基因信息貯存和表達(dá)

1、關(guān)于基因信息的貯存與表達(dá)第一張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第十一章 基因信息的儲(chǔ)存和表達(dá) 復(fù) 習(xí) 基因信息的儲(chǔ)存和表達(dá)的分子基礎(chǔ)第一節(jié) 遺傳的中心法則第二節(jié) DNA 的生物合成第三節(jié) RNA 的生物合成第四節(jié) 蛋白質(zhì)的生物合成第五節(jié) 基因工程第二張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月一、核酸的分類(lèi)與功能基因信息的儲(chǔ)存和表達(dá)的分子基礎(chǔ)復(fù) 習(xí)二、DNA的分子組成和結(jié)構(gòu)三、RNA的分子組成和結(jié)構(gòu)四、核酸的變性、復(fù)性與雜交返 回主菜單第三張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月核酸的分類(lèi)與功能 核糖核酸 （RNA）：脫氧核糖核酸（DNA）： m RNA t RNA r RNA（信使 RNA

2、 ）（轉(zhuǎn)運(yùn) RNA ）（核蛋白體 RNA）參與蛋白質(zhì)的生物合成Pr合成的直接模板活化與轉(zhuǎn)運(yùn)AA充當(dāng)裝配機(jī)，提供場(chǎng)所遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ) 基因就是染色體中帶有遺傳信息的DNA的功能片段（即：DNA分子中特定的堿基排列順序 堿基序列）返 回主菜單第四張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月二、DNA的分子組成和結(jié)構(gòu)（一）分子組成A、G、T、C 和脫氧核糖及磷酸 Chargff 規(guī)律 一種生物體所有體細(xì)胞DNA的堿基組成均相同 同一種生物體內(nèi)，DNA分子的 A = T / G = C（親緣相近的生物，其堿基組成相似；反之亦然） （同一生物的DNA分子中嘌呤堿與嘧啶堿總量相等）（二）分子結(jié)構(gòu)1、一級(jí)結(jié)構(gòu) D

3、NA鏈中 A、T、C、G 的序列 脫氧核糖核苷酸之間以 磷酸二酯鍵 相連返 回主菜單第五張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2、空間結(jié)構(gòu)（二級(jí)結(jié)構(gòu)） 雙螺旋結(jié)構(gòu)（1）結(jié)構(gòu)要點(diǎn)： 逆向平行雙螺旋 兩鏈之間有特定的堿基互補(bǔ)規(guī)律（堿基配對(duì)）A TG C（ 通過(guò)兩個(gè)氫鍵相連 ）（ 通過(guò)三個(gè)氫鍵相連 ） 雙螺旋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定依靠堿基對(duì)間的氫鍵（2）生物學(xué)意義： 提出了遺傳信息的貯存方式、DNA的復(fù)制機(jī)理 是DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的分子基礎(chǔ)返 回主菜單第六張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月示意圖A TG C第七張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月示意圖腺嘌呤（A）鳥(niǎo)嘌呤（G）胸腺嘧啶（T）尿嘧啶

4、（C）返 回主菜單第八張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月三、RNA的分子組成和結(jié)構(gòu)（一）分子組成與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：A、G、U、C 及少量稀有堿基（m7- G）核 糖、磷 酸RNA鏈中A、G、U、C 的序列 2、一級(jí)結(jié)構(gòu)： 1、組成： 3、組成與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 含有稀有堿基（由主要堿基修飾而來(lái)） 多為單鏈結(jié)構(gòu)，且堿基組成較不規(guī)律返 回主菜單第九張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（二）三種 RNA 分子組成與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、t RNA（1） 一級(jí)結(jié)構(gòu)的共同特點(diǎn) （2） 二級(jí)結(jié)構(gòu) 3-末端：CCA-OH 反密碼環(huán)頂端：反密碼子（攜帶AA的部位）（識(shí)別mRNA上特定的密碼子） 三葉草形 活化與轉(zhuǎn)運(yùn) AA返

