基因表达过程中相关问题剖析
2020高中生物人教版必修二学案:4-2 基因对性状的控制 Word版含答案免费下载
第2节基因对性状的控制[学习目标] 1.了解中心法则的提出及其发展过程。
2.通过中心法则图解理解遗传信息的流动方向。
(难点)3.识记基因控制性状的两种方式。
(重点)4.举例说明基因、蛋白质与性状的关系。
知识点1中心法则的提出及其发展请仔细阅读教材第68~69页,完成下面的问题。
1.中心法则的提出(1)提出者:克里克。
(2)内容①DNA复制:遗传信息从DNA流向DNA。
②转录:遗传信息从DNA流向RNA。
③翻译:遗传信息从RNA流向蛋白质。
2.中心法则的发展3.完善后的中心法则,用图解表示为知识点2基因、蛋白质与性状的关系请仔细阅读教材第69~70页,完成下面的问题。
1.基因控制生物性状的两条途径(1)基因对生物性状的间接控制①实质:基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状。
②举例(2)基因对生物性状的直接控制①实质:基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
②举例:囊性纤维病。
编码CFTR蛋白(跨膜蛋白)的基因缺失了3个碱基→CFTR蛋白在第508位缺少苯丙氨酸→CFTR蛋白结构异常→支气管中黏液增多,管腔受阻,细菌在肺部大量繁殖,使人患囊性纤维病。
2.基因与性状的关系(1)基因与性状的数量关系错误!(2)基因与性状的对应关系(3)影响基因控制性状的因素生物性状是由基因和环境条件共同作用的结果,其关系如图所示3.细胞质基因细胞质基因指的是细胞核以外的细胞质中的基因。
叶绿体和线粒体中的DNA都能够进行半自主性的自我复制,并通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成。
如线粒体疾病就是由线粒体DNA缺陷引起的,这种遗传病只能通过母亲遗传给后代。
要点一剖析中心法则1.中心法则内容及其发展图解2.不同生物的中心法则的体现不同(1)以DNA为遗传物质的生物主要包括细胞生物(原核生物、真菌、动植物和人类)以及大多数病毒,它们能发生的过程如下:(2)以RNA为遗传物质的生物①不含逆转录酶的RNA病毒,如烟草花叶病毒,它们能发生的过程如下:②含逆转录酶的RNA病毒,如艾滋病病毒,它们能发生的过程如下:3.中心法则的判断方法中心法则体现了DNA复制、转录、RNA复制、逆转录、翻译过程,下面从模板、原料、产物三个方面来分析。
基因表达过程中相关问题剖析
基因表达过程中相关问题剖析三种RNA聚合酶的比较酶位置产物活性比较对α-鹅膏蕈碱的敏感性RNA聚合酶Ⅰ核仁 rRNA 50-70% 不敏感RNA聚合酶Ⅱ核浆 hnRNA 20-40% 敏感RNA聚合酶Ⅲ核浆小RNA 10% 有种属特异性核酸作为生物的遗传物质具备两大基本功能,即传递遗传信息和表达遗传信息。
遗传信息的表达包括转录和翻译两个过程,现将教学中出现的相关疑问进行梳理和剖析,以期为广大教师的教学提供参考。
1. 转录过程中DNA双链的解开是否需要解旋酶DNA复制是边解旋边复制过程,需要解旋酶使双链解开。
必修2教师用书P99指出:“基因的转录是由RNA聚合酶催化进行的。
基因的上游具有结合RNA聚合酶的区域,叫做启动子。
启动子是一段具有特定序列的DNA,具有和RNA聚合酶特异性结合的位点,决定了基因转录的起始位点。
RNA聚合酶与启动子结合后,在特定区域将DNA双螺旋两条链之间的氢键断开,使DNA解旋,形成单链区,以非编码链为模板合成RNA互补链的过程就开始了。
”RNA聚合酶是一种由多个蛋白亚基组成的复合酶,真核生物的RNA聚合酶分三类,RNA聚合酶Ⅰ存在于核仁中,转录rDNA序列为rRNA前体;RNA聚合酶Ⅱ存在于核质中,转录大多数基因,产物为mRNA前体;RNA聚合酶Ⅲ存在于核质中,转录很少几种基因,如tRNA基因。
除了细胞核中的RNA聚合酶之外,真核生物线粒体和叶绿体中还存在着不同的RNA聚合酶。
转录时,RNA聚合酶在双链DNA的启动子处结合形成“转录泡”,不同于DNA 复制的是转录起始不需要引物,转录起始是RNA链上的第一个核苷酸键的产生,当聚合酶合成含十个左右核苷酸的RNA时,转录便进入延伸阶段,RNA聚合酶就沿着DNA双链移动不断合成RNA链。
随着酶的迁移,它使DNA双链部分解旋,并且使模板的一个新区段以单链形式暴露出来。
核苷酸共价结合到延伸的RNA链的3'端,在松弛区域形成一个RNA-DNA杂合链。
细胞质基因表达及其调控机制研究
细胞质基因表达及其调控机制研究细胞是构成生命体的基本单位。
而细胞内的基因表达则是细胞进行生活活动的关键。
在细胞内,基因的表达不仅涉及到遗传信息的传递,还关系到细胞的生理功能,可以说是细胞内最基本的生物学过程。
本文将探讨细胞质基因表达及其调控机制的研究现状。
一、细胞质基因表达细胞质基因是一种特殊的基因,主要存在于质膜和线粒体等细胞质内。
与核基因不同,细胞质基因的表达是核糖体独立完成的。
在真核生物中,细胞质基因通常编码线粒体和叶绿体蛋白质,这些蛋白质被用来维持线粒体和叶绿体的功能。
线粒体是细胞内的一个独立的细胞器,主要负责细胞内能量代谢的过程。
线粒体内含有自己的基因组,编码着大约 13 种蛋白质。
叶绿体则是光合作用发生的场所,在植物细胞中含有叶绿体基因组,编码几十种蛋白质。
这些蛋白质不仅是细胞内生命活动所必需的,也是植物和动物细胞特有的结构。
二、细胞质基因的调控机制细胞质基因的调控机制主要涉及到基因的转录过程和 RNA 后修饰等环节。
1. 细胞质基因的转录调控与核基因的转录过程相比,细胞质基因的转录过程相对简单。
在真核细胞中,细胞质基因被转录成线性的 RNA,而这些 RNA 被称为预先 RNA。
预先 RNA 质量较大,其随后会被切割和修饰,转变成成熟的 RNA。
其主要调控机制包括:MTF1、T7 RNA pol、T3 RNA pol等。
