分子遗传学_转录和翻译
生物化学-DNA复制、转录、翻译
4、解链、解旋酶类
DNA解链酶
解开DNA双链 每个bp消耗2个ATP
与单链DNA结合,维持单
单DNA结合蛋 白(SSB）
链状态 (“镇纸”)
使其不受核酸酶水解，保 持完整性。
4、DNA拓扑异构酶
改变DNA分子构象，理顺DNA链，使复制能顺利进行。
拓扑异构酶Ⅰ 转轴酶
切断DNA双螺旋中的一 股，张力下降后封闭。
拓扑异构酶Ⅱ 旋转酶
切断DNA双链，使另一 双链经过此缺口，再封闭。
5、引发体
RNA引物的合成和复制的起始必需。
蛋白质 DnaA蛋白
结合到DNA双链复制起始部位
DnaB蛋白 引物酶
解链酶的作用 合成RNA引物
6、DNA连接酶
催化二段DNA链之间3’,5’ 磷酸二酯键的形
DNA互补链取代杂交链中的RNA，恢复双 螺旋结构。
5’
RNA链的延长
合成方向
3’
DNA
5 3
RNA
RNA聚合酶 核糖体
原核生物转录过程中的羽毛状现象
3、终止
RNA聚合酶到达终止位点，聚合反应停止。
分类： 依赖ρ因子（终止子）的转录终止 非依赖ρ因子的转录终止
释放RNA分子
RNA聚合 酶
遗传信息的传递
—DNA、RNA、蛋白质的生物合成
中心法则
复制
转录
翻译
复制 DNA
RNA
蛋白质
逆转录
第一节 DNA的生物合成 — DNA的复制
-概念： 以亲代DNA分子为模板，合成子代DNA分子的 过程。
-时期： 有丝分裂间期、减数第一次分裂间期
-场所： 细胞核(主要)、叶绿体、线粒体 -碱基互补配对原则： A＝T G≡C
遗传学名词解释
遗传学复习资料1、孟德尔定律：是G.J.孟德尔根据豌豆杂交实验的结果提出的遗传学中最基本的定律，包括分离定律和独立分配定律。
分离定律指一对遗传因子在杂合状态下并不相互影响，而在配子形成中又按原样分配到配子中去。
独立分配定律指两对或两对以上的基因在配子形成过程中的分配彼此独立。
由于雌雄配子的随机组合，因而在子代中出现各种性状的各种组合，而且按一定的比例出现。
2、转导：由噬菌体将一个细胞的基因传递给另一细胞的过程。
它是细菌之间传递遗传物质的方式之一。
其具体含义是指一个细胞的DNA或RNA通过病毒载体的感染转移到另一个细胞中。
3、转化：通常指正常细胞经各种致癌剂处理后成为癌细胞的过程。
也可指因外源基因导入使基因型和表型发生永久性遗传改变的现象。
4、性导：细菌细胞在接合时，携带的外源DNA整合到细菌染色体上的过程。
通常利用F‘因子（带有部分细菌染色体的性因子）来形成部分二倍体。
5、条件致死突变：在一定条件下表现致死效应，但在其它条件下能够存活的类型。
6、高频重组体：F因子整合在染色体上的细菌称为高频重组细菌(Hfr)。
7、质粒：是细菌拟核裸露DNA外的遗传物质，为双股闭合环形的DNA,存在于细胞质中，质粒编码非细菌生命所必须的某些生物学性状，如性菌毛、细菌素、毒素和耐药性等。
质粒具有可自主复制、传给子代、也可丢失及在细菌之间转移等特性，与细菌的遗传变异有关。
8、位点专一性重组：这类重组在原核生物中最为典型。
这种重组依赖小范围的同源序列的联会，重组也只限于在这一小范围内，其重组事件也只涉及特定位置的短同源区或是特定点碱基序列之间。
重组时发生精确的切割，连接反应，DNA不失去不合成。
俩个DNA分子并不交换对等的部分，有时是一个DNA分子整合到另一个DNA分子中，因此将这种重组又称为整合式重组。
9、同源重组：是指发生在非姐妹染色单体之间或同一染色体上含有同源序列的DNA分子之间或分子之内的重新组合。
10、染色体重复：染色体上增加了某片段DNA序列的一种畸变。
分子生物学-名词解释中文
第十章DNA的生物合成一、遗传学的中心法则和反中心法则：DNA通过复制将遗传信息由亲代传递给子代；通过转录和翻译，将遗传信息传递给蛋白质分子，从而决定生物的表现型。
DNA的复制、转录和翻译过程就构成了遗传学的中心法则。
但在少数RNA病毒中，其遗传信息贮存在RNA中。
因此，在这些生物体中，遗传信息的流向是RNA通过复制，将遗传信息由亲代传递给子代；通过反转录将遗传信息传递给DNA，再由DNA通过转录和翻译传递给蛋白质，这种遗传信息的流向就称为反中心法则。
二、DNA复制的特点：1．半保留复制：DNA在复制时，以亲代DNA的每一股作模板，合成完全相同的两个双链子代DNA，每个子代DNA中都含有一股亲代DNA链，这种现象称为DNA的半保留复制(semiconservative replication)。
DNA以半保留方式进行复制，是在1958年由M. Meselson 和F. Stahl 所完成的实验所证明。
2．有一定的复制起始点：DNA在复制时，需在特定的位点起始，这是一些具有特定核苷酸排列顺序的片段，即复制起始点（复制子）。
在原核生物中，复制起始点通常为一个，而在真核生物中则为多个。
3．需要引物(primer)：DNA聚合酶必须以一段具有3'端自由羟基（3'-OH）的RNA作为引物，才能开始聚合子代DNA链。
RNA引物的大小，在原核生物中通常为50～100个核苷酸，而在真核生物中约为10个核苷酸。
4．双向复制：DNA复制时，以复制起始点为中心，向两个方向进行复制。
但在低等生物中，也可进行单向复制。
5．半不连续复制：由于DNA聚合酶只能以5'→3'方向聚合子代DNA链，因此两条亲代DNA链作为模板聚合子代DNA链时的方式是不同的。
以3'→5'方向的亲代DNA链作模板的子代链在聚合时基本上是连续进行的，这一条链被称为领头链(leading strand)。
遗传信息的转录与翻译
遗传信息的转录与翻译遗传物质是细胞生物活动中非常重要的一部分，而遗传信息的转录和翻译是研究遗传物质组成的一个重要方面。
