基因的表达
基因表达的三种方式
基因表达的三种方式基因表达就像一场超级神秘又有趣的魔术表演,有着三种独特的“表演方式”呢。
首先是组成性表达,这就好比是那种永远不休息的勤劳小蜜蜂。
不管外界环境怎么变,它就按照自己的节奏,一直稳定地表达。
就像你家里那个永远准时响的闹钟,风雨无阻,每天都在固定的时间“唱歌”。
这种基因表达就像是一个固执的老派音乐家,只演奏自己最爱的那几首曲子,不管观众的口味怎么变,也不会轻易改曲目。
然后是诱导性表达啦。
这可就像一个超级敏感的小情绪精。
平时呢,安安静静的,一旦感受到外界的某些特定信号,就像被点燃的鞭炮一样,一下子就活跃起来了。
比如说,就像一个在舞台后台打瞌睡的演员,突然听到导演喊自己的名字,马上精神抖擞地冲上台去表演。
这种基因啊,对外界的刺激就像猫咪对毛线球一样敏感,只要有合适的信号,立马就开启表达模式。
最后就是阻遏性表达了。
这就像是一个很怕羞的小怪物。
正常情况下,它是开开心心表达的,可是一旦有了某些抑制它的因素出现,就像突然被施了魔法一样,立马躲起来,不再表达了。
就好像一个在聚光灯下唱歌的歌手,突然灯光一暗,音乐一停,就不敢再出声了。
这种基因对那些抑制因素的害怕程度,就像小老鼠见到大猫,只要那些抑制因素一出现,就乖乖闭嘴。
这三种基因表达方式在我们的身体里就像三个性格迥异的小伙伴。
组成性表达是那个老实巴交的乖孩子,总是按部就班;诱导性表达是那个机灵鬼,随时准备响应外界的召唤;阻遏性表达则是那个胆小鬼,有点风吹草动就不敢吭声了。
它们在身体这个大舞台上,每天都在上演着一场无声又精彩的大戏。
有时候,我都觉得我们的身体就像一个超级复杂的大剧场,基因们就是演员。
这些演员们的不同表演方式,共同构成了生命这个神奇的演出。
如果基因表达乱了套,那就像剧场里突然所有演员都不按剧本演了,那可就乱成一锅粥了。
不过好在,在正常情况下,它们都各司其职,用自己独特的方式,让我们的身体这个大舞台永远充满生机和活力。
基因表达的这三种方式,虽然听起来有点复杂,但其实就像一场场简单又有趣的小闹剧,在我们身体里不停地上演着,是不是超级有趣呢?。
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。
基因表达的名词解释
基因表达的名词解释基因表达是指基因在生物体内转录和翻译过程中表达的过程和结果。
基因是指能编码蛋白质的DNA或RNA分子序列,而基因表达则是将基因信息转化为RNA和蛋白质的过程。
基因表达在生物体内起着非常重要的作用,它决定了一个生物体的发育、生长、功能和适应环境的能力。
基因表达的过程包括转录和翻译两个主要阶段。
转录是指DNA模板上基因序列被转录为RNA分子的过程。
在转录过程中,DNA上的一段基因序列作为模板,被RNA聚合酶酶依据碱基互补配对的原则合成RNA分子,形成信使RNA (mRNA)、转运RNA(tRNA)和核糖体RNA(rRNA)等多种类型的RNA。
这些RNA分子以不同的方式参与到后续的翻译过程中。
翻译是指mRNA分子通过核糖体和tRNA的调控,以三个碱基密码子一次被翻译为氨基酸序列的过程。
翻译过程中,mRNA的序列决定了氨基酸的排列顺序,tRNA的抗密码子与mRNA的密码子互补配对,将氨基酸送入到正在合成的蛋白质链中。
这样,一连串的氨基酸以特定顺序连接起来,形成特定结构的蛋白质分子。
基因表达的结果是形成具有特定功能的蛋白质。
蛋白质是生物体内功能最复杂、最重要的分子之一,它们可以通过多种形式参与到生物体的各种生理过程中。
例如,酶是一种特殊的蛋白质,它参与了生物体的代谢过程、信号传递和细胞结构的组建等。
其他类型的蛋白质包括结构蛋白、免疫球蛋白、激素等,它们都起着重要的生物学功能。