2. RNA 后修饰在细胞内,RNA 后修饰是调整预合成 RNA 到成熟 RNA 这一过程中不可或缺的一步。
线粒体和叶绿体中的 RNA 后修饰比核内 RNA 后修饰更加复杂。
细胞质基因的 RNA 后修饰主要涉及 RNA 的修剪、聚合和修饰等几个方面。
而通过 RNA 后修饰,机制可以控制 RNA 的空间和时间表达。
三、细胞质基因的研究现状细胞质基因调控机制的研究主要受到线粒体和叶绿体在一些疾病发病过程中的作用影响。
糖尿病、癌症和骨髓损伤等病症可以引起线粒体和叶绿体的基因表达的改变。
“大问题”引领,“子问题”驱动——《基因工程》一轮复习教学与思考
“大问题”引领,“子问题”驱动——《基因工程》一轮复习教学与思考吴雷鸣(江苏省南京市第二十九中学,210036)摘要:高三生物教学学时紧张、要求高,需要在有限的时间内实现最好的复习效果,避免“炒冷饭"《基因工程》一轮复习课,以一个大问题“如何培育绿色荧光大肠杆菌”引领和若干个子问题驱动,助推学生构建“基因工程”的知识框架。
其中,特别注意了问题设计和课堂预设与生成两个方面的问题。
关键词:问题驱动一轮复习《基因工程》高三生物教学学时紧张、要求高,需要在有限的时间内实现最好的复习效果,避免“炒冷饭”。
对此,笔者也做了积极的探索与尝试。
《基因工程》一轮复习时,以一个大问题“如何培育绿色荧光大肠杆菌”引领和若干个子问题驱动,助推学生构建“基因工程”的知识框架&—、教学过程(一)引领问题的提出师(出示绿色荧光水母图片,如图1)我们班一位同学受绿色荧光水母的启发,想要培养绿色荧光大肠杆菌,你们能帮助他思考有哪些培育方法吗?(奇特的图片一出现,加上本班同学提出的问题,学生的好奇心立即被调动起来,纷纷提出自己的观点。
)生诱变育种。
生如果用诱变的方法不一定能得到绿色荧光大肠杆菌。
生基因突变是不定向的,所以需要大量处理供试材料,可以用基因工程育种。
师那么,与诱变育种相比,基因工程育种的优点是——生定向改造生物性状。
师既然诱变育种的方向不确定,而杂交育种目的性强且可预见,那么可不可以用杂交育种的办法呢?生不能,因为水母与大肠杆菌之间存在生殖隔离。
师所以我们选择基因工程育种,可以克服远源杂交不亲和的障碍。
若采用基因工程育种,你们会怎么做?生先确定目的基因,即绿色荧光水母的荧光蛋白基因。
生还要确定受体细胞,即大肠杆菌。
师不同生物之间能实现基因拼接的原因是——生DNA都是由四种脱氧核昔酸形成的规则的双螺旋结构。
师一种生物的基因能在另一种生物体内表达的原因是——生不同生物共用一套遗传密码。
“培养绿色荧光大肠杆菌”是一位学生在课间交流时提出的,笔者当时觉得这是一个很好的问题,既能将本专题内容(基因工程的特点、优点、操作步骤等)串起来,又能驱动学生去比较基因工程育种与其他育种方式的利与弊&由于是身边同学提出的问题,课堂一开始就呈现出兴趣盎然、群策群力的热烈氛围,有效激发了学生的学习兴趣和动机&本节课的内容不仅是教学重点,也是考纲中的主干知识,内容繁多且抽象,有一定的难度&所以,在设计驱动问题时,笔者特别强化了基因工程的概念和操作步骤等知识的回顾,引领学生把散落在不同章节的相关知识点联系起来,整合出一个相对完整的生物学“大概念”(基因工程),有效帮助学生建立连贯、系统的知识体系&(二)问题驱动辨析师(出示表1)请同学们仔细观察表格中四种不表1同的限制酶的识别序列及切割位点,你能得么?限制酶Bam H I Bel I Sma I Hind"识别序列及CltiATC C*T GATC ACCctlGGAAdCTT 切割位点A CTAG G1A CTAG T+GGGCCC+TTCGAA♦生限制酶只能催化特定的核昔酸序列并使特定位点的磷酸二酯键水解。
基因表达的机理与调控
基因表达的机理与调控基因表达是生物体内信息传输的重要环节,它决定了生物个体的发育、生长、分化和适应环境的能力。
在生命的漫长历程中,基因调控网络扮演着至关重要的角色,其中涉及到转录、翻译、蛋白合成等复杂的生物化学过程。
本文将从机理和调控的角度来探讨基因表达的相关问题。
一、基因表达的机理基因表达即指基因在生物体内产生可观察表现的过程,它包括两个主要步骤——转录和翻译。
转录是指在细胞核内,根据DNA模板,将mRNA合成的过程。
DNA双链解旋成为单链,由RNA聚合酶从5'端向3'端进行合成。
在这一过程中,RNA聚合酶会依照模板DNA的序列将RNA合成成为与DNA互补的RNA链,这个RNA链就是mRNA。
mRNA是信息传递的介质,它携带DNA所编码的蛋白质序列信息,带到细胞质内被翻译成蛋白质。
翻译是指mRNA通过三联体密码子指导,将氨基酸序列转化为蛋白质的过程。
其中,mRNA通过核糖体与tRNA结合形成复合体,tRNA上携带特定的氨基酸,依次接受mRNA上暴露的三联体密码子的作用,并将对应的氨基酸转运给蛋白质链上。
这样,序列从RNA到蛋白质的转化完成,最终完成蛋白质的合成。
但是,作为生命的重要转换过程,基因表达不可能如此简单,它涉及到多种调控机制的复杂调整,以达到最优的生物效果。
二、基因表达的调控基因表达的调控主要包括转录前、转录中和转录后三个阶段,其中最为重要的调控机制是转录调控。
1. 转录前调控在细胞核内,DNA的可利用部分只占全部DNA的一小部分,而转录前调控就是在DNA可利用部分中,对于基因进行选择性、有序的开放。
转录因子复合物和DNA上染色质的非编码区域能够通过染色质重塑、DNA甲基化等信号通路穿插,改变染色质结构,使得DNA在特定的位置上更容易开放,从而促进转录复合物的定位和结合。
2. 转录中调控基因转录过程中,各种酶类分子的“威胁”和“悄无声息”的调整性协作使得基因表达真正得到调控。
环境因素对基因表达的影响及相关问题研究
环境因素对基因表达的影响及相关问题研究概述基因是生物体内部控制遗传信息传递和表达的重要组成部分。
然而,基因的表达过程不仅受到遗传因素的影响,还受到环境因素的调控。
