(CGA) 、丙氨酸(GCU)
3、下图表示DNA(基因 控制蛋白质合成的过程。 、下图表示 基因)控制蛋白质合成的过程 基因 控制蛋白质合成的过程。 请分析回答: 请分析回答: (1)图中标出的碱基符号,包括了 8 图中标出的碱基符号, 种核苷酸。 图中标出的碱基符号 包括了_______种核苷酸。 种核苷酸 (2)DNA双链中,_____链为转录链,遗传信息存在 双链中, ② 链为转录链 链为转录链, 双链中 ② 链上 密码子存在于_____链上 链上, 链上。 于____链上,密码子存在于 ③ 链上。 (3)如合成一种胰岛素,共含有 个氨基酸,则控制 如合成一种胰岛素, 个氨基酸, 如合成一种胰岛素 共含有49个氨基酸 合成的基因上,至少含有______个脱氧核苷酸 个脱氧核苷酸。 合成的基因上,至少含有 294 个脱氧核苷酸。 DNA片段 片段 信使RNA 信使 转运RNA 转运 氨基酸 ①。。。--T----A----C----。。。 。。。 。。。 。。。--A----T----G----。。。 ②。。。 。。。 。。。--U----A----C----。。。 。。。 ③ 。。。 。。。--A----U----G----。。。 。。。 ④ 。。。 。。。-⑤。。。 酪氨酸 ---。。。 。。。

基因的表达 PPT课件

基因的表达 PPT课件
Biblioteka C.na -18(n -1)

D.na/6 -18(n/6-1)
中心法则
DNA
转录
逆转录
RNA
翻译
蛋白质
附注:只有在极少数的病毒中,才有逆转录的过程
中心法则的5个过程全都运用了碱基互补配对原则
基因 基因对性状的控制 基因
酶合成 代谢 蛋白质结构
性状 性状
遗传信息、密码子、反密码子区别
• 遗传信息位于DNA分子的基因上面 密码子位于mRNA上面 反密码子位于tRNA上面
反密码子
tRNA的一端运载着特定的氨基酸,另一端连接 着反密码子,共有61种反密码子。 丙氨酸
功能:将细胞质中氨基酸
运至核糖体
C G A 反密码子
判断题
① 每种tRNA能识别并转运多种AA × ② 每种AA只有一种tRNA能转运它 × ③ tRNA能识别mRNA上的密码子 √ ④ tRNA转运AA到细胞核内 × ⑤ 一种tRNA可以携带几种结构相似的AA × ⑥ 每种AA都可由几种tRNA携带 ×
基因的表达
一、复习:基因的本质
基因:具有遗传效应的DNA片段。
染色体
染色体是DNA的 主要载体
基因是有遗传效 应的DNA片段
每条染色体上有一个DNA分子
DNA 是主要的遗传物质
每个DNA分子上 含有许多基因
是遗传物质的结构和功能单位
基因
基因中脱氧核苷酸 的排列顺序代表着 遗传信息
每个基因含有许 多脱氧核苷酸
• 遗传信息通过密码子间接控制氨基酸排序 密码子直接控制氨基酸的排序 反密码子则运载相应氨基酸的作用
转录、翻译与DNA复制的比较
模板 原料 产物 酶 碱基互补

基因的表达

基因的表达

基因的表达一、基因:1、概念:基因是具有遗传效应的DNA分子片段,是控制生物性状的结构和功能的基本单位。

2、基因与脱氧核甘酸、DNA、染色体关系3、基因的存在场所核基因:染色体上呈线性排列,有性生殖产生配子时基因和染色体真核 具有行为上的一致性。

质基因:线粒体、叶绿体原核:拟核病毒:核酸4、遗传信息:基因中脱氧核苷酸(或碱基对)的排列顺序,代表遗传信息。

每个基因都有特定的遗传信息。

二、基因的功能1、储存遗传信息:通过脱氧核苷酸的排列顺序。

2、传递遗传信息:时间:细胞分裂。

方式:DNA复制3、表达遗传信息:时间:个体发育中。

方式:转录和翻译。

三、基因控制蛋白质的合成:(一)基因的表达:基因(DNA)通过复制将遗传信息传递给后代,在后代的个体发育中,基因中的遗传信息以一定的方式反映到蛋白质的分子结构上来,使后代表现出与亲代相似的性状,这一过程叫基因的表达。