基因表达的调控是生物体在不同环境和发育阶段下维持自身稳态的重要机制。
调控基因表达的方式非常多样,包括转录因子与DNA结合、甲基化修饰、染色质重塑等。
通过这些方式,生物体可以在不改变基因序列的前提下,使不同基因、不同细胞类型和不同物种表达出不同的基因组和蛋白质组,从而实现生物体的多样化和适应性。
总之,基因表达是基因信息转化为RNA和蛋白质的过程,是生物体发育、生长、功能和适应环境的基础。
对基因表达的深入理解将有助于我们揭示生物体复杂的生理、病理过程,并为人类健康和疾病治疗提供新的思路和方法。
基因的表达知识点总结
基因的表达知识点总结基因的表达是指基因在细胞内转录成RNA,然后被翻译成蛋白质的过程。
这个过程是生命体系中最基本的过程之一,是细胞和生物体发育、生长和适应环境的关键。
以下是基因表达的知识点总结:1. 基因的转录:基因的转录是指DNA的信息被转录成RNA的过程。
这个过程由RNA聚合酶(RNA polymerase)催化完成。
RNA聚合酶在DNA上找到启动子区域,开始合成RNA分子。
RNA分子与DNA模板链互补配对,形成RNA-DNA杂交体,RNA聚合酶沿着DNA模板链向前移动,合成RNA分子,直到遇到终止子区域。
2. 基因的剪接:基因的剪接是指在RNA合成过程中,将RNA前体分子的内含子(intron)切除,将外显子(exon)连接起来的过程。
这个过程由剪接体(spliceosome)完成。
剪接体是由RNA和蛋白质组成的复杂体系,能够识别内含子和外显子的边界,将内含子切除,将外显子连接起来,形成成熟的RNA 分子。
3. RNA的翻译:RNA的翻译是指RNA分子被翻译成蛋白质的过程。
这个过程由核糖体(ribosome)完成。
核糖体由RNA和蛋白质组成的复杂体系,能够识别RNA分子上的密码子(codon),将其翻译成氨基酸序列,形成蛋白质分子。
4. 转录因子:转录因子是一类能够结合到DNA上的蛋白质,能够调控基因的转录。
转录因子能够识别DNA上的特定序列,将RNA聚合酶引导到启动子区域,促进基因的转录。
转录因子的表达受到多种因素的调控,包括细胞类型、发育阶段、环境刺激等。
5. miRNA:miRNA是一类长度约为22个核苷酸的小分子RNA,能够调控基因的表达。
miRNA通过与靶基因的mRNA结合,抑制其翻译或降解mRNA分子。
miRNA的表达受到多种因素的调控,包括细胞类型、发育阶段、环境刺激等。
6. RNA编辑:RNA编辑是指RNA分子在转录或剪接过程中,发生碱基替换、插入或删除的现象。
RNA编辑能够改变RNA分子的序列,进而影响蛋白质的翻译。
基因表达
DNA甲基化、组蛋白修饰及RNA分子的作用可在不同层面影响DNA分子的表达,其中任何环节出现错误都会导致不同的表达错误,从而引发人类疾病。
如果我们能控制DNA的表达,将可以使癌症、病毒引发的疾病(如肝炎、艾滋病)、血液疾病等得到治愈。
首先,简单谈下基因表达。
基因表达指的是基因转录及翻译的过程。
基因表达有两种方式:一种是组成性表达,指不大受环境变动而变化的一类基因表达。
另外一种是适应性表达,指环境的变化容易使其表达水平变动的一类基因表达。
那么基因的表达有何规律呢?时间和空间的特异性是基因表达规律两大特点。
时间特异性指的是按功能需要,某一特定基因的表达严格按特定的时间顺序发生。
空间特异性指的是在个体生长全过程,某种基因产物在个体按不同组织空间顺序出现。
基因的表达调控无论是对真核生物还是原核生物都有着重要的作用,它能维持个体发育和分化,让个体更好的适应环境。
在基因表达里有个在存在于DNA分子中,RNA聚合酶能够识别、结合并导致转录起始的序列称为启动子。
真核生物根据转录的方式可将启动子分三类。
1、RNA聚合酶I的启动子主要由两部分组成。