环境因素包括物理、化学和生物等外界因素,它们可以直接或间接地改变基因的表达状态,从而影响个体的生理和行为特征。
本文将探讨环境因素对基因表达的影响机制以及相关问题的研究进展。
环境因素对基因表达的调控机制1. 表观遗传调控表观遗传调控是指在基因组中没有改变DNA序列的情况下,通过化学修饰,如DNA甲基化、组蛋白修饰和非编码RNA等,对基因表达进行调控。
环境因素可以影响这些表观遗传标记的添加和去除,从而改变基因的表达水平。
例如,环境因素可以通过DNA甲基化酶的活化或抑制,改变DNA上的甲基化状态,进而调节基因的转录水平。
2. 转录因子的调控转录因子是一类能够与DNA结合并调节基因转录的蛋白质。
环境因素可以通过影响转录因子的活性、表达量以及转录因子与DNA结合的亲和力,来调节基因的表达水平。
环境因素还可以通过转录因子的磷酸化、乙酰化和甲基化等修饰作用,来调控转录因子的功能。
3. RNA后转录调控RNA后转录调控是指在基因转录和翻译过程之后,通过RNA修饰、剪接和降解等调控方式,对已经合成的RNA分子进行调控。
环境因素可以影响RNA后转录修饰酶的表达和活性,进而影响基因表达的后续调控过程。
例如,环境因素可以影响RNA剪接的选择,从而改变转录产物编码的蛋白质的结构和功能。
环境因素对基因表达的影响1. 发育和形态特征环境因素可以通过调节基因的表达水平,影响个体的发育和形态特征。
例如,温度是一种常见的环境因素,可以影响植物的生长和花期开放时间。
这是因为温度可以调节植物中的一些基因的表达,进而影响植物的生长和开花。
2. 疾病易感性环境因素可以改变基因的表达状态,从而影响个体对疾病的易感性。
例如,饮食结构可以通过调节基因的表达水平,影响个体对于糖尿病、肥胖症等代谢疾病的易感性。
细胞信号传导和基因表达的途径和调节
细胞信号传导和基因表达的途径和调节细胞信号传导和基因表达是生物学领域中非常重要的研究方向之一,也是我们理解生命现象的重要途径。
本文将针对细胞信号传导和基因表达的途径和调节进行探讨,深入剖析信号传递和基因调节的机制以及其在生理学和病理学中的应用。
一、细胞信号传导途径生命体内的细胞不断地与周围的环境进行信息交流,依靠细胞膜上的受体、信号分子和信号转导系统,在生理学和病理学中起着至关重要的作用。
信号传导途径可分为典型和非典型两类。
典型途径:又称内分泌途径,信号分子通过血液或细胞外液体来传递信息,与特定的受体结合后,激活受体并传递信号,如胰岛素、生长激素、甲状腺素等。
非典型途径:又称细胞-细胞接触途径,信号分子通过细胞膜直接传递信息,如1.细胞-细胞相互作用途径,钙离子信号分子通过直接接触细胞膜传递信息;2.细胞向远离自己的另一细胞传递信息,如神经元通过突触将化学物质释放到相邻神经元或肌肉细胞上。
信号传导途径的多样性使得细胞能够适应各种需求,并在生理学和病理学中发挥重要作用。
比如,内分泌途径中的胰岛素是调节血糖的关键激素,生物体血糖控制失常常常引起糖尿病;神经元中的神经递质是负责神经信号传递的化学物质,不正常的神经传递会导致多种神经系统疾病。
二、基因表达调节途径基因表达调节途径是细胞发育和功能的重要决定因素。
基因表达可以通过调节不同的转录因子、RNA剪切、核糖体选择、DNA甲基化等途径发生变化,影响细胞发育、维持稳态和生理学反应。
1. 转录因子调控转录因子是一组能够结合到基因启动子区域的酶促蛋白质,可以促进或抑制基因转录。
转录因子的结构可以识别不同的DNA序列,与其结合并招募转录酶,并将基因DNA序列转译成RNA。
2. RNA剪切调控RNA剪切是在RNA后期进行的一种修饰方式,可以通过不同的剪接路径切掉不同的外显子,影响RNA的转录和基因表达。
RNA的亚型可以通过不同的剪接方式拼接成多种形态,通过选择性的RNA剪切可以改变RNA的结构和功能。
高通量基因表达谱测定方法剖析
高通量基因表达谱测定方法剖析引言:基因表达谱测定方法广泛应用于生物学研究领域,能够揭示生物体内基因在不同组织、不同时期以及特定环境下的表达情况。
高通量技术的出现极大地提高了基因表达谱测定的效率和准确性。
本文将重点探讨高通量基因表达谱测定方法的原理、步骤以及应用,并对比分析其优缺点。
一、高通量基因表达谱测定方法的原理:高通量基因表达谱测定方法主要包括RNA测序和芯片表达谱分析两种技术。
RNA测序通过对RNA进行反转录合成cDNA,然后进行测序,得到基因的序列信息。
芯片表达谱分析则是利用预先设计的基因芯片或探针芯片,检测RNA样品中不同基因的表达水平。
二、高通量基因表达谱测定方法的步骤:1. 样品准备:样品的选择和处理是基因表达谱测定方法的关键步骤。
不同样品的表达谱可能存在差异,因此需针对不同的研究目的选择合适的样品。
2. RNA提取:RNA是高通量基因表达谱测定的关键基质。
提取纯度高、完整的RNA样品对于获得可靠的表达谱数据至关重要。
3. RNA测序:RNA测序方法主要包括第一代测序技术和第二代测序技术。
第一代测序技术包括Sanger测序和Maxam-Gilbert测序,虽然准确性高,但成本高且通量低。
第二代测序技术是目前应用最广泛的RNA测序方法,其中以Illumina测序技术最为常用。
4. 数据分析:在得到RNA测序数据后,需要对数据进行过滤、比对、定量和差异分析等步骤。
数据分析的目的是从大量的测序数据中提取有意义的信息,并进行有效的解读。
三、高通量基因表达谱测定方法的应用:1. 生物发育研究:高通量基因表达谱测定方法能够揭示生物在不同发育阶段基因表达的动态变化,有助于深入了解生物发育的分子机制。
2. 疾病诊断与治疗:通过比较患者与正常人的基因表达谱差异,可以寻找与疾病相关的生物标志物,并预测疾病的发生风险。
同时,高通量基因表达谱测定方法也有助于研究新药的作用机制和寻找新的治疗靶点。
3. 癌症研究:癌症是基因异常表达导致的严重疾病。
08植物与病原物互作的相关基因剖析
Ottawa 770B LLnn
感(病)
免
免
感
免
感
Bombay llNN
免(疫)
感
免
免
感
感
观察菌系比
