第五次課現(xiàn)代生物學(xué)基礎(chǔ)核酸是遺傳物質(zhì)

第五次課現(xiàn)代生物學(xué)基礎(chǔ)核酸是遺傳物質(zhì)第一頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日格里菲斯實(shí)驗(yàn)第二頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日尋找轉(zhuǎn)化因子把各種化合物分開，單獨(dú)觀察，確定唯一變量把由S型細(xì)菌中分離，提取出的各種成分，單獨(dú)作用于R型細(xì)菌。關(guān)鍵思路設(shè)計(jì)方法第三頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日艾弗里實(shí)驗(yàn)第四頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日艾弗里實(shí)驗(yàn)第五頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日質(zhì)疑分離的DNA上是否會(huì)帶有蛋白質(zhì)？由于DNA提取方法的簡(jiǎn)陋，以及染色體組蛋白的存在，當(dāng)時(shí)提取DNA很難保證完全沒有蛋白質(zhì)。有沒有比細(xì)菌更簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)材料？病毒第六頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日赫爾西和蔡司實(shí)驗(yàn)A組B組第七頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日A組標(biāo)記的是蛋白質(zhì)，侵染時(shí)留在細(xì)菌外，產(chǎn)生的子代噬菌體不含放射性；B組標(biāo)記的是DNA，侵染時(shí)入侵細(xì)菌體內(nèi)，產(chǎn)生的子代噬菌體含有放射性。DNA能夠自我復(fù)制，再親子代之間保持一定的連續(xù)性，蛋白質(zhì)確是由DNA控制合成。所有生物的遺傳物質(zhì)都是DNA么？第八頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日課題：探究煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是什么？煙草花葉病毒不含DNA，只有RNA和蛋白質(zhì)，如何確定其遺傳物質(zhì)煙草花樣病毒的遺傳物質(zhì)是RNA煙草花樣病毒的RNA和蛋白質(zhì)分別取感染煙草，直接單獨(dú)觀察是否感染，從而判斷遺傳物質(zhì)1、僅RNA能使煙草產(chǎn)生原樣病斑；2、僅蛋白質(zhì)能使煙草產(chǎn)生原樣病斑；3、RNA和蛋白質(zhì)都能使煙草產(chǎn)生原樣病斑提出問題提出假設(shè)設(shè)計(jì)思路預(yù)測(cè)現(xiàn)象預(yù)測(cè)現(xiàn)象1、RNA是遺傳物質(zhì)；2、蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)斑；3、RNA和蛋白質(zhì)都遺傳物質(zhì)。第九頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日小結(jié)RNA是遺傳物質(zhì)，DNA是主要遺傳物質(zhì)。

作為遺傳物質(zhì)的條件：1、分子結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定；2、能夠自我復(fù)制，前后帶保持一定連續(xù)性；3、能夠指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成。第十頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日現(xiàn)代生物學(xué)基礎(chǔ)

2、DNA的結(jié)構(gòu)含Ｎ堿基脫氧核糖磷酸AGCT1分子脫氧核苷酸=

+

+

.1分子磷酸1分子脫氧核糖1分子含氮堿基第十一頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日ACT腺嘌呤脫氧核苷酸鳥嘌呤脫氧核苷酸胞嘧啶脫氧核苷酸胸腺嘧啶脫氧核苷酸G脫氧核苷酸的種類第十二頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日20世紀(jì)30年代，科學(xué)家認(rèn)識(shí)到：組成DNA分子的基本單位是

。脫氧核苷酸DNA是由許多個(gè)脫氧核苷酸連接而成的長(zhǎng)鏈?！姿岫ユI第十三頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日AP脫氧核糖GP脫氧核糖CP脫氧核糖TP脫氧核糖脫氧核糖APGPCPTP脫氧核糖脫氧核糖脫氧核糖平面結(jié)構(gòu)氫鍵堿基互補(bǔ)配對(duì)原則第十四頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日

空間結(jié)構(gòu)第十五頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日（1）DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。（2）DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架；堿基在內(nèi)側(cè)。（3）兩條鏈上的堿基通過氫鍵連結(jié)起來，形成堿基對(duì)，且遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)第十六頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日拓展題：