目前了解较清楚的是人的RNA聚合酶I的启动子。
在转录起始位点的上游有两部分序列。
核心启动子(core promoter)位于-45至+20的区域内,这段序列就足以使转录起始。
在其上游有一序列,从-180至-107,称为上游调控元件(upstream control element,UCE),可以大大的提高核心启动子的转录起始效率。
两个区域内的碱基组成和一般的启动子结构有所差异,均富含G.C对,两者有85%的同源性。
2、RNA聚合酶Ⅱ的启动子位于转录起始点的上游,由多个短序列元件组成。
该类启动子属于通用型启动子,即在各种组织中均可被RNA聚合酶n所识别,没有组织特异性。
经过比较多种启动子,发现RNA聚合酶II的启动子有一些共同的特点,在转录起始点的上游有几个保守序列,又称为元件(elememt)。
基因的表达和调控
基因的表达和调控基因是生命的基础单位,它们通过对细胞产生影响来决定生物的性状和功能。
基因的表达是指在细胞内通过转录和翻译过程将基因序列转化为蛋白质的过程。
而基因的调控则是控制基因表达的过程,确保在不同的细胞类型和环境条件下,基因能够以特定的方式表达出来。
1. 基因表达的过程基因表达的过程可以分为两个主要步骤:转录和翻译。
转录是指基因的DNA序列通过RNA聚合酶酶的作用,转录成RNA分子的过程。
翻译则是指RNA分子通过核糖体的作用,翻译成蛋白质的过程。
转录是基因表达的第一步,它发生在细胞核中。
转录过程中,RNA 聚合酶酶会识别和结合到DNA的启动子区域,然后开始在DNA模板链上合成RNA链。
RNA链的合成是以单链形式进行的,它与DNA模板链相互对应,A对U、C对G等。
转录过程中还需要其他转录因子的参与,它们协助RNA聚合酶酶的结合和转录的进行。
翻译是基因表达的第二步,它发生在细胞质中。
转录生成的RNA 分子被称为信使RNA(mRNA),它包含了基因编码的信息。
翻译过程中,mRNA通过核糖体与转运RNA(tRNA)相互作用,将氨基酸按照特定的顺序连接成蛋白质的链。
tRNA携带着特定的氨基酸,根据mRNA上的密码子来配对,从而在核糖体上合成蛋白质。
2. 基因调控的机制基因表达不仅仅受到转录和翻译的过程影响,还受到复杂的调控网络的控制。
基因调控是通过一系列的调控因子和信号分子来实现的。
调控因子可以是蛋白质或非编码RNA,它们可以与DNA序列特定的区域相互作用,促进或抑制基因的表达。
基因调控的机制非常多样,包括启动子的甲基化、染色质重塑、转录因子的结合等。
甲基化是一种化学修饰过程,通过添加甲基基团到DNA分子上,可以改变DNA的结构和可访问性,从而影响基因的转录活性。
染色质重塑则是通过改变与DNA紧密结合的蛋白质的构象,使得基因区域更容易被转录复合物访问。
此外,还有许多转录因子和辅助蛋白质参与到基因调控的过程中。
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
A.390 B.195 C.65 D.260
14.已知某蛋白质分子由2条肽链组成,连接蛋白质分子中氨基酸的肽键共有198个,翻译成这个蛋
白质的mRNA中有碱基 个,基因中有碱基
对。
A
600 600
课堂练习
1.对一个基因的正确描述是( ) A.是有遗传效应的染色体片段 B.其化学成分是碱基、核糖和磷酸 C.每个基因含有一个DNA分子 D.是决定生物性状的基本单位
1、指出各部分的名称。 2、指出RNA聚合酶沿RNA的移动方向。
RNA
编码链 模板链
RNA聚合酶 酶移动方向
DNA
核糖核苷酸
DNA双螺旋 重新形成
RNA聚合酶 编码链
RNA聚合酶移动方向 DNA双螺旋解开
模板链
RNA RNA-DNA 杂交区域
思考:1、RNA聚合酶是否将整个DNA进行转录?