78:27:23:5
理论比例(9:3:3:1)
75:25:25:8
符号说明:L和N为两个不同的抗病基因;aL为对L的隐性毒性基因,AL为其显性无 毒性基因;aN为对N的隐性毒性基因,AN为其显性无毒性基因
• 只有当具有相应抗病基因的植物与具有 无毒基因的病原物相遇时,才会激发植 物的抗病反应,其他情况下二者表现亲 和,即寄主感病
寄主植物与病原菌之间“基因对基因”关系的简要模型 A. 通用模式 B. 一种特殊模式
小麦—小麦锈菌系统“基因对基因”关系的简要模型 “-”表示不亲和反应(抗病);“+”表示亲和反应(感病) (1)抗病基因Hx和非毒性基因Px为显性基因,这是最普通的模式 (2)病菌显性逆转,Hx表示抗病基因,Px表示毒性基因 (3)寄主显性逆转,Hx表示感病基因,Px表示非毒性基因 (4)病菌和寄主双方发生显性逆转,Hx表示感病基因,Px表示毒性基因
R基因编码R蛋白的结构特点
核苷酸结合位点(Nucleotide binding site,NBS) • 抗病蛋白的NBS区有3个特征保守区,
– 第1区域为磷酸结合环(P-loop),又称激酶la(Kinase la),其共有序列为GM(GPP)GNGKTT(aPT)
– 第2区域为激酶2,共有序列为X(XPR)XaaaaDDV(WPD) – 第3区域为激酶3a,其保守区为SraaaT(TPS)R • R基因编码产物中NBS的存在,表明R基因的功能之一 是磷酸化,通过磷酸化识别配体,导致一系列抗性反 应的发生
神经系统发育过程中的基因表达
神经系统发育过程中的基因表达神经系统是人体中极为重要的一部分,它控制着人的大部分生理和心理活动。
在神经系统的形成过程中,基因表达是至关重要的一环。
本文将从基因表达的角度探讨神经系统发育过程中的相关问题。
一、神经元的诞生与分化神经元是神经系统的最基本单元,是产生、传递和处理神经信号的细胞。
在神经系统的发育过程中,神经元的诞生和分化是非常复杂的过程。
许多研究表明,神经元的诞生和分化与基因表达密切相关。
在体细胞核内的基因被转录成mRNA,再经过翻译成为蛋白质。
神经元的诞生和分化过程中,许多蛋白质的合成和表达都受到调控,在这一过程中,某些特定的基因会被激活(即基因表达),从而产生与神经元诞生和分化相关的蛋白质。
例如,Pax6是一种转录因子,在神经元发育过程中起着非常重要的作用。
在胚胎期间,Pax6的表达可以有效地促进神经元的生成和分化。
而当Pax6基因缺失时,就会严重影响神经元的发育。
这表明,在神经元的发育过程中,基因表达是非常重要的因素。
二、神经元的分布和连接除了神经元的诞生和分化以外,神经系统的发育过程中还有一些其他的因素需要考虑。
例如,神经元的分布和连接也是非常重要的。
研究发现,神经元的分布和连接与神经系统中某些基因的表达密切相关。
在胚胎期间,一些基因的表达会导致神经元在特定区域内生成和分化。
同时,另一些基因的表达也会导致神经元之间的相互联系和连接。
例如,在视觉发育中,许多基因的表达可以促进视网膜神经元的生成和分化。
而另外一些基因的表达则会导致视网膜神经元之间的相互联系和连接。
这些基因的表达可以被视为神经系统发育过程中的重要调节因素。
三、神经元的再生和修复神经元在生命过程中可能会受到各种因素的影响,导致神经元损伤或死亡。
在这种情况下,神经元可以通过再生或修复来恢复其功能或代替功能缺失的神经元。
神经元的再生和修复过程与基因表达密切相关。
在这一过程中,一些特定基因的表达可以促进神经元再生和修复。
例如,一些成长因子的表达可以促进神经元的再生和修复。
2022-2021学年人教版高一生物必修二教学设计第4章基因的表达复习课
必修2 基因的表达班级: 姓名: 学号:专题高考考点及要点1.遗传信息的转录和翻译(Ⅱ) (1)转录和转翻的过程是怎样的?(2)遗传信息、密码子和反密码子有怎样的区分和联系?2.基因与性状的关系(Ⅱ) (1)写出“中心法则”的表达式。
(2)基因把握生物性状的途径有哪些?专题学问及要点梳理学问点一:DNA 与RNA 的分析与比较(1)RNA 与DNA 的区分物质组成结构特点 五碳糖 特有碱基 DNA 脱氧核糖T(胸腺嘧啶)一般是双链 RNA通常是(2)基本单位:核糖核苷酸。
(3)种类及功能⎩⎪⎨⎪⎧信使RNA mRNA :蛋白质合成的模板转运RNA tRNA :识别并转运氨基酸核糖体RNA rRNA :核糖体的组成成分【例1】下列关于DNA 和RNA 特点的比较,正确的是( ) A .在细胞内存在的主要部位相同 B .构成的五碳糖不同 C .核苷酸之间的连接方式不同 D .构成的碱基相同【例2】经过对某生物体内的核酸成分的化学分析得知,该生物体内的核酸中,嘌呤占58%,嘧啶占42%,由此可以推断( )A .此生物体内的核酸肯定是DNAB .该生物肯定不含DNA 而只含RNAC .若此生物只含DNA ,则肯定是单链的D .若此生物含DNA ,则肯定是双链的 【总结提升】(1)DNA 和RNA 的推断①含有碱基T 或脱氧核糖⇒DNA ; ②含有碱基U 或核糖⇒RNA 。
(2)单链DNA 和双链DNA 的推断 ①若:⎭⎪⎬⎪⎫A =T ,G =C 且A +G =T +C ⇒双链DNA ;②若:嘌呤≠嘧啶⇒单链DNA 。
(3)DNA 和RNA 合成的推断用放射性同位素标记T 或U 可推断DNA 和RNA 的合成。
若大量消耗T ,可推断正发生DNA 的合成;若大量利用U ,可推断正进行RNA 的合成。
学问点二:比较DNA 复制、转录与翻译1.遗传信息的转录(1)概念:以 为模板,按碱基互 补配对原则合成RNA 的过程。
医学遗传学试题及答案剖析
1. 下列突变不导致氨基酸序列改变的是__A____。
A.同义突变 B. 错义突变 C. 无义突变 D. 移码突变2. 一段正常的氨基酸序列Glu-Cys-Met-Phe-Trp-Asp代表了蛋白质的一部分,如果碱基发生了突变,编码氨基酸序列仍为Glu-Cys-Met-Phe-Trp-Asp,那么此突变为___A____。