你能根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，推導(dǎo)出相關(guān)的數(shù)學(xué)公式嗎？推導(dǎo)后，嘗試進(jìn)一步總結(jié)這些公式，從中概括出一些規(guī)律?！逜＝T，G＝C∴A+G＝T+C∴A+GT＋C

（）（）

50％也可以寫成以下形式：A+GT＋C1（）（）（）（）……規(guī)律概括：在DNA雙鏈中，任意兩個(gè)不互補(bǔ)堿基之和

，并為堿基總數(shù)的

。A+T+C+GA+T+C+GA+CT+GA+CT+G相等50％第十七頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日找規(guī)律例題：某DNA分子中兩條鏈分別是m鏈和n鏈，情分析回答：①若m鏈中A+G/T+C=0.8，則在n鏈中該比值是

。這個(gè)比值在整個(gè)DNA分子中是

。雙鏈DNA分子中，互補(bǔ)的兩條鏈中A+G/T+C互為倒數(shù)。1.251第十八頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日找規(guī)律例題：某DNA分子中兩條鏈分別是m鏈和n鏈，情分析回答：②若m鏈中A+T/G+C=0.8，則在n鏈中該比值是

。這個(gè)比值在整個(gè)DNA分子中是

。雙鏈DNA分子中A+T/G+C比值等于其中任何一條鏈的A+T/G+C的比值。0.80.8第十九頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日找規(guī)律例題：某DNA分子中兩條鏈分別是m鏈和n鏈，情分析回答：③若m鏈中A+T=36%，則DNA分子中A+T為是

。該DNA分子中胞嘧啶所占比例為

。36%雙鏈DNA分子中互補(bǔ)堿基之和在兩條單鏈中所占比例比值相等，等于在整個(gè)DNA分子中所占比例。32%第二十頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日遺傳信息的傳遞—DNA、RNA、蛋白質(zhì)的生物合成復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯逆轉(zhuǎn)錄復(fù)制DNARNA蛋白質(zhì)中心法則第二十一頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日第一節(jié)DNA的生物合成

—

DNA的復(fù)制-概念：-時(shí)期：以親代DNA分子為模板，合成子代DNA分子的過程。-場(chǎng)所：有絲分裂間期、減數(shù)第一次分裂間期細(xì)胞核(主要)、葉綠體、線粒體-堿基互補(bǔ)配對(duì)原則：A＝TG≡C第二十二頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日第一節(jié)DNA的生物合成

—

DNA的復(fù)制-原料：四種dNTP：dATP、dTTP、dGTP、dCTP（dNMP）n＋dNTP→（dNMP）n+l

＋ppi第二十三頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日3’,5’-磷酸二酯鍵3’5’第二十四頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日一、DNA復(fù)制的特點(diǎn)1、半保留復(fù)制3、半不連續(xù)復(fù)制2、DNA復(fù)制的起點(diǎn)和方向第二十五頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日1、DNA的半保留復(fù)制親代DNA子代子代(1)“半保留復(fù)制假說”的提出：

1953年，Watson&Crick在DNA雙螺旋基礎(chǔ)上提出。第二十六頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日科學(xué)家提出的三種DNA復(fù)制模型第二十七頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日(2)“半保留復(fù)制假說”的實(shí)驗(yàn)證明：將E.Coli培養(yǎng)在以15NH4Cl為唯一氮源的培養(yǎng)基中生長(zhǎng)；提取其DNA進(jìn)行密度梯度離心。再移至14N培養(yǎng)基中生長(zhǎng)；在不同時(shí)期提取DNA，進(jìn)行密度梯度離心。Meselson和Stahl實(shí)驗(yàn)第二十八頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日Meselson和Stahl實(shí)驗(yàn)第二十九頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日2、DNA復(fù)制的起點(diǎn)和方向復(fù)制的起始點(diǎn)：