基因的表达是通过DNA控制蛋白质的合成来实现的。

(二)DNA和RNA的比较DNA RNA结构规则的双螺旋结构通常呈单链结构组成基本单位脱氧核苷酸核糖核苷酸五碳糖脱氧核糖(C5H10O4)核糖(C5H10O5)无机酸磷酸磷酸碱基嘌呤腺嘌呤 A腺嘌呤 A鸟嘌呤 G鸟嘌呤 G 嘧啶胞嘧啶 C胞嘧啶 C胸腺嘧啶 T尿嘧啶 U分类通常只有一类分为mRNA、rRNA、tRNA功能主要的遗传物质在无DNA的生物中是遗传物质,在有DNA的生物中,辅助DNA完成其功能。

考虑:下列各种生物体含有的碱基,核苷酸及核酸种类碱基种类核苷酸种类核酸种类五碳糖种类烟草烟草花叶病毒蓝藻噬菌体(三)基因表达过程1、 转录(表示为:DNA→mRNA)(1)概念:以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。

示意图为说明:转录是以基因为单位进行的,因为一个DNA分子包含有许多个基因,因此,1个DNA就可转录多种多个RNA,基因在转录时为模板的那条链不是固定的,不同基因模板链不同。

基因的表达(精品课件)

基因的表达(精品课件)

2.翻译:是指以mRNA为模板,合成特
定蛋白质的过程。
在 真核生物中,细胞核内转录而来的RNA产物 经过加工才能成为成熟的mRNA,然后转移到细胞 质中,用以蛋白质的合成。
核糖体与mRNA特定部位结合,然后沿着mRNA 长链移动,合成相应的多肽链
密码子:遗传学上把mRNA上决定一个
氨基酸的三个相邻的碱基,叫做一个密 码子。
游离的核糖核苷酸通过碱基互补配对与DNA模 板链上的碱基一一配对,RNA聚合酶将这些核苷酸
通过磷酸二酯键聚合成RNA分子
编码链
RNA聚合酶
模板链 游离核苷酸 RNA RNA的形成过程示意图
转录的方向?
转录过程总结
模板: DNA的一条链(模板链) 原料: 4种核糖核苷酸 酶: RNA聚合酶 能量: 需要 场所: 主要在细胞核 原则: 碱基互补配对原则 产物: mRNA、tRNA、rRNA
讨论: 1、为什么细胞合成蛋白质速度会如此快?
2、原核细胞和真核细胞在基因的表达方面可能存在 哪些区别?
真核、原核基因表达过程的区别:? 1.真核基因转录产生的RNA产物需要加工成熟才能翻译;
2.原核基因可以边转
DNA
RNA
蛋白质
复制 时间 场所 细胞分裂的间期 主要在细胞核
转录
翻译
个体生长发育的整个过程 主要在细胞核 细胞质的核糖体
模板
原料
DNA的两条单链
4种脱氧核苷酸
DNA的一条链 (模板链)
4种核糖核苷酸
mRNA
20种氨基酸
条件
产物 DNA
都需要特定的酶和ATP mRNA、tRNA、 rRNA
多肽(蛋白质)
A—T,T—A, G—C,C—G 遗传信息传递方向 DNA→DNA 使遗传信息从亲代 意义 传递给子代 碱基配对