A.同义突变 B. 错义突变 C. 无义突变 D. 移码突变3.脆性X综合征是____A____。
A.单基因病B.多基因病C.染色体病D.线粒体病E.体细胞病4.Leber视神经病是____D____。
A.单基因病B.多基因病C.染色体病D.线粒体病E.体细胞病5.高血压是___B_____。
A.单基因病B.多基因病C.染色体病D.线粒体病E.体细胞病6.基因表达时,遗传信息的基本流动方向是__C______。
A.RNA→DNA→蛋白质B.hnRNA→mRNA→蛋白质C.DNA→mRNA→蛋白质D.DNA→tRNA→蛋白质E.DNA→rRNA→蛋白质7.断裂基因转录的过程是_____D___。
A.基因→hnRNA→剪接、加尾→mRNAB. 基因→hnRNA→剪接、戴帽→mRNAC.基因→hnRNA→戴帽、加尾→mRNAD. 基因→hnRNA→剪接、戴帽、加尾→mRNAE.基因→hnRNA8、双亲的血型分别为A型和B型,子女中可能出现的血型是___E_____。
A型、O型 B. B型、O型 C. AB型、O型D. AB型、A型E. A型、B型、AB型、O型9、对于X连锁隐性遗传病而言,男性发病率等于____C____。
A. 致病基因频率的2倍B. 致病基因频率的平方C. 致病基因频率D. 致病基因频率的1/2E. 致病基因频率的开平方10、从致病基因传递的角度考虑,X连锁隐性遗传病典型的传递方式为___E_____。
A. 男性→男性→男性B. 男性→女性→男性C. 女性→女性→女性D. 男性→女性→女性E. 女性→男性→女性11、遗传病中,当父亲是某病患者时,无论母亲是否有病,他们子女中的女孩全部患此病,这种遗传病最可能是____C____。
基因的表达讲解
①②有关的知识:
① ②
转录 翻译
主要是细胞核 核糖体
DNA的一条链
4种游离的核糖核苷酸 20种氨基酸
RNA 多肽链
下图为mRNA与核糖体数量、翻译速度的关系图,据图回答问题:
上图反映了怎样的数量关系?
一个mRNA分子上可结合多个核糖体,同时合成多条多肽链。
一条QβRNA模板只能翻译出一条肽链
QβRNA复制后,复制酶基因才能进行表达
B
QβRNA的复制不需要经历逆转录过程,是由单链复制成双链,再形成一条与原来的
RNA,所以A错误,B正确;由图可以看出一条QβRNA模板翻译出的肽
C错误;由题意可知:QβRNA复制酶基因的表达在
的复制之前,有了QβRNA复制酶,QβRNA的复制才能进行,D错误。
线粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合成( √ )
线粒体和叶绿体中遗传信息的传递遵循中心法则( √ )
病毒中没有RNA,其遗传信息的传递不遵循中心法则( × )
逆转录病毒)感染人体过程的遗传信息流示意图为:
√ )
基因与性状之间是一一对应的关系( × )
写出下列不同生物或细胞的遗传信息传递式
从图中能判断翻译的方向吗?若能,判断依据是什么?
方向是从左向右;判断依据是根据多肽链的长短,长的翻译在前。
图中所示的翻译特点,其意义是什么?
少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。
密码子和反密码子的比较
密码子 反密码子
mRNA tRNA
直接决定蛋白质中氨基酸的序列 识别密码子,转运氨基酸
RNA聚合酶解旋。
安徽,4)Qβ噬菌体的遗传物质(QβRNA)是一条单链RNA,当噬菌体侵染大肠杆菌
DNA修饰通路对基因表达调控作用分析
DNA修饰通路对基因表达调控作用分析DNA是构成生物体遗传信息的基本单位,而基因表达是决定生物体功能和特征的关键过程。
DNA修饰是指在DNA分子上发生的化学修饰反应,可以通过改变DNA结构和特性来影响基因表达。
在细胞内,存在多种DNA修饰通路,如DNA 甲基化、组蛋白修饰和DNA羟甲基化等,这些修饰通路对基因表达调控起着重要的作用。
DNA甲基化是DNA最常见的一种修饰方式。
它是在DNA 分子上加入甲基基团,通常在CpG二核苷酸的胞嘧啶碱基上发生。
DNA甲基化是一个稳定的修饰方式,可以通过DNA甲基转移酶(DNMTs)催化反应来进行。
甲基化的DNA在基因表达调控中起着重要的作用,一方面,它可以影响基因沉默和染色质重塑,从而抑制基因的转录。
另一方面,甲基化还可以作为表观遗传标记,参与基因组的稳定性和细胞分化过程。
研究表明,不同类型的癌症和其他疾病中,DNA甲基化的异常变化与基因表达异常有密切关系。
除了DNA甲基化,组蛋白修饰也是一种重要的DNA修饰通路。
组蛋白是DNA包裹在染色体上的蛋白质,通过其修饰可以改变染色体结构和染色质状态,从而影响基因的可及性和转录活性。
组蛋白修饰包括乙酰化、甲基化、磷酸化和泛素化等多种方式,这些修饰反应可以通过组蛋白修饰酶和去修饰酶来调节。
研究表明,组蛋白修饰在细胞发育、细胞周期和细胞分化等过程中起着重要的作用,它可以改变染色质的结构,从而使基因的启动子区域更容易被转录因子结合并转录。
除了DNA甲基化和组蛋白修饰,最近人们发现了DNA羟甲基化这一新的DNA修饰方式。
DNA羟甲基化是指在DNA 分子上加入羟甲基基团,与DNA甲基化不同,DNA羟甲基化在DNA脱甲基化过程中形成,参与基因表达的调控。
DNA羟甲基化可以调节基因的表观遗传变化和细胞识别过程。
与DNA甲基化和组蛋白修饰不同,DNA羟甲基化更容易动态变化,对基因表达的调控起着重要的作用。
综上所述,DNA修饰通路对基因表达调控起着重要的作用。
人教版高中生物学必修2精品课件 第4章 第1节 基因指导蛋白质的合成
课堂篇探究学习
探究点一
探究点二
归纳提升
1.基因表达过程中相关的数量关系
比较(不考虑终止密码子)
数目/个
DNA 中的碱基数(脱氧核苷酸数)
6n
RNA 中的碱基数(核糖核苷酸数)
P~P~P)是转录过程中需要的一种物质。有关叙述正确的是( )