5、 回主菜單第十張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月示意圖 5- 末端反密碼環(huán)3- 末端氨基酸臂返 回主菜單第十一張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2、m RNA 蛋白質(zhì)合成的直接模板（1） m RNA分子從5-端起讀，每三個(gè)相鄰的核苷酸（堿基）所組成的一個(gè)三連碼，決定某種AA，稱(chēng)為密碼子。（2） m RNA分子的首尾結(jié)構(gòu) 5- 端（首部）：m7Gppp 3- 端（尾部）：poly-A（7-甲基尿苷三磷酸）（多聚腺苷酸）3、r RNA 蛋白質(zhì)合成的場(chǎng)所，起“裝配機(jī)”的作用 RNA中含量最多（80%） 是RNA與多種蛋白質(zhì)結(jié)合生成的核蛋白體 在胞漿中起“裝配機(jī)”的作用返 回主菜單第十二張

6、，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月三、核酸的變性、復(fù)性與雜交（一）變性1、概念核酸雙鏈間氫鍵斷裂，雙鏈結(jié)構(gòu)解開(kāi)形成兩條單鏈的的過(guò)程變性因素：加熱及化學(xué)處理（有機(jī)溶劑等）2、特性 伴有高色（增色）效應(yīng) 高色效應(yīng)在260 nm 的紫外吸收增強(qiáng) 熔點(diǎn)（Tm） DNA 達(dá)到 50% 變性時(shí)的溫度DNA分子中 G-C 組份愈多， Tm 值就愈高DNA分子就愈穩(wěn)定。反之亦然。返 回主菜單第十三張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（二）復(fù)性1、概念因變性而解開(kāi)的兩條單鏈，在溫度緩慢下降時(shí)重又聚合成雙鏈結(jié)構(gòu)，這一過(guò)程叫作復(fù)性2、特性 復(fù)性時(shí)伴有低（減 ） 效應(yīng)（即在 260 nm 的紫外吸收減弱） 復(fù)

7、性又稱(chēng) “退火” 變性后若溫度迅速下降，則不發(fā)生復(fù)性（三）分子雜交1、概念分子雜交是以核酸的變性和復(fù)性為基礎(chǔ) 不同來(lái)源的兩條核酸單鏈，若有大致相同的堿 基互補(bǔ)順序，經(jīng)退火處理，可形成雜交雙鏈。 分子雜交可發(fā)生在 DNA-DNA、DAN-RNA 和 RNA-RNA返 回主菜單第十四張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 遺傳的中心法則第二節(jié) DNA 的生物合成（一）復(fù) 制（二）逆 轉(zhuǎn) 錄（三）DNA的損傷和修復(fù)主菜單第十五張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月DNADNAmRNA蛋白質(zhì)復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯逆轉(zhuǎn)錄 復(fù)制 以 DNA 為模板，指導(dǎo) DNA 合成的過(guò)程 酶 DNA 指導(dǎo)的 DNA 聚

8、合酶（DDDP） 原料 d NTP基因遺傳基因表達(dá) 轉(zhuǎn)錄 以 DNA 為模板，指導(dǎo) RNA 合成的過(guò)程 酶 DNA 指導(dǎo)的 RNA 聚合酶（DDRP） 原料 NTP第一節(jié) 遺傳的中心法則返 回主菜單第十六張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第二節(jié) DNA 的生物合成一、復(fù)制 DNA 的復(fù)制是以半保留復(fù)制方式進(jìn)行的1、半保留復(fù)制 概念和模式 實(shí)驗(yàn)證明 同位素 15N 實(shí)驗(yàn) 應(yīng)具備的條件母鏈 DNA ： 作為模板（3 5 ）四種 dNTP：作為原料相應(yīng)的酶類(lèi)：DDDP 等一小段 RNA：作為 DNA 聚合引物 模板鏈的走向 （3 5 ） 新鏈合成的方向（5 3 ）概念和模式返 回主菜單第十七張