本文将就遗传信息的转录和翻译这一主题进行探讨。
一、什么是遗传信息？遗传信息是DNA分子所携带的生物学信息，在DNA分子中由基因编写而成。
遗传信息的传递不仅在遗传学中具有重要的作用，在生物学的其他领域也都有非常广泛的应用。
二、遗传信息的转录遗传信息的转录是指过程中的DNA转录成RNA的过程。
具体的过程是：RNA聚合酶酶作为一个复合酶与一些辅助蛋白组合来构成RNAPII，它负责RNA聚合作用。
其中，一条DNA链被模板酶作用，从而合成一条RNA链。
并在RNA聚合物形成后，被RNA聚合酶从DNA模板上解除与RNA链的连接，RNA聚合物会在核酸序列的方向行进，直至遇到出现特定序列的终止子，RNA聚合物便停止合成，然后由核酸链断裂酶在终止子处切断RNA链，最终释放成品RNA分子。
在RNA的转录过程中，有许多不同的可能阶段，包括转录起始点的选择、RNA产生的节奏以及后续的RNA调控。
三、遗传信息的翻译遗传信息的翻译是指RNA转化成蛋白质的过程。
具体的过程是：mRNA分子通过核孔到达细胞质，并与三种可转移的RNA分子（又称tRNA，transfer RNA）形成互相作用。
一个配对为一个二面角位点称为tRNA分子的反向L─ (第11位及第15位内部氨基酸残基之间的交叉点)。
这里的反向，是指与DNA的氨基酸序列（L，D，L，D，……）相反，而留在RNA上形成左右颠倒（右、左、右、左……）的氨基酸序列。
tRNA上的核苷酸残基与氨基酸配对，形成氨基酸-tRNA复合物。
当核糖体绕过mRNA时，三个不同的tRNA组件依次加入，并成为多肽合成的第一，第二和第三个位置。
通过肽键反应氨基酸通过另一个tRNA对到它的氨基酰tRNA上，并在第一个tRNA 分子上建立了肽键。
随着核糖体融合组件滑动，多肽合成依次加入，直到到达一个终止符号。
分子遗传学的内容
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mRNA基因转录激活及其调节
• mRNA基因是蛋白质基因，在基因组中占据 绝大多数，由RNA聚合酶II转录，真核RNA 聚合酶II与十几种基本转录因子结合成转录 起始复合物，对蛋白质基因进行转录。基本 转录因子中只有TFII D可以和TATA盒结合. TFII D由TBP（TATA结合蛋白）和十几种 TBP相关因子（TAF）构成。真核基因调节 的三大要素是顺式作用元件 反式作用因子 和RNA聚合酶，它们通过DNA和蛋白质及 蛋白质和蛋白质的相互作用调节的转录。
• （1） DNase I超敏位点: 由于转录激活区组 蛋白部分脱落，产生DNase I超敏位点 。
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• （2）DNA 拓扑构像发生变化，DNA转录 时，RNA 聚合酶的前面是正超螺旋，后面 是负螺旋。
• （3） DNA碱基修饰变化 转录激活的基因 处于低甲基化状态。
• （4）组蛋白的数量、结构和化学修饰发生 变化
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• 二、真核基因表达调节特点:
• （A） RNA聚合酶 原核生物只有一种RNA 聚合酶，真核生物有三种，分别转录不同的 RNA，RNA聚合酶II负责转录蛋白质的基 因 ，因此该酶最为重要 。
• （B） 活性染色质结构的变化 基因转录可 在染色质水平上调节，基因转录激活的染色 质在结构和性质上发生如下变化；
• 男性性别基因丢失九成 千万年后男人将消失! 澳大利亚国立大学的遗传学家詹妮?格雷夫斯教授 在近日的第15届国际染色体代表会议上发表讲话
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• 称，1000万年后目前现存的这种男人类型将 在地球上消失。3亿年前，当男性特有的Y 染色体产生之际曾含有1438个基因，但到目 前为止其中的1393个基因已经消失了，剩下 的45个基因也将在1000万年后消失。这就意 味着负责睾丸发育和男性荷尔蒙分泌的SRY
植物分子遗传学研究植物的遗传物质及其遗传信息传递
植物分子遗传学研究植物的遗传物质及其遗传信息传递植物分子遗传学是研究植物遗传物质及其遗传信息传递的一门学科。
通过对植物的遗传物质DNA和RNA的研究，揭示植物遗传信息的传递过程以及遗传变异的机制。
本文将介绍植物分子遗传学的基本概念、研究方法及其在植物遗传育种中的应用。
一、植物分子遗传学的基本概念植物分子遗传学是遗传学的一个分支学科，研究植物的遗传物质以及遗传信息如何在植物个体及其后代中传递和表达。
植物的遗传物质主要是DNA和RNA，DNA包含了植物遗传信息的模板，而RNA则负责将遗传信息转化为蛋白质。
植物的遗传信息传递过程主要包括DNA复制、转录和翻译等步骤。
DNA复制是指DNA分子的复制过程，确保遗传信息准确无误地传递给下一代。
转录是指DNA转化为RNA的过程，通过RNA分子将DNA的遗传信息转运到细胞质中进行翻译。
翻译是指RNA分子通过核糖体将遗传信息转化为蛋白质的过程，蛋白质是植物细胞中构成酶、抗体和结构蛋白等重要物质的基础。
二、植物分子遗传学的研究方法植物分子遗传学的研究方法主要包括DNA测序、PCR、Southern印迹、Northern印迹和基因编辑等技术。
1. DNA测序：DNA测序是植物分子遗传学研究的基础技术，它能够确定DNA序列的顺序，揭示植物基因组的结构和功能。
根据DNA测序结果，可以进一步分析DNA序列中的基因、启动子和调节元件等功能区域。