解开双螺旋的DNA片段包括一个或几个基因。 2、转录合成的RNA可以直接作为合成相应蛋白质的
G
C
T
G
C
U
C
G
A
G
C
U
丙氨酸
模板链
多肽中氨基酸数与 mRNA、DNA中碱基数的关系
如果某细菌多肽中有 n 个氨基酸,则指导该
多肽链合成的 mRNA的碱基数目至少为
,
控制该多肽合成的DNA(基因)中的碱基数目至少
3n
为
。
6n
5、水蛭素是由65个氨基酸组成的蛋白质,控制该蛋白质合成的基因的碱基数至少应是( )
模板吗 ?
核苷酸加到RNA末端 游离核苷酸
真核细胞中,细胞核内转录合成的RNA必须经过加工 成为成熟的mRNA后,才能转移到细胞质中。
遗传信息的表达—基因表达
遗传信息的表达—基因表达基因表达是指遗传信息在生物体内通过特定的分子机制转化为蛋白质的过程。
它是生物学中最基本和关键的过程之一,对于维持生物体的正常功能和发展具有重要意义。
基因表达的概念和过程基因是生物体内特定的DNA片段,携带着编码特定蛋白质的遗传信息。
基因表达包括两个主要过程:转录和翻译。
转录是指在细胞核内,DNA的DNA链被RNA聚合酶酶解,产生与DNA反义链互补的mRNA分子。
这个过程将DNA的遗传信息转录为可移动的mRNA分子。
翻译是指mRNA分子通过核糖体(ribosome)的作用,在细胞质中将mRNA的遗传信息转化为蛋白质。
翻译过程需要tRNA和特定的氨基酸参与。
tRNA根据mRNA的编码决定正确的氨基酸序列,从而合成特定的蛋白质。
基因表达调控是指细胞根据生理需要和外界环境对基因表达的调节。
调控因子可以使得特定基因的转录和翻译过程被促进或抑制。
这种调控机制保证了生物体对外界环境变化做出适应或应答。
基因表达的重要性基因表达是维持生物体正常功能和发展的关键过程。
通过基因表达,细胞可以合成需要的蛋白质,从而完成各种细胞代谢活动。
基因表达的异常会导致蛋白质合成失衡,进而引发各种疾病和病理变化。
在发育过程中,基因表达的精确调控决定了细胞定位、分化和形态发生的正确性。
基因表达异常可能导致胚胎发育缺陷和先天性疾病。
在生物体对外界环境变化做出应答时,基因表达的调控起到关键作用。
细胞可以通过增加或减少特定基因的表达来应对环境刺激,提高生存能力和适应性。
基因表达的研究方法为了深入了解基因表达的机制和调控过程,科学家们开发了许多研究方法和技术。
其中一种常用的方法是RT-PCR,通过扩增mRNA的反转录产物来定性和定量基因表达水平。
近年来,高通量测序技术的发展使得基因表达研究更加便捷和准确。
通过测序和分析组织或细胞中的mRNA序列,可以全面了解基因表达的水平和模式。
基因表达的研究对于深入理解生物体的生物学过程、揭示疾病发生机制以及开发新的治疗方法具有重要意义。
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。
基因表达名词解释
基因表达名词解释
基因表达:
1、基因表达:
基因表达是一种生物体中遗传信息被转化为生物活动的过程,它可以
被定义为描述基因如何翻译为核糖体上elRNA,而elRNA又翻译成蛋
白质,即表达基因信息的过程。
一般情况下,基因表达包括基因转录、转录调节和转录翻译三个部分。
2、转录:
转录是基因表达的第一步,是把DNA中的基因信息转换为elRNA的
过程,这也是机体将遗传信息从DNA转换到其他表达载体的唯一方式,由核糖体主导发生。
它通常是一种可逆反应,按DNA对elRNA进行
完全复制。
3、转录调节:
转录调节是基因表达早期的一部分,它可以控制基因表达的水平,其
机制是在DNA的转录之前或转录之后对elRNA的转录进行调控。
它
以各种方式参与基因表达,增强或抑制elRNA的产生,从而在分子水
平上影响基因的表达。
4、转录翻译:
转录翻译是多种基因表达的前提,是一种过程,其中把生物体基因组特定位点的遗传信息从elRNA转译为蛋白质,从而使得生物体表达具有某种生物活性的物质,也就是说,它是把elRNA的碱基序列转换成蛋白质的过程。
通过转录翻译,基因法则发挥了其生物功能,也是生物体表达遗传信息的一部分。
基因的表达
蛋白质的多样性 排列顺序变化多端,蛋白质空间结
直接原因
构千差万别)
生物的多样性
(包括遗传多样性、物种多样性、生 态系统多样性)
表现形式