基因表达方式

基因表达方式

基因表达方式
【最新版】
目录
1.基因表达的概述
2.基因表达的方式
3.基因表达的应用
正文
基因表达是指基因信息被转录和翻译成蛋白质的过程。

基因表达是生物学研究的一个重要领域,因为它控制着生物的性状和功能。

基因表达的方式主要有两种:转录和翻译。

转录是指基因的信息被转录成 RNA 的过程。

在转录过程中,RNA 聚合酶将 DNA 模板上的信息转录成 RNA,这个过程需要使用核苷酸作为原料。

转录产物包括信使 RNA(mRNA)、核糖体 RNA(rRNA) 和小核
RNA(snRNA)。

翻译是指 RNA 的信息被翻译成蛋白质的过程。

在翻译过程中,核糖体将 mRNA 上的信息翻译成蛋白质,这个过程需要使用氨基酸作为原料。

翻译产物是蛋白质,它们决定了生物的性状和功能。

基因表达的应用广泛,包括基因工程、基因治疗和基因诊断等。

基因工程是指通过改变基因的表达方式来改变生物的性状和功能。

基因治疗是指通过改变基因的表达方式来治疗疾病。

基因诊断是指通过检测基因的表达方式来诊断疾病。

基因表达是一个复杂的过程,它受到许多因素的调控。

包括启动子、增强子、沉默子和绝缘子等。

启动子是指调控基因转录起始的 DNA 序列。

增强子是指增强基因转录的 DNA 序列。

沉默子是指抑制基因转录的 DNA 序列。

绝缘子是指防止基因之间的相互影响的 DNA 序列。

基因的表达(一轮复习)

基因的表达(一轮复习)
基因的表达(一轮复习)
基因的定义和基本概念: 基因是生物遗传信息的基本单位,通过基因表达过程 将DNA中的遗传信息转录为RNA,再翻译为蛋白质。
基因与DNA
基因是DNA上的片段,DNA是包含基因的遗传物质。DNA通过双螺旋结构稳 定基因序列,并在基因表达过程中提供模板。
基因表达的过程
1
翻译
2
翻译是将mRNA转化为氨基酸链的过
基因表达决定了细胞的特 化和组织器官的形成。
疾病诊断和治疗
异常基因表达与疾病发生 和进展相关,被用于疾病 的早期诊断和靶向治疗。
新药开发
通过研究基因表达调控机 制,发现潜在的药物靶点 和治疗方法。
程,在核糖体中进行,最终形成蛋白
质。
3
转录
转录是将DNA模板转录为单链mRNA 的过程,通过RNA聚合酶酶促反应实 现。
调控基因表达
通过转录因子和表观遗传修饰等机制, 控制基因的转录过程,以实现基因表 达水平的调节。
转录和翻译
转录
通过核糖聚合酶将DNA模板转录为mRNA。
翻译
在核糖体中将mRNA翻译为蛋白质。
调控基因表达的机制
转录调控
• 启动子和转录因子的结合 • 甲基化和乙酰化等表观遗传修饰
翻译调控
• 调控mRNA稳达与遗传变异关系
基因表达的差异通过遗传变异产生。多态性和突变影响基因表达,对个体的生理和疾病易感性产生影响。
基因表达的重要性和应用
细胞分化和发育

基因的表达

基因的表达

基因的表达一、基因:1、概念:基因是具有遗传效应的DNA分子片段,是控制生物性状的结构和功能的基本单位。

2、基因与脱氧核甘酸、DNA、染色体关系3、基因的存在场所核基因:染色体上呈线性排列,有性生殖产生配子时基因和染色体真核具有行为上的一致性。

质基因:线粒体、叶绿体原核:拟核病毒:核酸4、遗传信息:基因中脱氧核苷酸(或碱基对)的排列顺序,代表遗传信息。

每个基因都有特定的遗传信息。

二、基因的功能1、储存遗传信息:通过脱氧核苷酸的排列顺序。

2、传递遗传信息:时间:细胞分裂。

方式:DNA复制3、表达遗传信息:时间:个体发育中。

方式:转录和翻译。

三、基因控制蛋白质的合成:(一)基因的表达:基因(DNA)通过复制将遗传信息传递给后代,在后代的个体发育中,基因中的遗传信息以一定的方式反映到蛋白质的分子结构上来,使后代表现出与亲代相似的性状,这一过程叫基因的表达。

基因的表达是通过DNA控制蛋白质的合成来实现的。

(三)基因表达过程1、转录(表示为:DNA→mRNA)(1)概念:以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。

示意图为说明:转录是以基因为单位进行的,因为一个DNA分子包含有许多个基因,因此,1个DNA就可转录多种多个RNA,基因在转录时为模板的那条链不是固定的,不同基因模板链不同。