9、，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2、參與復(fù)制的酶類(lèi) DNA 聚合酶、DNA 連接酶 解旋和解鏈酶類(lèi)、引物酶等（1）引物酶 一種特殊的 RNA 聚合酶 該酶以 DNA 為模板、NTP為原料， 催化一段引物 RNA 的合成 RNA引物：為DNA合成提供 3- OH（2） 解旋和解鏈酶類(lèi) 解鏈酶： 解旋酶（拓?fù)洚悩?gòu)酶）： 單鏈結(jié)合蛋白：沿著復(fù)制叉，促進(jìn)兩條互補(bǔ)鏈分離解旋，克服扭結(jié)現(xiàn)象固定已分離解旋的單鏈，便于復(fù)制返 回主菜單第十八張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 DNA 聚合酶 DNA 聚合酶 聚合、填空、修補(bǔ) 聚合、填空、修補(bǔ)（復(fù)制時(shí)起主要作用的酶）（3）DNA 聚合酶DNA 聚合酶

10、是一種多功能酶 聚合、填空、修補(bǔ) 填空充填岡崎片段之間的間隙 修補(bǔ) 具有 5 3 外切酶的作用（切除引物和損傷部位）（4）DNA 連接酶連接岡崎片段返 回主菜單第十九張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3、復(fù)制的過(guò)程模板 DNA 先解鏈解旋引物酶作用，以NTP為原料合成RNA引物dNTP存在下由DNA聚合酶催化，在RNA引物基礎(chǔ)上合成DNA新鏈DNA 聚合酶外切作用切除引物(空缺部位再由該酶發(fā)揮填補(bǔ)作用)DNA 連接酶連接岡崎片段形成完整的DNA 分子( 解鏈酶、解旋酶和單鏈結(jié)合蛋白）（ 引物酶、NTP ）（ DNA聚合酶 、dNTP ）（ DNA 聚合酶、 dNTP ）（ DNA 連接酶

11、 ）參與的物質(zhì)返 回主菜單第二十張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 岡崎片段 前導(dǎo)鏈 隨后鏈合成方向與復(fù)制叉移動(dòng)方向相同，進(jìn)行連續(xù)復(fù)制的這一條新鏈合成方向與復(fù)制叉移動(dòng)方向相反，進(jìn)行不連續(xù)復(fù)制的另一條新鏈隨后鏈上所進(jìn)行不連續(xù)復(fù)制而成的 DNA 片段 模板鏈的走向 （3 5 ） 新鏈合成的方向（5 3 ）返 回主菜單第二十一張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月二、逆轉(zhuǎn)錄 概念 模式 以病毒 RNA 為模板，指導(dǎo)合成 含有全部病毒遺傳信息的 DNA 酶與原料RDDP / dNTP 逆轉(zhuǎn)錄（酶）的意義（1）逆轉(zhuǎn)錄酶存在于所有致癌RNA病毒中（與病毒致癌有關(guān)）（2）對(duì)中心法則進(jìn)行了必要的補(bǔ)充（

12、3）有助于基因工程的實(shí)施（用于獲得目的基因）模式返 回主菜單第二十二張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（三）DNA的損傷和修復(fù)1、DNA的損傷2、DNA的修復(fù) 概 念 因 素 修復(fù)方式 主要修復(fù)機(jī)制 切除修復(fù) 紫外線照射 堿基和核苷類(lèi)似物 抗菌素及其類(lèi)似物 切除修復(fù)、 SOS 修復(fù) 重組修復(fù)、 光 修 復(fù)切除修復(fù)返 回主菜單第二十三張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第三節(jié) RNA 的生物合成一、轉(zhuǎn)錄的概念和條件三、轉(zhuǎn)錄的過(guò)程四、轉(zhuǎn)錄后的加工和修飾二、轉(zhuǎn)錄與復(fù)制的區(qū)別主菜單第二十四張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第三節(jié) RNA 的生物合成 轉(zhuǎn) 錄 ）一、轉(zhuǎn)錄的概念和條件 1、