复制
转录
翻译
时间
间期
生长发育的连续过程中
场所
细胞核
细胞核 细胞质(核糖体)
模板数量两条母链分别作模板 DNA的一条链作模板 mRNA作模板
催化酶 解旋酶、DNA聚合酶 解旋酶、RNA聚合酶 合成蛋白质的酶
D.61种、61种
12、有3个核酸分子,经分析含有5种碱基,8种核苷酸,4 条多核苷酸链,它的组成是( A )
A.1个DNA分子,两个RNA分子 B.2个DNA分子,1个RNA分子
C.3个DNA分子
D.3个RNA分子
基因的表达包括转录和翻译两个过程
遗传信息的传递过程:
亲代DNA 复制 子代DNA 转录 mRNA 翻译 与亲代相似的蛋白质 与亲代相似的性状
即:遗传信息 遗传密码
基因(DNA上)
mRNA上
生物性状
DNA的多样性
(组成DNA的脱氧核苷酸数目成千上 万,碱基对排列顺序千变万化)
根本原因(决定作用)
(氨基酸种类不同、数目成百上千、
G
A A T C AA T AG U UA G UU
G
A A T C AA T AG U UA G UU A
G
A A T C AA T AG U UA G UU AU
G
A A T C AA T AG U UA G UU AUC
G
A A T C AA T AG U UA G UU AUC
mRNA
红细胞内血红蛋白异常
正常红细胞
基因表达名词解释
基因表达名词解释基因表达是指外源基因在培养细胞中的物化表达,是指基因在特定情况下,以蛋白质的形式实现的过程,是生物活动中重要的一环,它影响着细胞的结构和功能,是影响和调控生物体发育和行为的主要因素之一。
基因表达的过程主要有三个基本步骤:基因转录、转录翻译和蛋白质合成,分别表示为DNA-RNA-protein 三步骤。
基因转录是将DNA转录成RNA,这个过程是由RNA聚合起来,合成一条mRNA,如此重复,可以几乎完全复制DNA的信息。
转录翻译是将mRNA中的三碱基密码转化为配对的氨基酸,形成有机体特定的蛋白质,而蛋白质合成则涉及到蛋白质在细胞中的运输和稳定性。
基因表达的控制是一个复杂的过程,包括激活和抑制的过程,以及由此产生的变化。
激活是指增加基因的表达量,激活可以由外界刺激,或因内源因素,如转录因子,来诱导。
抑制是指减少基因的表达量,这是一个精确的过程,它有植物物种之间的差异。
此外,基因表达还受到蛋白质衰败、外源调节蛋白等因素的影响。
基因表达是一个受环境影响的复杂过程,其结果是影响细胞的结构和功能,因此在遗传学、细胞生物学和生物技术开发的研究中,对基因表达的控制有着重要的意义。
要完全理解基因表达的基本机制,需要详细地研究基因转录、转录翻译和蛋白质合成等步骤。
例如,基因转录是一个可调控的过程,它受到转录因子和转录调节因子的调控,研究了转录因子和转录调节因子之间的互作,对解释基因表达可调控性具有重要意义。
同样,蛋白质合成步骤也是可调控的,它受到RNA修饰、蛋白质稳定性等因素的调控,研究了这些因素如何影响蛋白质的表达量,也有助于深入理解基因表达和调控的机制。
基因表达在许多领域中有着重要的意义,在植物学和动物学研究中,对基因表达水平的检测可以帮助研究者了解植物和动物的发育变化和活动,在药物研发过程中,对基因表达的调控也可以有效控制和调节药物的效果从而实现精确的药学治疗。
综上所述,基因表达是一种复杂的过程,它受到多种因素的影响,由于基因表达的调控,可以有效的控制和影响植物与动物的发育和行为,影响药物的精确治疗,是生物活动中重要的一环,研究它对于完全理解和解释生命现象具有不可替代的意义。
基因表达的规律和特点
基因表达的规律和特点
基因表达是指细胞在特定条件下,将DNA 上的遗传信息转化为蛋白质的过程。
基因表达具有以下规律和特点:
1. 时空特异性:基因表达具有时间和空间的特异性。
不同的基因在不同的时间和不同的细胞类型中表达。
2. 组织特异性:不同的组织和器官中表达的基因也不同,这是由于不同组织和器官的功能和代谢需求不同。
3. 调控复杂性:基因表达受到多种因素的调控,包括转录因子、启动子、增强子、抑制子等。
4. 信号转导:细胞可以通过信号转导途径来调节基因表达,从而适应环境变化和细胞功能需求。
5. 多层次调控:基因表达的调控可以发生在多个层次上,包括转录、转录后、翻译和翻译后等。