如图:基因1可能以α链为模板,而基因2可能是以β链为模板,转录时为模板的链称为有义链,而另一条为反义链。

(2)发生场所真核:主要在细胞核,其次线粒体、叶绿体。

原核:细胞质模板:DNA的一条链原料:四种核糖核苷酸(3)条件能量:ATP酶:解旋酶、RNA聚合酶(4)原则:碱基互补配对原则: A配U ,G配C,C配G,T配A。

(5)具体过程:遗传信息的转录过程是在RNA聚合酶的催化作用下进行的,当RNA聚合酶与DNA分子的某一启动部位相结合时,DNA分子的这一片段的双螺旋结构解开,以其中的一条链为模板,聚合酶沿着该链移动,按照碱基互补配对原则,使细胞里已经存在的四种核糖核苷酸聚合成与该片段互补的信使RNA,这样储存于DNA分子中的遗传信息便转录到信使RNA分子上。

基因表达

基因表达

基因表达基因表达(gene expression)是指细胞在生命过程中,把储存在DNA顺序中遗传信息经过转录和翻译,转变成具有生物活性的蛋白质分子.生物体内的各种功能蛋白质和酶都是同相应的结构基因编码的。

1.转录过程在RNA聚合酶的催化下,以DNA为模板合成mRNA的过程称为转录(transcripti on).在双链DNA中,作为转录模板的链称为模板链(template strand),或反义链(antise nsestrand);而不作为转录模板的链称为编码链(coding strand),或有义链(sense stra nd).在双链DNA中与转录模板互补的一条DNA链即编码链,它与转录产物的差异仅在于DNA中T变为RNA中的U.在含许多基因的DNA双链中,每个基因的模板链并不总是在同一条链上,亦即一条链可作为某些基因的模板链的,也可是另外一些基因的编码链。

转录后要进行加工,转录后的加工包括:(1)剪接:一个基因的外显子和内含子都转录在一条原始转录物RNA分子中,称为前mRNA(pre-mRNA),又称核内异质RNA(heterogenuous nuclear RNA,huR NA)。

因此前mRNA分子既有外显子顺序又有内含子顺序,另外还包括编码区前面及后面非翻译顺序。

这些内含子顺序必须除支而把外显子顺序连接起来,才能产生成熟的有功能的mRNA分子,这个过程称为RNA剪接(RNa splicing)。

剪切发生在外显子的3’末端的GT和内含子3’末端与下一个外显子交界的AG处。

(2)加帽:几乎全部的真核mRNa 端都具“帽子”结构。

虽然真核生物的mRN A的转录以嘌呤核苷酸三磷酸(pppAG或pppG)领头,但在5’端的一个核苷酸总是7-甲基鸟核苷三磷酸(m7GpppAGpNp)。

mNRA5’端的这种结构称为帽子(cap)。

不同真核生物的mRNA具有不同的帽子。

mRNA的帽结构功能:①能被核糖体小亚基识别,促使mRNA和核糖体的结合;②m7Gppp结构能有效地封闭RNa 5’末端,以保护mRNA免疫5’核酸外切酶的降解,增强mRNA的稳定(3)加尾:大多数真核生物的mRNA 3’末端都有由100~200个A组成的Poly (A)尾巴。

2021高考生物必备知识点:基因的表达

2021高考生物必备知识点:基因的表达

2021高考生物必备知识点:基因的表达
[键入文字]
我们应该为下一轮的三轮高考打下坚实的基础。

现在,萧边将收集和整理必要的生物知识点为2022高考:基因表达为你帮助你的第一轮审查。

基因表达(geneexpression)是指细胞在生命过程中,把储存在dna顺序中遗传信息经过转录和翻译,转变成具有生物活性的蛋白质分子。

生物体内的各种功能蛋白质和酶都是同相应的结构基因编码的。

差别基因表达(differentialgeneexpression)指细胞分化过程中,奢侈基因按一定顺序表达,表达的基因数约占基因总数的5%~10%。

也就是说,某些特定奢侈基因表达的结果生成一种类型的分化细胞,另一组奢侈基因表达的结果导致出现另一类型的分化细胞,这就是基因的差别表达。

其本质是开放某些基因,关闭某些基因,导致细胞的分化。

高考生物基本知识点:基因表达知识点综述
1、基因:是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位,是有遗传效应的dna 片段。