DNA復(fù)制要從DNA分子的特定部位開始。原核生物中DNA(環(huán)形)的復(fù)制只有一個(gè)起始點(diǎn)。真核生物染色體DNA(線形)的復(fù)制有多個(gè)起始點(diǎn)。第三十頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日DNA的雙向復(fù)制：DNA從起始點(diǎn)向兩個(gè)方向解鏈，形成兩個(gè)延伸方向相反的復(fù)制叉。第三十一頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日原核生物的雙向復(fù)制第三十二頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日真核生物的雙向復(fù)制第三十三頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日5’5’3’3’5’5’3’3’5’5’3’3’

前導(dǎo)鏈隨從鏈崗崎片段3、半不連續(xù)復(fù)制體內(nèi)僅存在5’→3’的DNA聚合酶；新鏈延伸的方向只能是5’→3’

。第三十四頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日前導(dǎo)鏈：以3’→5’方向的母鏈作為模板，新合成的以5’→3’為方向連續(xù)合成的鏈。（復(fù)制方向與解鏈方向一致）隨從鏈(滯后鏈):以5’→3’方向的母鏈作為模板，沿5’→3’方向合成一些1000—2000個(gè)核苷酸不連續(xù)的小片段，由小片段連接成隨從鏈。（復(fù)制方向與解鏈方向相反)岡崎片段：以5’→3’方向的母鏈作為模板，沿5’→3’方向合成的一些1000—2000個(gè)核苷酸不連續(xù)的小片段。半不連續(xù)復(fù)制：領(lǐng)頭鏈連續(xù)復(fù)制而隨從鏈不連續(xù)復(fù)制。第三十五頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日3

5

3

5

解鏈方向3′5′3′3′5′隨從鏈前導(dǎo)鏈岡崎片段第三十六頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日二、參與DNA復(fù)制的酶和蛋白質(zhì)1、原核生物的DNA聚合酶2、真核生物的DNA聚合酶3、解鏈、解旋酶類4、DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶5、引發(fā)體6、DNA連接酶第三十七頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日DNA聚合酶Ⅰ5’3’外切酶

3’5’外切酶

5’3’聚合酶DNA聚合酶Ⅱ與Ⅲ5’3’聚合酶

3’5’外切酶

1、原核生物的DNA聚合酶DNA聚合酶Ⅲ

DNA復(fù)制的主要酶。DNA聚合酶Ⅰ用于切除RNA引物，損傷后修復(fù)。DNA聚合酶Ⅱ只是在無polI及polⅢ的情況下才起作用。第三十八頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日3’5’5’3’

外切酶聚合酶NC5’3’外切酶小片段大片段（klenow片段）（常用的工具酶）DNA聚合酶Ⅰ第三十九頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日第四十頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日DNA聚合酶的校對(duì)作用依賴于3個(gè)聚合酶的3’末端外切酶活性，進(jìn)行校對(duì)和糾錯(cuò)。多種蛋白質(zhì)參與，從而保證了復(fù)制的準(zhǔn)確性。第四十一頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日2、真核細(xì)胞的DNA聚合酶DNA－polα，β，γ，δ，εDNA－po1δ：延長(zhǎng)領(lǐng)頭鏈和隨從鏈；DNA—poIα：合成RNA引物；DNA－polε：校讀、修復(fù)和填補(bǔ)缺口。DNA—polβ：在沒有其他DNA－pol時(shí)發(fā)揮催化功能。DNA—po1γ：催化線粒體DNA的合成。第四十二頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日4、解鏈、解旋酶類DNA解鏈酶單DNA結(jié)合蛋白(SSB）解開DNA雙鏈

每個(gè)bp消耗2個(gè)ATP與單鏈DNA結(jié)合,維持單鏈狀態(tài)(“鎮(zhèn)紙”)使其不受核酸酶水解，保持完整性。第四十三頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅰ

轉(zhuǎn)軸酶

拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅱ

旋轉(zhuǎn)酶切斷DNA雙螺旋中的一股，張力下降后封閉。切斷DNA雙鏈，使另一雙鏈經(jīng)過此缺口，再封閉。4、DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶改變DNA分子構(gòu)象，理順DNA鏈，使復(fù)制能順利進(jìn)行。第四十四頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日5、引發(fā)體蛋白質(zhì)DnaA蛋白DnaB蛋白引物酶結(jié)合到DNA雙鏈復(fù)制起始部位解鏈酶的作用合成RNA引物RNA引物的合成和復(fù)制的起始必需。第四十五頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日第四十六頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日6、DNA連接酶催化二段DNA鏈之間3’,5’

磷酸二酯鍵的形成3’OH5’5’3’

OO-POO-有缺口的DNA鏈DNA連接酶ATPAMP+PPi

OO

POO-5’3’缺口封閉第四十七頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日缺口填補(bǔ):連接雙股DNA分子中一鏈的缺口雙鏈DNA分子中雙鏈的缺口不能連接二分子單鏈DNA

第四十八頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日DNA連接酶的應(yīng)用:1.崗崎片段之間的連接.2.DNA損傷修復(fù)中的連接.3.一種重要的工具酶:

限制性內(nèi)切酶切割后形成的粘性末端或平頭末端的連接.第四十九頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日三、原核細(xì)胞DNA的復(fù)制1、合成所需材料：①模板DNA②原料：合成引物所需NTP

合成DNA所需的dNTP③酶：DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶、DNA解鏈酶、單鏈結(jié)合蛋白、引物酶、DNA聚合酶、RNA酶以及DNA連接酶2、合成方向：5’→3’；模板鏈解讀方向：3’→5’第五十頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日3、合成步驟：(1)解旋：由拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅱ解除超螺旋；(2)解鏈：由DNA解螺旋酶催化，SSB與單鏈DNA結(jié)合，防止雙鏈間氫鍵再形成；(3)識(shí)別起點(diǎn)：由DNA指導(dǎo)的引物酶完成；(4)RNA引物合成：以DNA為模板，在引物酶催化下由DNA轉(zhuǎn)錄生成5-10個(gè)核糖核苷酸鏈；(5)DNA鏈延長(zhǎng)：在引物3’-OH基上，按堿基互補(bǔ)原則經(jīng)DNA聚合酶（主要是酶Ⅲ）催化DNA鏈從5’→3’延伸。前導(dǎo)鏈為連續(xù)的；后滯鏈為不連續(xù)的岡崎片段。第五十一頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日(6)切除引物，補(bǔ)齊缺口：由DNA聚合酶（主要是酶Ⅰ）催化，切去RNA引物；按堿基互補(bǔ)原則，沿5’→3’方向，補(bǔ)齊缺口。(7)連接封口：由DNA連接酶催化，將補(bǔ)齊缺口的3’-OH基與下一個(gè)岡崎片段的5’-P以磷酸二酯鍵連接起來，最終形成完整的、與模板互補(bǔ)的DNA新鏈。(8)校正并修復(fù)DNA：由DNA聚合酶校正并切除錯(cuò)配，再按5’→3’方向加上正確核苷酸。第五十二頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日第五十三頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日模板DNA前導(dǎo)鏈模板解旋酶引物后滯鏈模板DNpolymerase連接酶岡崎片段已連接的岡崎片段單鏈結(jié)合蛋白新合成的前導(dǎo)鏈DNA聚合酶4）母本DNA雙鏈的分離第五十四頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日四、真核細(xì)胞DNA的復(fù)制：1、DNA模板上有多個(gè)起點(diǎn)，即真核細(xì)胞DNA復(fù)制由多個(gè)復(fù)制子共同完成。真核生物與原核類似，但更復(fù)雜，不同之處：復(fù)制子第五十五頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日2、端粒的復(fù)制：端粒：

線形染色體末端的核苷酸序列。

染色體兩端DNA子鏈上最后復(fù)制的RNA引物，去除后留下空隙。留下的空隙如沒法填補(bǔ)，細(xì)胞染色體DNA將面臨復(fù)制一次就縮短一些的問題。事實(shí)上染色體雖經(jīng)多次復(fù)制，卻不會(huì)越來越短的。因?yàn)檎婧松锶旧w線性DNA分子末端存在著特殊的結(jié)構(gòu)稱為端粒。