6. 基因表达的稳定性和可变性:基因表达的稳定性是指细胞维持基因表达水平的能力,而可变性则是指细胞能够根据环境变化和细胞功能需求快速调整基因表达水平的能力。
7. 基因表达的遗传变异:不同个体之间的基因表达水平存在差异,这是由于基因的遗传变异和环境因素的影响。
基因表达是一个复杂的过程,受到多种因素的调控,具有时空特异性、组织特异性、调控复杂性、信号转导、多层次调控、稳定性和可变
性以及遗传变异等特点。
基因表达的规律和特点
基因表达的规律和特点基因表达是指基因通过转录和翻译过程将遗传信息转化为功能蛋白质的过程。
基因表达的规律和特点是指在不同的细胞类型和发育阶段,基因表达水平和模式存在一定的规律和特点。
基因表达的规律和特点体现在基因表达水平的变化上。
不同基因的表达水平在不同细胞类型和组织中存在差异。
例如,在肌肉组织中,肌肉相关基因的表达水平相对较高;而在神经组织中,神经相关基因的表达水平较高。
此外,基因的表达水平还会随着细胞发育和分化的过程而发生变化。
在胚胎发育过程中,早期发育相关基因的表达水平高,在后期逐渐降低。
这些变化反映了基因表达的时空调控机制。
基因表达的规律和特点还体现在基因表达模式的变化上。
基因表达可以呈现组织特异性和时序特异性。
组织特异性是指某些基因只在特定的组织或细胞类型中表达,而在其他组织中不表达。
例如,血红蛋白基因只在红细胞中表达,而在其他细胞中不表达。
时序特异性是指某些基因在特定的时间点或发育阶段表达,而在其他时间点或发育阶段不表达。
例如,在胚胎发育过程中,早期胚胎特异基因在早期表达,后期胚胎特异基因在后期表达。
这些表达模式的变化反映了基因的调控网络和发育过程的动态变化。
基因表达的规律和特点还包括基因调控机制的多样性和复杂性。
基因的表达受到多种调控因子的影响,包括转录因子、表观遗传修饰和非编码RNA等。
转录因子是一类能够结合到基因启动子区域的蛋白质,通过与DNA结合调控基因的转录过程。
表观遗传修饰是指通过改变染色质结构和DNA甲基化等方式,影响基因的表达状态。
非编码RNA是一类不参与蛋白质编码的RNA分子,可以通过转录调控、转录后调控和翻译调控等方式影响基因的表达。
这些调控因子之间相互作用,形成一个复杂的调控网络,使基因表达呈现出多样性和复杂性。
基因表达的规律和特点还包括基因调控的可塑性和稳定性。
基因调控的可塑性是指基因表达可以受到外部环境和内部信号的影响而发生改变。
例如,环境因素、药物和疾病等都可以通过调节基因表达来影响细胞功能。
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⑸转录的条件:模板、原料、能量、酶。
⑹转录时的碱基配对:
DNA
G-C、C-G、T-A、A-U
⑺转录的产物:RNA。
RNA
(8)遗传信息传递的方向
AT CG U A GC
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遗 传 信 息 的 转 录
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一、遗传信息的转录
1.转录的概念:
在细胞核中,以DNA的一条链为模板,合成RNA的过程。
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一、遗传信息的转录 1、RNA的种类、功能
RNA 的种类
信使 RNA—— mRNA 核糖体 RNA—— rRNA 转运 RNA—— tRNA
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一、遗传信息的转录 1、RNA的种类、功能
⑴信使RNA(m RNA):转录遗传信息,翻译的 模板,即传
递遗传信息的作用。
⑵转运RNA (t RNA ): 识别密码子,运输特定氨基酸, 呈三叶草型结构。
细胞核
细胞核
模板 酶
能量
DNA的两条链 解旋酶,DNA
聚合酶等
ATP
DNA的一条链 解旋酶,RNA
聚合酶等
ATP
原 料 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸
翻译
细胞质 mRNA 多种酶
ATP 氨基酸
产物
子代DNA
mRNA
多肽链
碱基配对 A-T T-A