基因在染色体上呈间断的直线排列,每个基因中可以含有成百上千个脱氧核苷酸。

一。

第20讲 基因的表达

第20讲  基因的表达

酪氨酸酶基因异常
↓ 酪氨酸酶缺乏 ↓
不能合成黑色素
↓ 白化病症状
3.基因与性状的关系 (1)一般来说,基因决定生物体的性状 (2)基因与性状的关系并不都是简单的线性关系 一个基因控制一个性状(基因的特异性);如白化病
一个基因控制多个性状(基因的多效性);如翻毛鸡
多个基因控制一个性状(多基因效应);如身高
(2)细胞质基因与细胞核基因的区别 细胞质基因 存在部位 是否与蛋白 质结合 基因数量 遗传方式 功能 叶绿体、线粒 体、细菌质粒 否,DNA分子裸露 少 母系遗传 复制,转录,翻译 细胞核基因 细胞核中
与蛋白质结合成为染色体
多 遵循孟德尔遗传规律 复制,转录,翻译
DNA转录 DNA→RNA
DNA一条链
含AUGC的4种核 糖核苷酸 含AUGC的 4种核糖核苷酸
RNA
绝大多数生物
RNA复制 RNA→RNA
RNA
RNA
以RNA为遗传物质 的生物(如烟草花 叶病毒) 某些致癌病毒 (如艾滋病病毒)
RNA逆转录 RNA→DNA
RNA
含ATGC的 4种脱氧核苷酸
DNA
翻译 (RNA→多肽)
(4) 极少数RNA还具有催化作用
三.遗传信息的转录 1.转录的概念 主要在细胞核中,以DNA的一条链为模板合成RNA (tRNA,rRNA,mRNA)的过程称为转录
2.转录的过程-以蛋白质的表达为例
RNA聚合酶有解旋DNA, 连接核糖核苷酸生成磷 酸二酯键的功能
四.遗传信息的翻译
1.翻译的概念 游离在细胞质中的20种氨基酸,就以mRNA为模板合成具有一定 氨基酸顺序的蛋白质,这一过程叫做翻译。
④相关计算 基因中的碱基数:mRNA中的碱基数 :氨基酸数(不考虑终止密码子的情况下) 6 3 1