A.甲、乙、丙的组成中含有的五碳糖相同
B.甲、乙共由6种核苷酸组成
C.丙和酶的化学元素组成相同
D.甲、乙中的A与丙中的A不是同一物质
解析:甲中的五碳糖是脱氧核糖,乙、丙中的五碳糖是核糖,A项
错误;甲中含4种脱氧核苷酸,乙中含4种核糖核苷酸,甲、乙共由8种
分析题图,①过程表示DNA的复制,在真核细胞中发生在有丝分 裂的间期和减数第一次分裂前的间期。②过程表示转录过程,催化 转录过程的酶主要是RNA聚合酶,A项正确;据图观察可知,从a→b, 越接近b端的核糖体上翻译出的肽链越长,说明越接近b端的核糖体 在mRNA上移动的距离越长,由此推测出核糖体的移动方向为 a→b,B项正确;在原核细胞中分离的多聚核糖体常与DNA结合在一 起,说明在原核细胞中边转录边翻译,转录和翻译可同时同地进行,C 项正确;由于基因的选择性表达,控制花色的基因在叶肉细胞中不 表达,D项错误。
答案:A
探究点一
探究点二
课堂篇探究学习
方法技巧 “两看法”判断真核生物和原核生物基因表达过程图
探究点一
探究点二
课堂篇探究学习
探究点二
归纳提升 1.遗传信息、密码子(遗传密码)、反密码子的区分与联系
探究点一
高三生物教学中的问题解答与疑难点解析
高三生物教学中的问题解答与疑难点解析高三生物教学是学生们备战高考的关键时期,生物知识的深入理解和应用对于学生成绩的提升至关重要。
然而,随着学习的深入,在教学中常常会遇到一些问题和疑难点,本文将围绕高三生物教学中的问题解答与疑难点进行探讨与分析。
一、基因的表达与调控在高三生物教学中,基因的表达与调控是一个重要的疑难点。
学生们常常对于基因表达的机制和调控过程存在一定的困惑。
为了解决这个问题,教师可以采取以下策略:1. 借助多媒体教学手段,通过图像、动画等直观的形式向学生展示基因的表达过程,例如转录和翻译。
2. 利用实验教学,引导学生亲自操作,以加深对基因表达的理解。
例如,可以设计转录和翻译实验,在实验过程中观察和解释基因表达的相关现象。
3. 引导学生进行案例分析,通过对真实生活中基因表达的例子进行分析,让学生理解基因表达的重要性和调控机制。
二、遗传与进化遗传与进化是高三生物教学中的另一个难点内容。
遗传的规律、遗传变异、进化的机制等都是学生们容易混淆和理解困难的部分。
为了帮助学生解决相关问题,可以采取以下方法:1. 利用互动教学,组织小组活动,让学生们自主合作探究相关问题。
例如,可以让学生分析某个遗传性状在一个家族中的分布规律,从而理解遗传的基本规律。
2. 运用案例分析法,通过分析各种实际情况,例如自然选择、适应性进化等,引导学生深入了解进化的概念和机制。
3. 加强与生活实际联系的教学内容,例如农业上的基因改良、抗生素耐药性等,让学生能够直观地理解遗传与进化的重要性。
三、生态与环境生态与环境是生物学的重要分支,也是高三生物教学中的难点之一。
学生们对生态系统的结构、相互作用以及环境保护等方面存在一定程度的困惑。
为了帮助学生理解和掌握相关知识,可以采取以下策略:1. 利用实地考察或实验室模拟生态系统,让学生亲自观察、记录和分析生物种群数量及其相互关系的变化。
2. 引入生态案例,如生物入侵、生态平衡破坏等,让学生明白生态相互作用的重要性及其对环境的影响。
高考生物基因表达知识点剖析
高考生物基因表达知识点剖析在高考生物中,基因表达是一个至关重要的知识点,它不仅是理解生命活动的关键,也是许多考题的核心所在。
接下来,让我们深入剖析这一重要内容。
基因表达,简单来说,就是基因中的遗传信息转化为具有生物功能的产物,如蛋白质的过程。
这就像是一个神秘的密码被破解,从而展现出其背后所隐藏的生命蓝图。
首先,我们来谈谈基因。
基因是具有遗传效应的 DNA 片段。
DNA 就像一个长长的螺旋梯子,由两条链通过碱基互补配对形成双螺旋结构。
而基因就分布在这长长的 DNA 链上。
那么基因是如何表达的呢?这主要包括转录和翻译两个过程。
转录,是指以 DNA 的一条链为模板,合成 RNA 的过程。
就好像是根据一份原件复制出一份新的文件。
在细胞核中,RNA 聚合酶与 DNA 上的特定区域结合,然后沿着 DNA 链移动,将碱基序列按照互补原则转录为 RNA 分子。
这里的 RNA 主要有三种类型:信使 RNA (mRNA)、转运 RNA(tRNA)和核糖体 RNA(rRNA)。
其中,mRNA 携带了遗传信息,是基因表达的关键环节。
mRNA 合成后,会通过核孔从细胞核进入细胞质。
接下来就到了翻译的阶段。
翻译,是在细胞质中进行的。
mRNA 与核糖体结合,tRNA 则带着特定的氨基酸按照 mRNA 上的密码子序列依次连接,形成多肽链。
一个 tRNA 分子的一端是携带氨基酸的部位,另一端有三个碱基,称为反密码子,它与 mRNA 上的密码子互补配对。
密码子是 mRNA 上决定一个氨基酸的三个相邻碱基。
一共有 64 种密码子,但其中有 61 种能决定氨基酸,另外 3 种是终止密码子,不决定氨基酸。
而且,密码子具有通用性和简并性的特点。
通用性意味着地球上几乎所有生物都共用同一套密码子;简并性则表示一种氨基酸可能由多种密码子编码。
在基因表达的过程中,还存在着调控机制。
就像一个精细的调控系统,确保基因在合适的时间、合适的地点、以合适的量进行表达。
高中生物基因表达题型剖析
高中生物基因表达题型剖析在高中生物的学习中,基因表达是一个重要且复杂的知识点,与之相关的题型更是多种多样。
理解和掌握这些题型,对于我们深入理解生命的奥秘以及在考试中取得好成绩都具有重要意义。
首先,我们来谈谈基因表达中的转录过程相关题型。
这类题型通常会给出一段 DNA 序列,然后要求我们写出对应的 mRNA 序列。
要解决这类问题,关键是要牢记碱基互补配对原则,即 A(腺嘌呤)与 U (尿嘧啶)配对,G(鸟嘌呤)与 C(胞嘧啶)配对。
例如,给出DNA 序列为“ATGCGGATC”,那么对应的 mRNA 序列就是“UACGCCUAG”。
此外,还可能会考查启动子和终止子的位置判断,这就需要我们清楚它们在 DNA 上的特定位置以及作用。