G-C C-G
A-U T-A A-U U-A G-C C-G G-C C-G
的DNA分子分别至少要有碱基多少个[ C ]
A.3000个和3000个 B.1000个和2000个 C.3000个和6000个 D.2000个和4000个
基因中碱基数:mRNA中碱基数:蛋白质中氨基酸数
=
6
:
3
:
1
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7则.个某DDNNAA片片段段中所T转%和录G的%m分RN别A占中(U%=)2。8%B ,A%=18%,
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6.一个DNA分子可以转录出多少种多少个
mRNA [ C ]
A.一种一个
B.一种多个
C.多种多个
D.无数种无数个
7.烟草、烟草花叶病毒、T2噬菌体中含有
的物质,下列叙述正确的是[ D ]
A.核酸的种类依次是2、1、2
B.核苷酸的种类依次是8、5、4
C.五碳糖的种类依次是2、2、1
D.含N碱基的种类依次是5、4、4
3. 某基因中含有1200个碱基,则由它控制合成的一条肽链的
最多含有肽键的个数是 ( B )
A.198个
B.199个
C.200个
D.201个
基因中碱基数:mRNA中碱基数:蛋白质中氨基酸数
=
6
:
3
:
1
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4.若某肽链的第一个氨基酸的密码子为AUG, 那么控制这个氨基酸的DNA模板链上相应的
第4章 基因的表达
第1节 基因指导蛋白质的合成
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1.基因所在的DNA主要存在哪里? 2.蛋白质在哪里合成?
DNA
指导
蛋白质的合成
主要在细 胞核
问题:
通过RNA
在细胞质(核糖体 )进行
1、DNA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?
2、为什么RNA适于做DNA的信使呢?
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课堂练习:
1.DNA复制、转录、翻译分别形成[ A ]
A.DNA、RNA、蛋白质 B.RNA、DNA、多肽 C.RNA、DNA、核糖体 D.RNA、DNA、蛋白质
2.遗传密码位于[ D
A.蛋白质分子上 C.RNA分子上
] B.DNA分子上 D.信使RNA分子上
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8.mRNA上有25%的腺嘌呤,35%的尿嘧 啶,则转录该mRNA的DNA分子上腺嘌
呤占碱基总数的[ C ]
A.50% B.25% C.30% D.35%
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二、遗传信息的翻译
1、概念:
游离在细胞质中的各种氨基酸,就以mRNA为模板 合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
问题: 转录得到的RNA仍是碱基序列,而不是蛋白质。那么,
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tRNA——“搬运工”
天门冬酰氨
游离在细胞质中的氨基酸,是怎样运送到合成蛋白质的 “生产线----核糖体”上?
CU A
每种tRNA只能识别并转运
一种特定的氨基酸!
反密码子
一共有多少种tRNA?
与密码子相互配对,转运的氨基酸由配对 的密码子决定
决定氨基酸的密码子有61种,
所以tRNA 有61种
⑵一个密码子决定一个特定的氨基酸。 ⑶简并性:色氨酸及甲硫氨酸各只有一个密码。多数氨基酸 有二个以上的密码子。在一定程度上能防止由于碱基的改变而导 致的遗传信息的改变。
⑷通用性:地球上几乎所有的生物共用一套密码子表。
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问题:mRNA如何将信息翻译成蛋白质?