基因的表达总结

基因的表达总结

基因的表达总结基因的表达是指基因通过转录和翻译过程将遗传信息转化为具有功能的蛋白质的过程。

这一过程是生物体中多种生物学过程的基础,包括细胞分化、发育、生长以及对环境刺激的应答等。

基因的表达也是遗传信息传递的关键步骤,决定了生物体的形态和功能。

基因的表达过程分为转录和翻译两个阶段。

转录是指DNA信息转化为RNA的过程。

它在细胞核中进行,通过RNA聚合酶酶解DNA的双链,将其中一个链作为模板合成RNA分子。

转录起始位点的选择和调控是转录过程中的重要环节。

在这一过程中,转录因子和调控序列参与了启动子识别、转录起始和转录活性的调控。

转录因子可以结合到DNA上的特定序列上,通过相互作用形成转录复合物。

这些复合物协同作用,将转录因子引导到正确的位置,识别和启动特定基因的转录。

翻译启动因子和启动子序列的相互作用促使RNA聚合酶与DNA结合并开始合成RNA链。

生物体中产生多种类型的RNA,包括信使RNA(mRNA)、转运RNA (tRNA)和核糖体RNA(rRNA),它们在基因表达过程中扮演着不同的角色。

翻译是指通过核糖体上的蛋白质将mRNA上的遗传信息翻译成蛋白质的过程。

翻译发生在细胞质中,涉及到大量的蛋白质和多种环境因素的调控。

翻译的起始、延伸和终止是翻译过程中的关键步骤。

翻译的起始通常由AUG密码子引导,该密码子能与启动因子结合并与核糖体小亚基结合。

翻译被启动因子和其它蛋白质的结合所调节,以确保正确的起始。

核糖体将各个氨基酸通过与tRNA分子中的特定氨基酰-tRNA合成酶配对,以确保正确的氨基酸序列被合成。

终止子的识别和与核糖体的相互作用使核糖体停止合成蛋白质,并释放新合成的蛋白质。

基因的表达过程受到许多调控因子的影响。

在转录过程中,转录因子、DNA序列和调控区的互作决定了启动子的识别和活性。

这些调控因子的变化会导致基因表达的增加或减少。

另外,DNA甲基化也是基因转录调控的重要机制之一。

DNA甲基化通过在DNA分子上添加甲基来改变基因表达的活性。

基因的表达总结

基因的表达总结

基因的表达总结基因表达是指基因在生物体内通过转录和翻译的过程,转化为蛋白质的过程。

基因的表达对于生物体的正常功能和发育起着至关重要的作用。

本文将总结基因的表达过程、调控机制以及在生物学研究中的应用。

一、基因表达的过程基因表达主要分为两个过程:转录和翻译。

1. 转录转录是指DNA中的基因序列被转录成为mRNA的过程,该过程发生在细胞核中。

转录分为三个主要阶段:起始、延伸和终止。

•起始阶段:RNA聚合酶(RNAP)结合到DNA的启动子区域,并开始向下游方向进行合成;•延伸阶段:RNAP延伸合成RNA链,同时DNA以两个互补链拆开;•终止阶段:转录到达终止信号,RNAP与转录产物一起从DNA模板上解离,转录过程结束。

2. 翻译翻译是指mRNA被转化为蛋白质的过程,该过程发生在细胞质中的核糖体中。

翻译的主要步骤包括:•初始子结合:mRNA与核糖体亚单位结合,形成翻译起始复合物;•延伸:核糖体依次将氨基酸添加到正在合成的蛋白质链中,直到到达终止密码子;•终止:终止密码子使翻译复合物解离,蛋白质链从核糖体中释放出来。

二、基因表达的调控机制基因表达的调控机制复杂多样,包括转录调控和后转录调控。

1. 转录调控转录调控是指通过激活或抑制基因转录的过程来调节基因表达。

转录调控因子(Transcription Factors, TFs)与DNA结合,调控转录的启动和终止。

转录调控因子可以通过结合启动子区域上的响应元件,激活或抑制转录过程。

常见的转录调控因子包括激活子和重pressor。

激活子结合到启动子区域上的激活序列,招募共激活因子形成转录增强子,促进转录的启动。

而重pressor结合到启动子区域上的抑制序列,招募共抑制因子形成转录抑制子,阻止转录的启动。

2. 后转录调控后转录调控是指转录产物mRNA在转录后调控基因表达的过程。

这种调控方式主要通过mRNA的稳定性和翻译效率实现。

后转录调控的方式包括:•RNA剪接调控:mRNA剪接产生多个不同的转录本,实现了基因的多样性表达;•RNA降解调控:通过RNA的降解速度来调控mRNA的稳定性,进而影响基因表达水平;•转译调控:通过RNA结合蛋白、RNA互补配对等方式,调节mRNA 的翻译效率。