2. PCR：PCR（聚合酶链式反应）是一种重要的分子生物学技术，它能够在体外扩增DNA片段，为植物基因的研究提供了便利。
通过PCR技术，可以扩增感兴趣的基因片段，进而深入研究植物基因的调控机制和功能。
3. Southern印迹：Southern印迹是一种检测DNA的技术，它可以确定DNA中特定基因的存在与否。
通过将DNA进行限制性酶切、电泳和转移，再用探针杂交的方法，可以检测出特定的DNA序列。
4. Northern印迹：Northern印迹是一种检测RNA的技术，它可以确定RNA中特定基因的表达量和时空分布。
分子生物学名词解释
分子生物学名词解释1.翻译(translation)：以mRNA为模板，氨酰-tRNA为原料直接供体，在多种蛋白质因子和酶的参与下，在核糖体上将mRNA分子上的核苷酸顺序表达为有特定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
2.密码子(codon)：mRNA中碱基顺序与蛋白质中氨基酸顺序的对应关系是通过密码实现的， mRNA中每三个相邻的碱基决定一个氨基酸，这三个相邻的碱基称为一个密码子。
3.密码的简并性(degeneracy)：—个氨基酸具有两个以上密码子的现象。
4.同义密码子(synonym codon)：为同—种氨基酸编码的各个密码子，称为同义密码了。
5.变偶假说(wobble hypothesis)：指反密码子的前两个碱基(3’-端)按照标准与密码子的前两个碱基(5’-端)配对，而反密码子中的第三个碱基那么有某种程度的变动，使其有可能与几种不同的碱基配对。
6.移码突变(frame-shift mutation)：在mRNA中，假设插入或删去一个核苷酸，就会使读码发错误，称为移码，由于移码而造成的突变、称移码突变。
7.同功受体(isoacceptor)：转运同一种氨基酸的几种tRNA称为同功受体。
8.反密码子(anticodon)：指tRNA反密码子环中的三个核苷酸的序列，在蛋白质合成过程中通过碱基配对，识别并结合到mRNA的特殊密码上。
9．多核糖体(polysome)：mRNA同时与假设干个核糖体结合形成的念珠状结构，称为多核糖体。
1．中心法那么(central dogma)：生物体遗传信息流动途径。
最初由Crick(1958)提出，经后人的不断补充和修改，现包括反转录和RNA复制等内容。
2．半保存复制(简称复制)〔semiconservative replication)：亲代双链DNA 以每条链为模板，按碱基配对原那么各合成一条互补链，这样一条亲代DNA双螺旋，形成两条完全相同的子代DNA螺旋，子代DNA分子中都有一条合成的“新〞链和一条来自亲代的旧链，称为半保存复制。
研究生生物科学教案：细胞生物学与分子遗传学
研究生生物科学教案：细胞生物学与分子遗传学一、引言在研究生阶段，学习细胞生物学与分子遗传学是生物科学领域的重要基础。
本教案旨在提供一份全面而系统的教学计划，涵盖了细胞生物学和分子遗传学的各个方面，帮助研究生掌握相关知识和实践技能。
二、课程目标1.理解和描述细胞结构、功能以及其在各种生物现象中的作用；2.掌握DNA及RNA结构、复制、转录和翻译过程，并理解相关调控机制；3.理解基因表达调控的原理，并能运用分子遗传学方法对基因表达进行调控；4.掌握常见的实验技术和设备应用于细胞生物学与分子遗传学研究。
三、教学内容安排第一章：细胞结构与功能1.细胞的起源和进化2.细胞膜结构与功能3.细胞器的结构与功能4.胞质骨架与细胞运动5.细胞分裂与细胞周期第二章：DNA结构、复制和修复1.DNA的化学结构2.DNA复制的机制和调控3.DNA损伤和修复第三章：基因转录和翻译1.RNA结构与功能2.基因转录的机制和调控3.mRNA剪接和RNA编辑4.蛋白质合成的机制和调控第四章：基因表达调控1.染色质结构与染色体重塑2.转录因子及其作用机制3.免疫调控和激素调控第五章：实验技术在细胞生物学与分子遗传学中的应用1.基本实验技术介绍：PCR、电泳、克隆技术等2.蛋白质检测技术：Western blotting、免疫组化等3.影像技术在细胞生物学与分子遗传学中的应用四、教学方法与评估方式1.授课形式主要为课堂讲解，重点讲解理论知识并结合案例进行展示；2.实验课程将涉及到细胞生物学与分子遗传学相关实验的设计与操作；3.课后会留作业，包括理论题、计算题以及实验报告；4.期末考试评估学生对于课程整体内容的掌握情况。
五、参考资料1.Alberts, Bruce, et al. "Molecular Biology of the Cell." GarlandScience, 2017.2.Lodish, Harvey, et al. "Molecular Cell Biology." W.H. Freeman andCompany, 2016.3.Griffiths, Anthony J., et al. "Introduction to Genetic Analysis." W.H.Freeman and Company, 2015.以上为《研究生生物科学教案：细胞生物学与分子遗传学》的基本框架，根据此教案，研究生可以系统地学习并掌握细胞生物学和分子遗传学的基本理论和实践技能。
人教版高中生物必修2教学课件知识点-DNA复制、转录、翻译的比较
（2）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。
DNA复制、转录、翻译的比较
（3）过程 RNA聚合酶将基因解开螺旋 ，一条链为模 板 A-U T-A C-G G-C 配对，合成RNA，酶脱落下来， 两条链重新螺旋