接下来是翻译过程的题型。
这类题目可能会给出 mRNA 序列和遗传密码表,让我们推算出所合成的多肽链中的氨基酸序列。
这不仅要求我们能准确解读遗传密码表,还需要注意起始密码子和终止密码子的特殊作用。
比如说,mRNA 序列为“AUGGUGCUGUAA”,根据密码子表,从起始密码子 AUG 开始,依次翻译,就能得出相应的氨基酸序列。
基因表达的调控也是常见的考点。
题目可能会描述某种环境因素或生物体内的信号如何影响基因的表达。
例如,某些激素的存在会促进特定基因的转录,或者某些化学物质能够抑制基因的表达。
解决这类问题,需要我们理解基因表达调控的机制,包括转录水平的调控(如增强子、沉默子的作用)、转录后水平的调控(如 mRNA 的加工和修饰)、翻译水平的调控(如核糖体结合位点的活性)以及翻译后水平的调控(如蛋白质的修饰和降解)。
基因突变对基因表达的影响也是常考的题型之一。
可能会给出一个基因的突变位点,然后让我们分析这种突变会如何改变蛋白质的结构和功能。
比如,一个碱基的替换可能导致密码子的改变,从而使编码的氨基酸发生变化;或者插入或缺失一个或几个碱基,可能会造成移码突变,使后续的氨基酸序列完全改变。
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基因表达过程中相关问题剖析三种RNA聚合酶的比较酶位置产物活性比较对α-鹅膏蕈碱的敏感性RNA聚合酶Ⅰ核仁 rRNA 50-70% 不敏感RNA聚合酶Ⅱ核浆 hnRNA 20-40% 敏感RNA聚合酶Ⅲ核浆小RNA 10% 有种属特异性核酸作为生物的遗传物质具备两大基本功能,即传递遗传信息和表达遗传信息。
遗传信息的表达包括转录和翻译两个过程,现将教学中出现的相关疑问进行梳理和剖析,以期为广大教师的教学提供参考。
1. 转录过程中DNA双链的解开是否需要解旋酶DNA复制是边解旋边复制过程,需要解旋酶使双链解开。
必修2教师用书P99指出:“基因的转录是由RNA聚合酶催化进行的。
基因的上游具有结合RNA聚合酶的区域,叫做启动子。
启动子是一段具有特定序列的DNA,具有和RNA聚合酶特异性结合的位点,决定了基因转录的起始位点。
RNA聚合酶与启动子结合后,在特定区域将DNA双螺旋两条链之间的氢键断开,使DNA解旋,形成单链区,以非编码链为模板合成RNA互补链的过程就开始了。
”RNA聚合酶是一种由多个蛋白亚基组成的复合酶,真核生物的RNA聚合酶分三类,RNA聚合酶Ⅰ存在于核仁中,转录rDNA序列为rRNA前体;RNA聚合酶Ⅱ存在于核质中,转录大多数基因,产物为mRNA前体;RNA聚合酶Ⅲ存在于核质中,转录很少几种基因,如tRNA基因。
除了细胞核中的RNA聚合酶之外,真核生物线粒体和叶绿体中还存在着不同的RNA聚合酶。
转录时,RNA聚合酶在双链DNA的启动子处结合形成“转录泡”,不同于DNA 复制的是转录起始不需要引物,转录起始是RNA链上的第一个核苷酸键的产生,当聚合酶合成含十个左右核苷酸的RNA时,转录便进入延伸阶段,RNA聚合酶就沿着DNA双链移动不断合成RNA链。
随着酶的迁移,它使DNA双链部分解旋,并且使模板的一个新区段以单链形式暴露出来。
核苷酸共价结合到延伸的RNA链的3'端,在松弛区域形成一个RNA-DNA杂合链。
在这个松弛区域之后,DNA模板链和原先的互补链结合并重新形成双螺旋结构。
所以说,RNA聚合酶不仅具有催化核糖核苷酸连接成为RNA的作用,还具有解旋酶活性和再旋酶活性[1]。
值得称道的是RNA聚酶在每个核糖核苷酸添加之后,便将正在延长的链从模板上置换下来,使得多个RNA聚合酶可以一个接着一个同时转录同一个基因,这样一个细胞就可以在短时间内在一个基因(或者其他DNA序列)上合成大量的转录产物。
此外,RNA聚合酶还执行校正的功能[2]。
2. 转录的产物是mRNA还是RNA普通高中课程标准实验教科书《遗传与进化》P63页图4-4的描述及图解会让学生误认为转录的产物是mRNA。
其实,转录的产物是RNA,包括mRNA、tRNA、rRNA以及siRNA、miRNA、snRNA、snoRNA。
只是mRNA继续作为翻译的模板,指导蛋白质的合成,而其他几种RNA不作为翻译的模板,tRNA在细胞质中作为运输氨基酸的工具,rRNA是由核仁中的rDNA转录出来的,与蛋白质组装成核糖体的大、小亚基,出核孔进入细胞质与mRNA结合参与翻译过程。
在翻译的每一步,rRNA与mRNA或tRNA都发生相互作用,rRNA 在蛋白质合成中对肽基转移反应(peptidyl transferase reac-tion)起着非常重要的作用。
用体外进化和体外筛选(in vitro evolution and in vitro selection)技术获得的核酶(Ribozyme)也能像核糖体一样催化肽基转移反应。
核糖体的高分辨率晶体结构提示,rRNA具有肽基转移酶的活性,即核糖体是一个核酶[3]。
目前所知的所有核糖体功能反应都与rRNA有关,而核糖体蛋白可能只是在核糖体装配过程中对rRNA 的折叠和功能构象的形成起重要作用[4~6]。
tRNA是由tRNA基因转录出来的,真核生物的tRNA 基因数目非常大,每种tRNA基因都有很多拷贝,通过tRNA基因的不对称转录合成的tRNA前体经过加工后成为有活性的tRNA。
成熟的tRNA具有特异性转运氨基酸的功能,每种tRNA在特异的氨基酰-tRNA合成酶作用下结合一种氨基酸,将其转运到核蛋白体上,参与蛋白质的合成[7]。
Li等[8]研究表明,翻译时需求强度(近似为tRNA的浓度与基因组密码子频率的比值)大的tRNA可被优先运出细胞核。
在有些生物中,tRNA不仅可以被运出细胞核,还可以通过主动运输逆向运入细胞核。
可见,tRNA不是从细胞核到细胞质的单向运动,而是穿梭往来于核膜内外[9]。
小干扰RNA(siRNA)是RNA干涉(RNAi)过程中出现的一种约21~25nt的小分子RNA,一般由Dicer核酸酶加工而成,可引发与之互补的目标mRNA的沉默。