端粒酶：催化端粒復(fù)制的一種RNA-蛋白質(zhì)復(fù)合物，攜帶RNA模板（與端?；パa(bǔ)）的逆轉(zhuǎn)錄酶。

功能：1）起模板作用；2）有逆轉(zhuǎn)錄酶的作用。第五十六頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日第五十七頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日端粒復(fù)制:1）借RNA與末端DNA互補(bǔ)；2）以酶上RNA為模板合成一段DNA；3）延長(zhǎng)的DNA反折為雙鏈。是不依賴模板DNA的復(fù)制來補(bǔ)償切除引物引起的末端縮短。第五十八頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日端粒、端粒酶意義與細(xì)胞衰老、凋亡有關(guān)；端粒的平均長(zhǎng)度隨細(xì)胞分裂次數(shù)的增多及年齡的增長(zhǎng)而逐漸變短至消失，可導(dǎo)致染色體穩(wěn)定性下降，導(dǎo)致細(xì)胞衰老凋亡。

正常：體細(xì)胞端粒酶活性喪失，端粒的長(zhǎng)度不斷縮短。異常：腫瘤細(xì)胞端粒酶活性恢復(fù)，端粒復(fù)制，細(xì)胞惡性增殖抑制端粒酶活性可防治腫瘤。第五十九頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物：第二節(jié)RNA的生物合成

—

轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄：DNA指導(dǎo)下的RNA合成。轉(zhuǎn)錄的場(chǎng)所：信使RNA（mRNA）核糖體RNA（rRNA）轉(zhuǎn)運(yùn)移RNA（tRNA）轉(zhuǎn)錄的原料：（NMP）n＋NTP→（NMP）n+l

＋ppi四種NTP：ATP、UTP、GTP、CTP細(xì)胞核轉(zhuǎn)錄RNADNA

第六十頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日均以DNA為模板；都是生成3’，5’

—磷酸二酯鍵；合成的方向都是5’→3’；遵從堿基配對(duì)規(guī)律。一、轉(zhuǎn)錄與DNA復(fù)制的相似之處：第六十一頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的區(qū)別模板原料酶產(chǎn)物配對(duì)第六十二頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日二、轉(zhuǎn)錄的模板：模板鏈：

DNA雙鏈中只一條鏈可做轉(zhuǎn)錄模板，又稱為“Watson鏈”。編碼鏈：

無轉(zhuǎn)錄功能的DNA鏈，又稱為“Crick鏈”。二者可在同一條鏈上。

轉(zhuǎn)錄是以結(jié)構(gòu)基因作為單位的。第六十三頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日5′···GCAGTACATGTC···3′3′···cgtgatgtacag···5′5′···GCAGUACAUGUC···3′N······Ala·Val·His·Val······C編碼鏈模板鏈mRNA蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄翻譯不對(duì)稱轉(zhuǎn)錄第六十四頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日5335模板鏈編碼鏈編碼鏈模板鏈結(jié)構(gòu)基因轉(zhuǎn)錄方向轉(zhuǎn)錄方向模板鏈并非永遠(yuǎn)在同一條單鏈上。第六十五頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日三、RNA聚合酶不需引物,在單核苷酸的3’-OH上逐個(gè)加核苷酸。第六十六頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日（一）原核生物的RNA聚合酶2α，β，β’，σ第六十七頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日核心酶全酶全酶：具有αββ’γσ亞基核心酶：沒有σ亞基第六十八頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日RNA聚合酶全酶在轉(zhuǎn)錄起始區(qū)的結(jié)合第六十九頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日3種：

ⅠⅡⅢ類型部位轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物對(duì)鵝膏蕈堿的敏感度Ⅰ核仁5.8S\18S\28SrRNA不敏感Ⅱ核質(zhì)mRNA,snRNA,hnRNA高度敏感Ⅲ核質(zhì)tRNA,5SrRNA,一種snRNA,中度敏感（二）真核生物的RNA聚合酶第七十頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日(一)原核細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄四、轉(zhuǎn)錄的過程起始→延伸→終止第七十一頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日原核生物一個(gè)轉(zhuǎn)錄單位稱為操縱子，包括若干個(gè)結(jié)構(gòu)基因及其上游的調(diào)控序列。