DNA复制、转录、翻译的比较
3、翻译
（1）场所：细胞质 （2）概念 ：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。
知识点——DNA复制、转 录、翻译的比较
DNA复制、转录、翻译的比较
1、DNA分子的复制
1、概念： 2、场所：细胞核（主要）、线粒体、叶绿体 原核生物的拟核和质粒 3、时期： 有丝分裂间期、减数分裂第一次分裂的间期 模板： DNA的两条链 原料： 游离的脱氧核苷酸（A、G、C、T） 4、条件： 能量： ATP 酶： DNA解旋酶、DNA聚合酶等 5、复制过程： 解旋→合成→延伸和盘绕 6、复制特点： （1）边解旋边复制 （2）半保留复制 7、复制的精确性：碱基互补配对原则
使遗传信息在传递过程中保持了连续性 8、复制的生物学意义：
DNA复制、转录、翻译的比较
解旋： 解旋酶催化 模板 同时进行
复制: 以母链为模板进行碱基配对 （在DNA聚合酶的催化下，利用游 离的脱氧核苷酸进行） 复制后的DNA: 组成
母链（旧链）
子链（新链）
DNA复制、转录、翻译的比较
2、转录
（1）场所 :细胞核
U U A G A U A U C mRNA
（3）密码子 遗传学上把信使RNA上决定一个氨 基酸的三个相邻的碱基，叫做一个密码子。
DNA复制、转录、翻译的比较
DNA复制、转录、翻译的比较
真核细胞中复制、转录、翻译的比较 过程
遗传学中英文互译及名词解释
A 腺嘌呤（adenine）abortive transduction 流产转导：转导的DNA片段末端掺入到受体的染色体中，在后代中丢失。
acentric chromosome 端着丝粒染色体：染色体的着丝粒在最末端。
Achondroplasia 软骨发育不全：人类的一种常染色体显性遗传病，表型为四肢粗短，鞍鼻，腰椎前凸。
acrocetric chromosome 近端着丝粒染色体：着丝粒位于染色体末端附近。
active site 活性位点：蛋白质结构中具有生物活性的结构域。
adapation 适应：在进化中一些生物的可遗传性状发生改变，使其在一定的环境能更好地生存和繁殖。
adenine 腺嘌呤：在DNA中和胸腺嘧啶配对的碱基。
albino 白化体：一种常染色体隐性遗传突变。
动物或人的皮肤及毛发呈白色，主要因为在黑色素合成过程中，控制合成酪氨酸酶的基因发生突变所致。
allele 等位基因：一个座位上的基因所具有的几种不同形式之一。
allelic frequencies （one frequencies）在群体中存在于所有个体中某一个座位上等位基因的频率。
allelic exclusion 等位排斥：杂合状态的免疫球蛋白基因座位中，只有一个基因因重排而得以表达，其等位基因不再重排而无活性。
allopolyploicly 异源多倍体：多倍体的生物中有一套或多套染色体来源于不同物种。
Ames test 埃姆斯测验法：Bruce Ames 于1970年人用鼠伤寒沙门氏菌（大鼠）肝微粒体法来检测某些物质是否有诱变作用。
amino acids 氨基酸：是构成蛋白质的基本单位，自然界中存在20种不同的氨基酸。
aminoacyl-tRNA 氨基酰- tRNA：tRNA的氨基臂上结合有相应的氨基酸，并将氨基酸运转到核糖体上合成蛋白质。
aminoacyl-tRNA synthetase 氨基酰- tRNA合成酶：催化一个特定的tRNA结合到相应的tRNA分子上。
分子遗传学
分子遗传学什么是分子遗传学？分子遗传学是遗传学的一个重要分支，研究的重点是基因组以及基因之间的相互作用和调控。
通过对细胞和生物体内发生的遗传变异和突变的分子机制的研究，揭示了基因的结构和功能，以及基因在生物体发育和进化中的作用。
分子遗传学的基本原理是基于DNA和RNA的性质和功能，通过研究基因的表达、转录、翻译和修饰等过程，深入了解基因的调控和遗传信息的传递。
分子遗传学的研究方法分子遗传学的研究方法主要包括：1. DNA测序DNA测序是分子遗传学中最常用的技术之一。
通过测序技术，可以准确地确定DNA序列，从而揭示基因组的结构和功能。
常用的DNA测序方法包括传统的Sanger测序和高通量测序技术，如二代测序和三代测序。
2. PCR（聚合酶链式反应）PCR是一种重要的分子生物学技术，用于扩增DNA序列。
通过反复进行退火、DNA链合成和DNA脱离等步骤，可以在较短的时间内扩增出特定的DNA片段。
PCR技术广泛应用于基因克隆、遗传变异检测等领域。
3. 基因克隆基因克隆是将DNA片段插入到载体中，并在宿主细胞中复制和表达的过程。
通过基因克隆技术，可以获得大量特定DNA片段，用于进一步研究基因的功能和调控机制。
4. 基因表达分析基因表达分析是研究基因在细胞和组织中的表达水平和模式的方法。
常用的基因表达分析技术包括Northern blotting、RT-PCR、DNA芯片等。
通过基因表达分析，可以了解基因在不同发育阶段、组织类型和环境中的表达模式，揭示基因的功能和调控网络。
5. 基因编辑和转基因技术基因编辑和转基因技术是通过改变基因组中的特定序列来研究基因功能和调控的方法。
常用的基因编辑技术包括CRISPR-Cas9、TALEN和ZFN等。
通过基因编辑和转基因技术，可以揭示基因的功能和调控网络，以及基因与表型之间的关系。
分子遗传学的研究内容分子遗传学的研究内容包括：1. 基因组学基因组学研究的是整个基因组的结构和功能，涉及到染色体、基因和非编码RNA等多个层面。
分子遗传学名词解释
绪论1. 独立分离定律：在生物体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。