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(一)RNA
磷酸
1、基本组成单位:核糖核苷酸 核糖 碱基 (A U C G) 脱氧核糖核苷酸 核糖 核苷酸
脱氧核糖 核糖
比较RNA与DNA的不同
比较项目
基本单位 五碳糖 含氮碱基 结构 主要存在部位
DNA
脱氧核苷酸 脱氧核糖
RNA
核糖核苷酸 核糖
A T C G
双链结构
细胞核
A U C G
多为单链结构
转录 翻译 生长发育的整个过程 细胞核 核糖体 mRNA DNA的一条链
氨基酸约20种
原料 游离脱氧核苷酸4种 游离核糖核苷酸4种
模板、原料、能量、 模板、原料、能量、模板、原料、能量、 条件 酶 酶 酶 配对 产物 A-T、T-A 两个相同的DNA A-U、T-A 一个mRNA A-U、U-A 多肽→蛋白质
T A
• 第2步:核糖核苷酸与DNA碱基互补配对, 两者以氢键结合。 • 在RNA聚合酶的作用下,核糖核苷酸依次连接。
CG TT G C GG TC A C G T T G CC TA T
A G GA
T A C A G C A A C G C C A G T G C RNA 聚合酶
• 第3步:在RNA聚合酶的作用下,新结合的 核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上
总结:基因指导蛋白质的合成 DNA
G T G C A T C G A C A C G T A G C T
转 录
mRNA
G U G C A U C G A
翻 译
蛋白质
缬氨酸
组氨酸
精氨酸
阶段 项目
转录
在细胞核中,以DNA的一 条链为模板合成mRNA的过 程。 细胞核 DNA的一条链 DNA→mRNA
非模板链 模板链
A A T C A A T A G U U A G U U A U C mRNA
DNA
mRNA
1. 遗传信息的转录小结
(1)转录的定义:
在细胞核中,以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程。 (2)转录的场所: 主要在细胞核中,在线粒体、叶绿体中也能发生 (3)转录的模板: (4)转录的原料: DNA分子的一条链。 四种核糖核苷酸。 模板、原料、ATP(能量)、酶。 A T C G DNA ─┴─┴─┴─┴─ ─┴─┴─┴─┴─ RNA U A G C
mRNA为什么叫做信使RNA?它是谁的信使? 因为它是遗传信息的传递者,所以叫做信使 RNA。它是DNA的信使。 为什么mRNA适于作DNA的信使?
(1)RNA是由基本单位——核糖核苷酸连接而成,与 DNA一样能储存遗传信息。 (2) RNA一般为单链,比DNA短,能通过核孔,从 细胞核转移到细胞质中。 (3) RNA与DNA的关系中,也遵循“碱基互补配对 原则”。因此以RNA为媒介可将遗传信息传递到细 胞质中。
信息 传递
DNA→ DNA
复制 DNA 转录
DNA→ mRNA mRNA
mRNA→蛋白质 蛋白质
翻译
遗传信息表达的相关计算 DNA
转录
6n 个碱基 3n 个碱基
RNA
翻译
多肽链 n 个氨基酸
第34页
一个mRNA分子同时结合多个核糖体
一个mRNA分 子上结合多 个核糖体, 同时合成多 条肽链
意义: 少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质
1个碱基决定一个氨基酸,只能决定4种
氨基酸 A U C
A U C G
G
A
U
C
G
只能决定42=16种 2个碱基决定一个氨基酸,
氨基酸
A
A A
U
A U
C
A C A G
G
C A
A
C U
U
C C
C
C G
G
U A
U U
U C
U G
G A
G U
G C
G G
只能决定43=64种 3个碱基决定一个氨基酸,
氨基酸 A U C G A C A C G T T G CC TA T CA G C A A C G C C A G T G C RNA聚合酶
T A
• 第4步:合成的mRNA从DNA链上释放, 而后DNA双链恢复双螺旋结构
A G GA
CG TT G C GG TC A C G T T G CC TA T CA G C A A C G C C A G T G C
翻译
以信使RNA为模板,合成具 有一定氨基酸顺序的蛋白质 的过程 细胞质的核糖体
定义
场所 模板 遗传信息传 递的方向 原料 产物
信使RNA
mRNA→蛋白质
含A、U、C、G的4种核 糖核苷酸
信使RNA
合成蛋白质的20种氨基 酸
有一定氨基酸排列顺序的多肽, 进一步加工为蛋白质
复制
时间
场所
模板
分裂间期 细胞核 DNA两条母链