13、概念 以 DNA 為模板，指導(dǎo) RNA 合成的過(guò)程 酶 DNA 指導(dǎo)的 RNA 聚合酶（DDRP） 原料 NTP2、條件 模板鏈DNA二、轉(zhuǎn)錄與復(fù)制的區(qū)別轉(zhuǎn)錄是基因表達(dá)的第一步，也是最關(guān)鍵的一步通過(guò)轉(zhuǎn)錄把DAN的信息傳遞給RNA（ RNA 的生物合成DDRP區(qū)別返 回主菜單第二十五張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月三、轉(zhuǎn)錄的過(guò)程酶與DNA模板的結(jié)合轉(zhuǎn)錄的起始RNA鏈的延長(zhǎng)RNA鏈的終止與釋放 亞基、NTPDNA模板鏈、 因子、 亞基 蛋白返 回主菜單第二十六張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月四、轉(zhuǎn)錄后的加工和修飾（真核細(xì)胞） 以 mRNA 轉(zhuǎn)錄后的加工為例hnRNA mRNA 加帽

14、連尾剪輯加工（核不均一RNA） 加帽連尾 5- 端（首部）：m7Gppp 3- 端（尾部）：poly-A 剪輯加工 連接外顯子切除內(nèi)含子（具有編碼功能的序列）（不具編碼功能的序列） 示意圖示意圖返 回主菜單第二十七張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月三、蛋白質(zhì)合成的過(guò)程第 四 節(jié) 蛋白質(zhì)的生物合成一、概 念二、參與翻譯所需的物質(zhì)四、蛋白質(zhì)生物合成與醫(yī)學(xué)的關(guān)系主菜單第二十八張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月翻譯蛋白質(zhì)的生物合成 一、概 念以mRNA為模板，在其它RNA及因子的參與下，合成蛋白質(zhì)的過(guò)程二、參與翻譯所需的物質(zhì)1、三類(lèi) RNA（ mRNA、tRNA、 rRNA ）2、20種編

15、碼氨基酸3、參與翻譯的酶類(lèi)4、其它因子（ 合成蛋白質(zhì)的原料 ）起始因子、延長(zhǎng)因子、終止和釋放因子K+ 、Mg+ATP、GTPmRNAtRNA rRNA返 回主菜單第二十九張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 mRNA在蛋白質(zhì)合成中的作用 提供直接模板 密碼子（ 64種，分三類(lèi) ）起始密碼終止密碼AA信息碼1 個(gè)（AUG，兼蛋AA）3個(gè)（UGA，UAA，UAG）61個(gè) 密碼子的特點(diǎn)密碼的簡(jiǎn)并性密碼無(wú)標(biāo)點(diǎn)符號(hào)密碼的通用性密碼的擺動(dòng)性？返 回主菜單密碼子第三十張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 tRNA在蛋白質(zhì)合成中的作用 活化與轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸 tRNA的兩個(gè)專(zhuān)用部位 3-末端：CCA-OH

16、反密碼環(huán)頂端：（攜帶AA的部位）（識(shí)別 mRNA上特定的密碼子） 擺動(dòng)現(xiàn)象3553mRNAtRNAUG反密碼子（識(shí)別 mRNA上特定的密碼子）IUICIA31返 回主菜單第三十一張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 rRNA在蛋白質(zhì)合成中的作用 核蛋白體由 RNA 和多種蛋白質(zhì)復(fù)合而成是蛋白質(zhì)生物合成的場(chǎng)所和裝配機(jī)由大小兩個(gè)亞基組成（ rRNA ） 大亞基 小亞基有轉(zhuǎn)肽酶活性和兩個(gè) tRNA 結(jié)合部位 給 位 （ P 位 ）受 位 （ A 位 ）有mRNA 結(jié)合部位返 回主菜單第三十二張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月參與蛋白質(zhì)合成的酶類(lèi) 氨基酰 - tRNA 合成酶 轉(zhuǎn) 肽 酶返