2. 自由组合定律：控制不同性状的遗传椅子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成队的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合．3. “连锁”：染色体可以自由组合，而排在一条染色体上的基因是不能自由组合的。
同源染色体的断离与结合，而产生了基因的“互相交换”。
4. 分子遗传学：是研究遗传信息大分子的结构和功能的科学。
它依据物理、化学的原理来解释遗传现象，并在分子水平上研究遗传机制及遗传物质对代谢过程的调控。
第一章1.基因：遗传的物质基础，是DNA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。
既是功能单位，又是重组单位和突变单位。
2.顺反子：编码单条多肽链的一个遗传功能单位，即转录单位。
3.朊病毒：一类不含核酸而仅由蛋白质构成的可自我复制并具有感染性的因子。
4.表观遗传学：在DNA序列不发生改变的情况下，基因表达发生表化的遗传学研究。
5.断裂基因：基因的编码序列在DNA放在上不是连续的，而是被不编码的序列隔开，形成镶嵌排列的断裂形式。
6.外显子：基因中编码的序列，与mRNA的序列相对应。
内含子：基因中不编码的序列。
7.重叠基因：是指两个或两个以上的基因共有一段DNA序列，或是指一段DNA序列成为两个或两个以上基因的组成部分。
8.DNA的转座：由可移位因子介导的遗传物质重排现象。
9.转座子：存在于染色体DNA上可自主复制和位移的基本单位。
10.基因序列：指基因组里决定蛋白质(或RNA产物)的DNA序列。
11.非基因序列：是基因组中除基因以外的所有DNA序列，主要是两个基因之间的间插序列。
12.编码序列：指编码RNA和蛋白质的DNA序列。
13.非编码序列：指基因的内含子序列以及居间序列的总和。
转录和翻译
（6）转录时的碱基配对：？
AT C G
DNA ─┴─┴─┴─┴─
─┴─┴─┴─┴─
RNA U A G C
遗传信息流动：
（7）转录的产物：？ mRNA。
DNA
mRNA
产物 意义
两个双链DNA分子
一条单链mRNA
复制遗传信息，使遗传信 传递遗传信息，为
息从亲代传给子代
翻译做准备
巩固练习
1、构成人体的核酸有两种,构成核酸的基本单位
---核苷酸有多少种?碱基有多少种?( D)
A.2种 4种
B.4种 4种
C.5种 5种
D.8种 5种
2、下列哪一组物质是RNA的组成成分( C )
转录与DNA分子复制的区别
复制
转录
时间
有丝分裂间期和减数 第一次分裂间期
生长发育过程
场所
主要在细胞核，少部分在线粒体和叶绿体
原料 模板
四种脱氧核苷酸 四种核糖核苷酸 DNA的两条链 DNA中的一条链
条件
模板、原料、ATP、酶
配对原则
T—A、 G—C A—U、 C—G
特点
边解旋边复制、半保留复制 边解旋边转录
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）
蛋白质（性状）
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？
中间物质RNA
第一章分子遗传学基础-动物遗传学习题
第一章分子遗传学基础-动物遗传学习题第一章分子遗传学基础(一) 名词解释：1.基因：可转录一条完整的RNA分子，或编码一条多肽链；功能上被顺反测验或互补测验所规定。
2.复制子(replicon)：在每条染色体上两个相邻复制终点之间的一段DNA叫做复制子。
3.简并(degeneracy)：一个氨基酸由一个以上的三联体密码所决定的现象。
4.转录：以DNA为模板形成mRNA的过程。
5.转译：以mRNA为模板合成蛋白质的过程。
6.回文环（palindromic loop）：DNA或RNA分子中的回文顺序部分，由于同一单链的互补碱基对的配对而呈现的环状结构。
7.端粒（telomere）：染色体两端的染色粒。
端粒的存在使正常的染色体端部不发生愈合，保持正常形态结构。
8.启动子（promoter）：DNA分子上结合RNA聚合酶并形成转录起始复合物的区域。
在许多情况下还包括促进这一过程的调节蛋白结合位点。
9.增强子（enhancer）：远距离调节启动子以增加转录速率的DNA序列，其增强作用与序列的方向无关，与它在基因的上下游位置无关，并且有强烈的细胞类型依赖性。
10.终止子（terminator）：促进转录终止的DNA序列，在RNA 水平上通过转录出的终止子序列形成柄-loop结构而起作用。
又可分为依赖于ρ的终止子和不依赖于ρ的终止子两类。
11.遗传密码：决定蛋白质中氨基酸顺序的核苷酸顺序，特定的氨基酸是由1个或一个以上的三联体密码所决定的。
12.中心法则(centraldogma)：遗传信息从DNA→mRNA→蛋白质的转录和翻译的过程，以及遗传信息从DNA→DNA的复制过程。
(二) 是非题：1.由于每个氨基酸都是只由一个三联体密码决定的，因而保证了遗传的稳定。
（-）2.真核生物和原核生物具有很大的差别而无法杂交，但原核生物却能和真核进行DNA重组。
（+）3.已知生物的tRNA的种类在40种以上，而氨基酸只有20种，由一种以上的tRNA转运一种氨基酸的现象称为简并。
遗传信息的转录与翻译
蛋白质
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）
场所 模板 原料 条件 产物 信息流向 原则
转录
翻译
细胞核
细胞质的核糖体