5、翻译的过程
转运RNA(tRNA)
场所 模板 信息传递的 方向
原料
产物
细胞核 DNA的一条链
DNA→mRNA
含A、U、C、G的4种核苷 酸
信使RNA
细胞质的核糖体 信使RNA
mRNA→蛋白质 合成蛋白质的20种氨基酸
有一定氨基酸排列顺序的蛋白质
实质
是遗传信息的转录
是遗传信息的表达
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复制、转录和翻译的比较
比较项目
复制
转录
场所
mRNA、tRNA、rRNA
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课堂练习:
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.细胞内与遗传有关的物质,从复杂到简单的结构
层次是[ D ]
A.DNA→染色体→脱氧核苷酸→基因 B.染色体→脱氧核苷酸→DNA→基因 C.DNA→染色体→基因→脱氧核苷酸 D.染色体→DNA→基因→脱氧核苷酸
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?
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mRNA: 蛋白质:
碱基的数量
决定
氨基酸的数量
排列顺序
决定Biblioteka 排列顺序种类 ?4种决定
种类 ?2种0种
讨论:至少要多少个碱基的不同排列顺序才能够 决定20种不同的氨基酸?
2、碱基与氨基酸的对应关系
一个碱基决定一个氨基酸,41 = 4
蛋白质
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DNA
转 录
mRNA
翻 译
蛋白质
tRNA
密码子
A—C—T—G—G—A—T—C —T T—G—A—C—C—T—A—G —A 6
A—C—U—G—G—A—U—C —U 3
苏氨酸—肽—键甘氨肽酸键——丝氨酸
1
U–G–A C–C–U A–G–A ACU GGA UCU
定义
转录
翻译
在细胞核中,以DNA的一条 以mRNA为模板,合成具有一定氨 链为模板合成mRNA的过程 基酸顺序的蛋白质的过程
A. 46%,54% B.23%,27% C.27%,23% D.46%,27%
A1 T1 G1 C1 1 2
T2 A2 C2 G2 mRNA
Am Um Gm Cm
(A1+ T1)%= (A2+ T2)%= (A总+T总)% = (Am+Um)% (G1+C1)%= (G2+C2)%= (G总+C总)% = (Gm+Cm)%
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小结:
场所 解旋 模板 原料
酶 能量 碱基配对 产物
复制 细胞核 全解旋 DNA的两条链 四种脱氧核苷酸 DNA解旋酶、 DNA聚合酶
ATP
A—T C—G T—A G—C
子代DNA
转录 细胞核 只解有遗传效应的片段 只有DNA的一条链 四种核糖核苷酸
RNA聚合酶
ATP
A—U G—C T—A C—G
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3.下列哪一组物质是RNA的组成成分[ C ]
A.脱氧核糖核酸和磷酸 B.脱氧核糖、碱基和磷酸 C.核糖、碱基和磷酸 D.核糖、嘧啶和核酸
4.DNA分子的解旋发生在 过程中[ D ]
A.复制 B.转录 C.翻译 D.复制和转录
5.果蝇的遗传物质由 种核苷酸组成[ B ]
A.2 B.4 C.5 D.8
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8.根据在蛋白质生物合成中遗传信息传递的规律,在下面 表格数码中填入相应的字母:
DNA 双链
mRNA
tRNA 氨基酸 密码子
G
C
T
C
G
A
C
G
A
G
C
U
精氨酸
C
G
A
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三个碱基的顺序应为[ D ]
A.UAC B.AUG C.ATG D.TAC
5.一个转运RNA的3个碱基为CGA,此RNA
运载的氨基酸是 [ D ]
A.酪氨酸(UAC) B.谷氨酸(GAG) C.精氨酸(CGA) D.丙氨酸(GCU)
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6.一条多肽链中有氨基酸1000个,则作为合成 该多肽的模板信使RNA和用来转录信使RNA
密码子与反密码子
亮氨酸
天冬氨酸
A AU
CUA
异亮氨酸
UAG
一种tRNA只能携带一种氨基酸? 一种氨基酸只能由一种tRNA携带?
小结:翻译
场所: 细胞质(核糖体)
模板: mRNA
原料: 氨基酸
条件: ATP、酶 产物: 蛋白质