5335結(jié)構(gòu)基因調(diào)控序列RNA-pol1、起始啟動(dòng)子：與RNA聚合酶結(jié)合啟動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄的DNA序列，為轉(zhuǎn)錄開始的位點(diǎn)(上游的-35序列和-10序列)。第七十二頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日A、全酶與啟動(dòng)子結(jié)合；B、DNA局部解開雙螺旋；基因起點(diǎn)DNARNA聚合酶起始的過程：C、在RNA聚合酶作用下發(fā)生第一次聚合反應(yīng)，形成轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物RNApol(2)-DNA-pppGpN-OH3轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物:5-pppG-OH+

NTP5-pppGpN

-OH3+ppi第七十三頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日A、合成開始后,σ亞基釋放，然后都由核心酶催化。B、核心酶沿模板移動(dòng)，選擇NTP，暫時(shí)形成DNA-RNA雜交鏈。基因3'端模板鏈合成方向基因5'端RNA2、延伸(NMP)n+NTP(NMP)n+1

+PPi第七十四頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日C、RNA向前移動(dòng)，DNA解鏈酶向前推進(jìn)，RNA鏈延長(zhǎng)。

DNA互補(bǔ)鏈取代雜交鏈中的RNA，恢復(fù)雙螺旋結(jié)構(gòu)。RNA鏈的延長(zhǎng)合成方向5’3’2、延伸第七十五頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日53DNA原核生物轉(zhuǎn)錄過程中的羽毛狀現(xiàn)象核糖體RNARNA聚合酶第七十六頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日RNA聚合酶到達(dá)終止位點(diǎn)，聚合反應(yīng)停止。釋放RNA分子RNA聚合酶脫離3、終止依賴ρ因子（終止子）的轉(zhuǎn)錄終止非依賴ρ因子的轉(zhuǎn)錄終止分類：第七十七頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日A、不需ρ因子（終止子）的終止a、發(fā)夾結(jié)構(gòu)的形成：

DNA上的回文序列使RNA產(chǎn)物3’端自身堿基互補(bǔ)，形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)，雜合鏈趨于解體。b、產(chǎn)物的寡聚U片段促進(jìn)RNA從DNA上脫落：

雜交鏈中A-U間氫鍵相對(duì)較弱，新生RNA易從模板上脫落，不需ρ因子即可終止。第七十八頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日不需ρ因子的終止發(fā)夾結(jié)構(gòu)寡聚U片段第七十九頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日B、需ρ因子終止ρ因子是一個(gè)6聚體蛋白，其功能：

1）終止因子；

2）NTPase活性：

3）解旋酶活性。過程：

1）在RNA存在下，水解NTP產(chǎn)能，使ρ因子與RNApol結(jié)合；

2）解旋酶活性使RNA：DNA雜合鏈拆開，釋放RNA，酶和ρ因子一起從DNA上脫落下來。第八十頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日ATP第八十一頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日需ρ因子終止第八十二頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日特點(diǎn)：

--因有核膜相隔，沒有轉(zhuǎn)錄與翻譯同步的現(xiàn)象。

--一個(gè)基因上可同時(shí)進(jìn)行多個(gè)轉(zhuǎn)錄過程，產(chǎn)生多條RNA鏈。

-蛋白質(zhì)編碼基因多是不連續(xù)的，編碼部分（外顯子）被不編碼基因（內(nèi)含子）隔斷。(二)真核細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄第八十三頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日細(xì)菌中合成的mRNA大多不需要加工；真核細(xì)胞合成的mRNA需要加工。五、轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的加工在專一酶作用下，切除多余部分或修飾，才成為“成熟的”RNA。涉及：(1)5’-端的帽化（甲基化的鳥苷酸）