DNA的一条链 四种核糖核苷酸
以信使RNA为模板 20种氨基酸
特定的酶和ATP
单链的信使RNA
特定氨基酸顺序的蛋白质
DNA
RNA
RNA
蛋白质
DNA的一条链与mRNA配对
G
AU
AUC
甲硫氨酸
天冬 氨酸
肽键 异亮氨酸
U
A
UAG
A
U
G
G
AU
AUC
甲硫氨酸
天冬 氨酸
异亮氨酸 UAG
A
U
G
G
AU
AUC
U
G
G
AU
AUC
4、翻译过程：
场所: 模板: 原料: 条件: 产物: 原则:
mRNA(密码子)
细胞质的核糖体上
翻译小结
以信使RNA为模板
二十种氨基酸 需要酶和ATP
翻译
U
G
G
AU
T
A
G
A
U
T
A
C
C
T
A
A
U
G
G
AU
T
A
G
A
U
C
DNA的一条单链
T
A
C
C
T
A
A
U
G
G
AU
T
A
G
A
U
C
mRNA
mRNA通过核孔进入细胞质
化学遗传知识点总结
化学遗传知识点总结DNA的结构和功能DNA是细胞中最重要的遗传物质，其结构和功能对细胞的遗传信息传递和表达起着重要作用。
DNA是由核苷酸组成的双螺旋结构，包括脱氧核糖、磷酸基团和嘌呤、嘧啶等碱基。
DNA的双螺旋结构是由两条互补的链通过氢键连接在一起，形成了稳定的立体结构。
DNA的主要功能包括遗传信息的存储、复制和传递。
在细胞分裂过程中，DNA可以准确地复制自身，并传递给下一代细胞。
此外，DNA还可以通过转录和翻译的过程转化为蛋白质，从而发挥细胞的各种功能。
RNA的结构和功能RNA是一类核酸，与DNA具有相似的化学结构，由核苷酸组成，但其糖基是核糖而不是脱氧核糖。
RNA的结构包括mRNA、tRNA、rRNA等不同类型的分子，它们在细胞中起着不同的功能。
例如，mRNA负责携带DNA中的遗传信息，转运到细胞质中，从而参与蛋白质的合成过程；tRNA负责在细胞质中将氨基酸与mRNA上的密码子配对，以完成蛋白质的合成；rRNA则是构成核糖体的主要组成部分，参与蛋白质合成的核糖体酶的活性中心。
总之，RNA 在细胞内发挥着核酸的信息传递和蛋白质合成等重要功能。
蛋白质的结构和功能蛋白质是细胞内最重要的功能分子，它们参与了细胞的各种生命活动。
蛋白质的结构十分复杂，由氨基酸组成，包括20种不同的氨基酸。
蛋白质的功能包括酶的催化作用、结构蛋白的支架作用、传递信号和参与细胞间相互作用等。
此外，蛋白质还能为细胞提供能量和调节细胞内代谢。
蛋白质的结构和功能对细胞的正常功能和生存起着重要作用。
遗传物质的复制与修复DNA的复制是细胞分裂过程中最重要的事件之一，它可以确保细胞后代获得与母细胞相同的遗传信息。
DNA的复制是由DNA聚合酶等酶参与的，其过程包括解旋、复制和连接等步骤。
在DNA复制过程中可能会出现错误，这时细胞中的一些修复酶就会介入，进行DNA的修复。
DNA的修复机制有直接修复、错配修复、异源联合修复等，可以有效地保证 DNA 的完整性和稳定性。
基因转录与翻译的过程
基因转录与翻译的过程随着现代科技的不断进步，越来越多的人开始关注基因、DNA、RNA等生命科学的领域。
然而，对于普通人来说，这些概念并不好理解。
今天，本文将带领大家深入了解基因转录与翻译的过程，以帮助读者更好地理解生命科学的基础。
一、基因转录在细胞内，基因就像一份蓝图，告诉细胞如何制造蛋白质。
然而，基因并不是直接制造蛋白质的，它们的信息需要通过基因转录来转化成RNA分子，才能进一步翻译成蛋白质。
基因转录的过程分为三个步骤：启动、延伸和终止。
（一）启动启动是基因转录的第一步，此时RNA聚合酶会识别并结合到某一段基因的启动子区域上，形成一个"转录起始点"。
接下来，RNA聚合酶会开辟一个小片段使DNA解旋成两条单链，然后开始向前移动。
（二）延伸在RNA聚合酶启动之后，DNA的另一条链也被解旋，并且RNA聚合酶会读取DNA上的碱基，根据配对规则逐一加入到RNA链的末端。
在延伸的过程中，RNA链逐渐地趋向10个核苷酸长度，并从RNA聚合酶中脱落。
（三）终止终止是基因转录的最后一步，此时RNA聚合酶在遇到某个特定的终止信号后停止移动，RNA链与DNA序列分离。
二、基因翻译在前面的基因转录中，DNA的信息已被转录成了RNA，但RNA并不能直接使用，需要通过基因翻译才能最终变为蛋白质。
基因翻译分为三个阶段：起始、延长和终止。
（一）起始在细胞内，有一种小的RNA分子，叫做tRNA。
tRNA的结构具有非常特殊的三维结构，可以与mRNA的三个核苷酸序列相互匹配。
这三个核苷酸为AUG，通常被认为是起始密码子。
在起始的过程中，tRNA中的氨基酸与mRNA链上的起始密码子结合，然后一个叫做启动子的蛋白质与tRNA结合，形成核糖体。
（二）延长在核糖体的作用下，tRNA中的氨基酸与相邻的氨基酸的胺基形成了肽键，形成肽链。
在延长的过程中，核糖体不断向前移动，读取mRNA链上的碱基序列，与tRNA中的氨基酸匹配和结合，不断地将氨基酸连接到肽链上。
分子遗传学名词解释
一、名词解释1、结构基因（Structural gene）：可被转录形成mRNA，并进而翻译成多肽链，构成各种结构蛋白质，催化各种生化反应的酶和激素等。
2、调节基因（Regulatory gene）：指某些可调节控制结构基因表达的基因，合成阻遏蛋白和转录激活因子。
其突变可影响一个或多个结构基因的功能，或导致一个或多个蛋白质（或酶）量的改变。
3、基因组(genome)：基因组（应该）是整套染色体所包含的DNA分子以及DNA分子所携带的全部遗传指令。
或单倍体细胞核、细胞器或病毒粒子所含的全部DNA 或RNA。