作为内源性的翻译抑制因子,微小RNA(miRNA)主要通过与靶mRNA的3'非翻译区的碱基互补配对而起作用。
当其与mRNA不完全配对时,抑制翻译过程;完全配对时,则切割或降解靶mRNA。
小核RNA(snRNA)主要作用是与有关蛋白结合形成小核糖核蛋白体(snRNP),对RNA的前体进行加工。
snRNA在核内转录,但snRNA在胞浆组装,发挥功能则又在核内,所以需要跨核膜转运。
小分子核仁RNA(snoRNA)参与细胞核中前体rRNA加工与修饰,除少数snoRNA基因单独转录外,大部分snoRNA由蛋白质编码基因的内含子编码[10]。
3. 转录时模板链的选择DNA复制时亲代的两条链都作为模板,而转录仅以DNA的一条链(即模板链)为模板。
转录时的模板链并非随机的,由启动子和转录方向共同决定。
启动子是指一段位于结构基因5'端上游区的DNA序列,能活化RNA聚合酶,指导RNA聚合酶与模板的正确结合并确保转录准确而有效的起始。
其次,RNA聚合酶同DNA聚合酶一样,只能催化单核苷酸加接到带游离3'— OH的多核苷酸链上,也就是说RNA合成时只能以5'→3'的方向合成互补于DNA模板链的RNA链,这就决定了转录的方向。
正是由于这种“位点”和“方向”,从而共同决定了DNA的哪条链将被转录。
对于特定的基因来说,转录的链是确定的。
在多基因的双链DNA分子,每个基因的模板并不是全在同一条单链上,一个双链DNA分子的某条链既可作为某些基因的模板链,也可以作为其他基因的编码链。
4. 转录结束后mRNA如何从DNA模板链上脱离下来蛋白质合成过程一般被归纳为由合成的起始、肽链的延伸和合成的终止组成的三步曲。
然而,随着对核糖体再循环因子RRF在蛋白质合成过程中作用的深入研究,人们提出了蛋白质生物合成应是四步曲,这第四步就是翻译终止后核糖体复合物的解体,也就是通常说的核糖体循环再利用。
在蛋白质合成过程中,当核糖体遇到mRNA分了上的终止信号时,释放因子RF-1或RF-2与核糖体上的A位结合识别适当的终止密码并激活新生肽酰tRNA水解,释放出新生肽链。
然后,释放因子RF-3催化RF-1或RF-2从核糖体A位解离,从而留下一个由mRNA、停留在P位的酰化tRNA和A位空出来的核糖体组成的翻译终止后核糖体复合物。
随之,在核糖体再循环因子(RRF)和参与蛋白质合成过程中转位的延伸因子ER-G的协同作用下,使这个复合物解体为去酰化tRNA、mRNA和70S的核糖体单体或其亚基。
翻译终止后核糖体复合物的解体,为新一轮的蛋白质合成提供了足够的核糖体,从而保证了蛋白质合成的有效进行[11]。
一般情况下,RNA聚合酶起始基因转录后,它就会沿着模板5'→3'的方向不停地移动,合成RNA链。
当RNA链延伸到转录终止位点时,RNA聚合酶不再形成新的磷酸二酯键,RNA-DNA杂合体的氢键都必须被破坏,RNA-DNA杂合体分离,RNA聚合酶和RNA链都被从模板链上释放出来,转录泡瓦解,解开的DNA两条链重新恢复双螺旋结构。
到目前为止,科学家尚未发现某个单一位点具有特异的转录终止功能。
体外实验发现大肠杆菌中的终止子分为依赖Rho因子与非依赖Rho 因子两类。
在依赖Rho因子的生物类型中,因为Rho因子有ATP酶和解旋酶两种活性,能结合在转录产物的3'末端区并使转录停顿、产物RNA脱离DNA模板,所以可以终止转录。
对于非依赖Rho因子的转录终止,其RNA产物3'端往往形成茎环结构,其后又有一串寡聚U。
茎环结构可使RNA聚合酶变构而不再前移,寡聚U则有利于RNA脱离依附的DNA模板。
存在于真核细胞中的翻译偶联可能通过与RRF不同的蛋白质因了来完成,真核生物的转录终止机制目前还没有完全弄清楚[12]。
以往研究表明,聚合酶II终止转录过程必需RNA 3'端的多聚腺苷酸信号〔poly(A)〕,RNA前体的转录后剪切加工也和转录终止过程相关。
另外,在β球蛋白基因的的3'端还发现了专一性的转录终止信号。
这说明聚合酶II转录终止过程涉及多种因素,但目前还不清楚这些因素间如何相互作用终止转录过程。
在最新研究中,来自英国的科学家用一种简单的核抽提液及自然的或人工合成的核酸模板监测到了哺乳动物RNA聚合酶的转录终止过程。
结果表明,首先poly(A)位点的识别使转录终止成为可能,此后poly(A)位点被剪切,暴露出不受保护的RNA末端,导致结合在聚合酶II上的RNA转录本在核酸外切酶的作用下降解,该降解过程促使DNA模板和聚合酶II的脱离。
而具有专一性终止信号的基因,如β球蛋白基因,则是在终止信号转录后被剪切,从而启动了RNA转录本的降解,致使DNA模板和聚合酶II脱离。
而此终止过程也必须以poly(A)位点的识别为前提[13]。
5. tRNA到底有多少种mRNA上的密码子有64种,决定氨基酸的密码子有61种,那么tRNA到底有多少种呢?tRNA是一类具有携带并转运氨基酸功能的小分子核糖核酸。
一种tRNA 只能携带一种氨基酸,但一种氨基酸可被不止一种tRNA携带。
同一生物中,携带同一种氨基酸的不同tRNA称作“同功tRNA”。
在同功tRNA中,各种tRNA的数量也是不相同的。
一般区分为多数tRNA(major tRNA)和稀有tRNA(minor tRNA),两者浓度之差可以高达十倍之多[14]。
通常认为,tRNA的种类根据分类标准不同而有所不同。
若按照转运的氨基酸的种类来划分,tRNA为20种;若按照它的反密码子的种类来划分,是61种,但由于tRNA上稀有碱基I(次黄嘌呤)的存在使密码子的第三个碱基与反密码子的第一个碱基之间的配对发生摇摆(在密码子与反密码子的配对中,前两对严格遵守碱基配对原则,第三对碱基有一定的自由度,可以“摆动”,因而使某些tRNA可以识别一个以上的密码子)和tRNA分子结构特点,只需要32个反密码子就可以识别61个有义密码子,反密码子的种类远少于密码子的种类,而tRNA的种类远远多于反密码子的种类,有100多种。