mRNA通过核孔进入细胞质中,开始它新的
历程——翻译。
二、遗传信息的翻译:
1.概念:
游离在细胞质中的各种氨基酸,以 mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序 的蛋白质,这一过程叫做翻译.
碱基与氨基酸之间的对应关系
DNA和RNA都只含有4种碱基,而组成生物体蛋白质
的氨基酸有20种。这4种碱基是怎样决定蛋白质的 20种氨基酸的?
多肽链
mRNA
U A C C G T G G A C U G A U G G C A C C U G A C A U A G G C A
核糖体
核糖体
核糖体
解旋 配对
连接
释放
5. 遗传信息的转录小结
3.翻译时的模板: mRNA
1.翻译的概念: 2.翻译的场所:细胞质中的核糖体 4.翻译的原料: 游离的氨基酸
转录是指:在细胞核中,以DNA的一条链为模 板合成mRNA的过程。
遗传信息的转录过程( DNA 转录 mRNA) 细胞核 第1步 一段DNA双链解开,双链的碱基得以暴露 原料:游离的4种核糖核苷酸
C
RNA聚合酶 ATP
G
A G GA
CG TT G C GG TC A C G T T G CC TA T CA G C A A C G C C A G T G C
3个终止密码:
提示: 1.一种密码子决定一种氨基酸,但一种氨基酸 可以由 1种或几种 不同的密码子决定。
提示2. 共64个密码子,其中有3个终止密码,没有对 应的氨基酸。能决定氨基酸的密码子只有61个。
3.氨基酸的“搬运工”——tRNA
每个tRNA的一端是携带 特定的氨基酸的部位,另 一端有3个碱基,每个 tRNA上的这3个碱基,都 只能专一地与mRNA上的特 定的3个碱基(密码子)配 对,称为反密码子
第三个 字母 U C A G U C A G U C A G U C A G
a. 密码子表查法 例:CCU脯氨酸 b.密码子的特点
专一性
一个密码子只对应一 种氨基酸
C
简并性
一种氨基酸可对应 多个密码子
A
通用性
地球上几乎所有生物 都共用一套密码子
G
c.特殊密码子
2个起始密码:
AUG UAA GUG UAG UGA
(5)转录的条件:
(6)转录时的碱基配对: (7)转录的产物:mRNA。
(8)转录的特点:
边解旋边转录;单链转录
转录完成,DNA仍恢复到原来的双螺旋结构 (9)转录的单位:
基因(一段DNA)
(10)转录过程中的遗传信息流动:
DNA
mRNA
转录得到的RNA仍是碱基序列,而不是蛋白质。 那么,RNA上的碱基序列如何能变成蛋白质中氨 基酸的种类、数量和排列顺序呢?mRNA如何将 信息翻译成蛋白质?
5.翻译的条件: 模板、原料、能量、酶? A U C 6.翻译时的碱基配对:
7.产物: 蛋白质(肽链) 遗传信息流动: mRNA
G mRNA ─┴─┴─┴─┴─ t RNA ─┴─┴─┴─┴─ U A G C
蛋白质
注意:有几种RNA参与翻译?
从基因的表达过程可以看出: DNA(基因)中脱氧核苷酸的排列顺序决定 了信使RNA中 核糖核苷酸 的排列顺序,进而决定 氨基酸 的 排列顺序,最终决定了 蛋白质 的 结构和功能特异性。
tRNA是否只有三个碱基?
天冬酰 氨
1、细胞中的tRNA中的反密码子有 多少种? 61种 2、tRNA和氨基酸转运有何对应关系?
C U A
反密码子
每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。
每种氨基酸可由一种或几种tRNA转运。
与mRA上的密码子互补配对
4.翻译过程:
C U
G U A U
G G A U A C C G T
细胞质
2、RNA的结构
通常呈单链,
• 3、 RNA的种类和功能 • mRNA :携带遗传信息,翻 译的模板 • tRNA :识别并转运特定 的氨基酸
P
核糖
A G C U
P
P P
核糖
核糖
• rRNA :是核糖体的重要 组成成分
核糖
提示:三种RNA都是在细 胞核里转录来的,但只有 mRNA能携带遗传信息, 能作为信使、
转录
DNA分子是怎样控制遗传性状的?
现代遗传学认为: 生物的性状是由 基因 控制的 性状是由 蛋白质 物质体现的 DNA(基因)
翻译

蛋白质(性状)
基因指导蛋白质合成的过程,叫基因的表达。
一 遗传信息的转录
问题1:DNA主要 存在细胞核中,而 蛋白质合成是在细 胞质中进行的,两 者如何联系起来的 呢?
C 丝氨酸 丝氨酸 丝氨酸 丝氨酸 脯氨酸 脯氨酸 脯氨酸 脯氨酸 苏氨酸 苏氨酸 苏氨酸 苏氨酸 丙氨酸 丙氨酸 丙氨酸 丙氨酸
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