4、C值悖理(C-v a l u e p a r a d o x)：生物基因组的大小同生物在进化上所处的地位及复杂性之间无严格的对应关系，这种现象称为C值悖理(C——value paradox)。
N值悖理（N-v a l u e p a r a d o x）：物种的基因数目与生物进化程度或生物复杂性的不对应性，这被称之为N（number of genes）值悖理(N value paradox)或G（number of genes）值悖理。
5、基因家族(gene family)：由同一个祖先基因经过重复(duplication)与变异进化而形成结构与功能相似的一组基因，组成了一个基因家族。
6、孤独基因（orphon）：成簇的多基因家族的偶尔分散的成员称为孤独基因（orphon) 。
7、假基因(pseudogene): 多基因家族经常包含结构保守的基因，它们是通过积累突变产生，来满足不同的功能需要。
在一些例子中，突变使基因功能完全丧失，这样的无功能的基因拷贝称为假基因，经常用希腊字母表示8、①卫星DNA（Satellite DNA）：是高等真核生物基因组重复程度最高的成分，由非常短的串联多次重复DNA序列组成。
②小卫星DNA(Minisatellite DNA) ：一般位于端粒处，由几百个核苷酸对的单元重复组成。
反向生物学名词解释
反向生物学名词解释反向生物学是生物学的一个分支，它强调的是从分子层面和基因层面来进行生物学研究。
反向生物学旨在理解基因组，转录组和蛋白质组之间的相互作用，以及从分子层面来研究生物学，如信号传递，基因表达和蛋白质结构等。
了解反向生物学的名词解释对于理解这一领域的研究非常重要，下面是一些常见的反向生物学名词解释：1. 基因组学：基因组学是研究整个基因组，包括基因组结构、功能、变异和进化等方面的学科。
基因组学通过对DNA序列和基因组结构的研究，可以帮助人们了解基因之间的相互作用、生物复杂性的发展和维持，并找出与某些疾病相关的基因序列。
2. 转录组学：转录组学是研究在细胞中转录而成的所有RNA的学科。
通过对转录组学的研究，可以揭示基因调控的机制、细胞类型和状态、发育和进化等方面的信息。
转录组学技术主要有两种：microarray和RNA测序，两者均可用于定量RNA的表达水平变化。
3. 蛋白质组学：蛋白质组学是研究细胞中的所有蛋白质的学科。
通过对蛋白质质量、数量、结构和功能等的研究，可以了解蛋白质之间的相互作用、细胞信号传递和调控等方面的内容。
蛋白质组学技术主要有两种：二维凝胶电泳和质谱法。
4. 基因编辑：基因编辑是一种人工修改DNA序列的方法，它可以精确地切割DNA并插入或删除特定的碱基对。
这种对基因编辑的技术称为CRISPR-Cas9。
通过基因编辑，可以研究基因功能、基因调控和基因工程等领域，也可以研究疾病的治疗方法，比如基因修复或基因敲除。
5. 比较基因组学：比较基因组学是一种研究各种不同物种之间的基因组变化和差异的学科。
通过比较不同物种之间的基因组，可以发现它们之间的进化历程、分支关系以及特定物种的适应性和复杂性等方面的内容。
6. 生物信息学：生物信息学是一种使用计算机科学和统计学技术研究生命体系结构和功能的学科。
生物信息学领域研究的主要内容包括蛋白质序列分析、基因组序列分析、基因表达谱分析、分子模拟和强化学习等领域。
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RNA聚和酶I ：转录45S前体RNA，然后加 工成5.8S、18S、28S 的 rRNA RNA聚合酶Ⅱ：转录所有编码蛋白质的基因
（mRNA）、snRNA（核内小RNA）及
hnRNA（核内不均一RNA）
RNA聚合酶Ⅲ：转录小RNA基因包括tRNA、
5S rRNA及某些snRNA
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（二）、原核生物转录的起始和延伸
1. 启动子(promoter) 启动子就是指RNA聚合酶识别、结合和 开始转录的一段DNA序列。当然转录的 起始还需要一些辅助蛋白质参与，这些 辅助蛋白质对于转录来说是非常重要的， 根据他们的作用分为转录因子和辅助因 子
4. 原核生物均为单细胞生物，而真核生物 绝大多数是多细胞生物，极少数是单细 胞生物； 5. 原核生物只有核糖体一种细胞器，而真 核生物具有多种细胞器。
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Байду номын сангаас
（一）、细菌的RNA聚合酶
E.Coli中RNA聚合酶是四聚体 的核心酶2a、 b、 b’+ s亚基 组成的一个全酶来发挥功能的。
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How to study? How to study this subject?
• Why? • What? • How?
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Review
大
小
• 核酸P19 • 核苷酸P18 • 核糖核苷酸和 脱氧核糖核苷酸P17 • A、C、T、U、G • H3PO4
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（二）、真核生物的启动子
真核生物的启动子根据各自所需的RNA 聚合酶分为三类，分别由RNA聚合酶I、Ⅱ、 Ⅲ进行转录 真核生物的启动子由转录因子而不是 RNA聚合酶所识别。
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1.