17、回主菜單第三十三張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月三、蛋白質(zhì)合成的過(guò)程1、AA的活化AA + tRNA氨基酰- tRNA酶、 Mg+ ATP2、核蛋白體循環(huán) 起 始 延 長(zhǎng) 終 止進(jìn) 位轉(zhuǎn) 肽移 位3、后期的加工與修飾核蛋白體循環(huán) 切除N-端的蛋氨酸 部分肽段的水解 氨基酸殘基的修飾 二硫鍵的形成返 回主菜單第三十四張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 四、蛋白質(zhì)生物合成與醫(yī)學(xué)的關(guān)系 1、干擾素對(duì)蛋白質(zhì)合成的影響 2、抗生素對(duì)蛋白質(zhì)合成的影響 鏈霉素：抑制原核細(xì)胞蛋白質(zhì)合成的起始并導(dǎo)致錯(cuò)誤閱 讀mRNA密碼。 四環(huán)素：與原核細(xì)胞30S亞基結(jié)合，抑制氨基酰-tRNA的 結(jié)合。 氯霉素：

18、抑制原核細(xì)胞50S大亞基的轉(zhuǎn)肽酶活性。 紅霉素：與原核細(xì)胞 50S大亞基結(jié)合并抑制移位作用。 環(huán)己亞氨：抑制真核生物60S大亞基的轉(zhuǎn)肽酶活性。 嘌呤霉素：是氨基酰-tRNA的類(lèi)似物，結(jié)合在A位，造成 未成熟肽鏈的終止，對(duì)真、原核細(xì)胞均有效。 返 回主菜單第三十五張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月核蛋白體循環(huán)m7Gppppoly-AAUGACUGCACGAUAAUAC蛋UAC蛋UGA蘇CGU丙UGA蘇進(jìn) 位核蛋白體循環(huán) ( 延 長(zhǎng) ) 第三十六張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月核蛋白體循環(huán)m7Gppppoly-AAUGACUGCACGAUAAUAC蛋蛋UGA蘇CGU丙UGA蘇UACU

19、AC進(jìn) 位核蛋白體循環(huán) ( 延 長(zhǎng) ) 轉(zhuǎn) 肽第三十七張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月核蛋白體循環(huán)m7Gppppoly-AAUGACUGCACGAUAAUAC蛋蛋UGA蘇CGU丙UGA蘇進(jìn) 位核蛋白體循環(huán) ( 延 長(zhǎng) ) 轉(zhuǎn) 肽第三十八張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月核蛋白體循環(huán)m7Gppppoly-AAUGACUGCACGAUAAUAC蛋UGA蘇CGU丙蛋蘇CGU丙UGA進(jìn) 位核蛋白體循環(huán) ( 延 長(zhǎng) ) 移 位轉(zhuǎn) 肽進(jìn) 位第三十九張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月核蛋白體循環(huán)m7Gppppoly-AAUGACUGCACGAUAAUAC蛋UGA蘇CGU丙CGU丙蛋蘇UG

20、A核蛋白體循環(huán) ( 延 長(zhǎng) ) 進(jìn) 位移 位轉(zhuǎn) 肽轉(zhuǎn) 肽第四十張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月核蛋白體循環(huán)m7Gppppoly-AAUGACUGCACGAUAAUAC蛋UGA蘇CGU丙CGU丙蛋蘇核蛋白體循環(huán) ( 延 長(zhǎng) ) 進(jìn) 位移 位轉(zhuǎn) 肽第四十一張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月核蛋白體循環(huán)m7Gppppoly-AAUGACUGCACGAUAAUAC蛋UGA蘇CGU丙CGU丙蛋蘇核蛋白體循環(huán) ( 延 長(zhǎng) ) 進(jìn) 位移 位轉(zhuǎn) 肽移 位返 回主菜單第四十二張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月返 回主菜單第四十三張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 第五節(jié) 基因工程和聚合酶鏈反應(yīng)1. 基因工程的概念： 是用人工方法將所要研究的基因（目的基因）在體 外與載體DNA結(jié)合成重組DNA，然后引入縮主細(xì)胞，篩選 出能表達(dá)重組DNA的活細(xì)胞，并加以純化、傳代、擴(kuò)