RNA聚合酶I的启动子结构(转录rRNA)
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真核生物的转录终止信号和终止过程了解 很少，困难在于很难确定原初转录物的3’末 端，因为大多数基因在转录后会很快进行加 工。无论是mRNA、tRNA还是rRNA
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四、转录后加工
在细胞内，由RNA聚合酶合成的新的RNA称为原 初转录物（primary transcript），原初转录物往
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二、原核生物的转录
原核生物与真核生物的区别： 1. 原核生物是没有核膜包围的细胞核，而 真核生物有，这是最重要的区别；
2. 原核生物的细胞壁是由肽聚糖构成，而 真核生物的细胞壁是由纤维素或几丁质 构成
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3. 原核生物是以二分裂形式进行增殖，而 真核生物几乎都以有丝分裂方式进行增 殖；
的传递，其中包括携带编码信息的mRNA、 负责转运氨基酸的tRNA和构成核糖体的
rRNA，这三种RNA都是以DNA为摸板在依
赖于DNA的RNA聚合酶的作用下合成的， 包括RNA链的起始、延伸、终止以及转录 后的加工过程，这一系列过程称为转录。
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一、RNA合成的特点
4.转录的过程实现了DNA双螺旋中一条链的RNA链的合成。
转录产物RNA的碱基序列与DNA模板链互补，同非模板
链一致，只是把T换成了U。因此经常把非模板链称为有
义链，模板链称为反义链。
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RNA合成与DNA复制的相同点与不同点：
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2.
RNA聚合酶III的启动子结构
转录5S RNA、tRNA 和核内小RNA
5S rRNA
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聚合酶 III 的内 部启动子 需要装配 因子 TFIIIA and TFIIIC, 起始因子 TFIIIB, 和 RNA polymer ase III.
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(1). -10序列(Pribnows box): 保守序列是TATAAT，位于-10bp左右； 其功能是：a.与RNA Polymerase紧密结合； b.形成开放启动复合体；c.使RNA polymerase定向转录 (2). -35序列(Sextama box): 保守序列是TTGACA，与-10序列相隔 16-19bp。其功能是：a.为RNA Polymerase的识别为点；b.与-10序列距离 相当稳定
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（三）、前体mRNA的加工 1. 原核生物前体mRNA的加工
原核生物的mRNA很少经过加工，由于转录和翻译偶 联，一般情况下一边转录一边就进行翻译，中间没有可加 工的间歇时间。
2. 真核生物前体mRNA的加工
真核生物mRNA前体的加工是最为复杂的，对于生物 体本身来说也是非常重要的，因为他是编码蛋白质的，结 构上包含内含子结构，而且真核生物的转录和翻译的过程 被分开在不同的场所进行，这些就决定了真核生物mRNA 前体加工必然是一个复杂的过程。
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（二）、真核生物RNA转录后的加工 1. 真核生物tRNA前体的加工
tRNA基因 转 录
不被转录的序列
加 工
切去多余的序列 加上CCA、修饰
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2.
真核生物rRNA前体的加工
真核生物rRNA前体的加工和原核的极为相似 1、真核生物核糖体组成： 小亚基：16~18S rRNA组成 rRNA组成 大亚基：5S、5.8S、26~28S 2、基因结构特点： 成簇排列，16~18、5.8和26~28SRNA组成一个转录单位， 彼此由间隔序列隔开，将来转录为一个45S的前体RNA进行加工，5S 的单独进行转录。 3、加工过程：以哺乳动物为例
一致序列：PyPyANPyPy
特点：富含嘧啶碱基 • 作用：和转录起始位置的精确性有关
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• 上游启动子元件： CAAT框：-75附近，一致序列：GG（C/T）CAATCT。 GC框：-90附近，富含GGGCGG的序列。 八聚体 • 应答元件：位置和序列不定
孟尧
myaostudents@ 临床生化教研室 检验医学院
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开场白 E-mail： myaostudents@
Function：1. Qestion 2. Idea 3. Help Black Blue Red
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• 核心元件： TATA框（Goldberg-Hogness）： 位置：-25 ~ -30 一致序列：T82A97T93A85(A63/T37)A83(A50/T37) 特点：全部碱基是AT对。 作用：和RNA聚合酶的定位有关，决定转录的起始位点。 起始子（Initiator，Inr）： 位置：起始点位置
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2. 减弱子（Dehancer）： 在某些基因的上游远端和下游远端具有负调节 序列，其作用不受距离和方向的影响。 3. 沉默子（Silences）
4. 上游激活序列（UASs）
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（三）、真核基因转录的终止
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• • • • •
复制的方向 半保留复制 参与复制的酶和蛋白 半不连续复制 滚环复制
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P32、33
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参与复制的酶和蛋白P33 半不连续复制P37
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2.
转录的起始和延伸
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3.
转录的终止
原核生物的终止子可以分为两类： （1）、强终止子 （2）、弱终止子（依赖ρ因子终止子）
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（1）. 强终止子
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• 远端调控区： 1. 增强子（Enhancer）：
真核生物启动子中远端调控区域常见，可以增 强启动子转录活性的一段DNA序列。 作用特点：a.远距离效应；b.无方向性；c.顺式 调节；d.无物种和基因的特异性；e.组织特异性； f.有相位性；g.有的增强子可以对外部信号产生反 应。
1. RNA的生长方向也是从5’---3’，核苷三磷酸加到新生链 的3’---端，除去的焦磷酸分解为无机磷酸为反应提供
能量。
2. RNA的四种前体是核糖核苷三磷酸（rNTP）：ATP、
GTP、CTP、UTP，每个NTP上有2个—OH。
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