(2)3’-端的聚腺苷酸化（polyA)(3)hnRNA、snRNA的剪接

(4)堿基修飾第八十四頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日帽子結(jié)構(gòu)第八十五頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日雞卵清蛋白基因hnRNA首、尾修飾hnRNA剪接成熟的mRNA雞卵清蛋白基因及其轉(zhuǎn)錄、轉(zhuǎn)錄后修飾第八十六頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日第三節(jié)蛋白質(zhì)的生物合成

—

翻譯-概念：-場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)-堿基互補(bǔ)配對(duì)原則：將核酸中由4種核苷酸序列編碼的遺傳信息，通過遺傳密碼破譯的方式解讀為蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)中20種氨基酸的排列順序。-條件：-原料：氨基酸-模板：mRNAA—UG—C核糖體、rRNA、酶第八十七頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日一、蛋白質(zhì)的合成體系(一)翻譯模板mRNA及遺傳密碼(二)核蛋白體是多肽鏈合成的裝置(三)tRNA是轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的工具第八十八頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日(一)翻譯模板mRNA及遺傳密碼遺傳學(xué)將編碼一個(gè)多肽的遺傳單位稱為順反子。原核細(xì)胞中數(shù)個(gè)結(jié)構(gòu)基因常串聯(lián)為一個(gè)轉(zhuǎn)錄單位，轉(zhuǎn)錄生成的mRNA可編碼幾種功能相關(guān)的蛋白質(zhì)，為多順反子mRNA

。真核一個(gè)mRNA只編碼一種蛋白質(zhì)，為單順反子mRNA。第八十九頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日原核生物的多順反子真核生物的單順反子非編碼序列核蛋白體結(jié)合位點(diǎn)起始密碼子終止密碼子編碼序列PPP53蛋白質(zhì)PPPmG-53蛋白質(zhì)第九十頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日遺傳密碼：mRNA分子中相鄰的三個(gè)核苷酸編成一組代表某種氨基酸或其他信息，是按5’→3’方向編碼、不重疊、無標(biāo)點(diǎn)的三聯(lián)體密碼子。起始密碼:AUG

—甲硫氨酸終止密碼:UAA，UAG，UGA

從mRNA5端起始密碼子AUG到3端終止密碼子之間的核苷酸序列，各個(gè)三聯(lián)體密碼連續(xù)排列編碼一個(gè)蛋白質(zhì)多肽鏈，稱為開放閱讀框架。第九十一頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日遺傳密碼表第九十二頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日1、連續(xù)性：編碼蛋白質(zhì)氨基酸序列的各個(gè)三聯(lián)體密碼連續(xù)閱讀，密碼間既無間斷也無交叉。遺傳密碼無標(biāo)點(diǎn)符號(hào)：通常從一個(gè)正確起點(diǎn)(AUG)開始，3個(gè)一組，一個(gè)不漏的讀下去至終止密碼。若刪/增，即引起突變(移碼突變）。遺傳密碼的特性第九十三頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日TyrGlySerArgProThrAsp移碼突變第九十四頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日2、簡(jiǎn)并性：同一種氨基酸有兩個(gè)或更多密碼子的現(xiàn)象。對(duì)應(yīng)于同一種氨基酸的不同密碼子稱為同義密碼子。色氨酸與甲硫氨酸僅有一個(gè)密碼子。

意義：①DNA堿基有較大變化時(shí)，仍保持多肽鏈中aa順序不變。②減少有害突變，保證了物種的穩(wěn)定性。第九十五頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日2.簡(jiǎn)并性第九十六頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日3、變偶性（擺動(dòng)性）轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的tRNA的反密碼需要通過堿基互補(bǔ)與mRNA上的遺傳密碼反向配對(duì)結(jié)合，但反密碼與密碼間不嚴(yán)格遵守常見的堿基配對(duì)規(guī)律，稱為擺動(dòng)配對(duì)。意義：降低了由于第3個(gè)堿基發(fā)生突變?cè)斐傻恼`差。第九十七頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日U擺動(dòng)配對(duì)U第九十八頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日密碼子、反密碼子配對(duì)的擺動(dòng)現(xiàn)象tRNA反密碼子第1位堿基IUGACmRNA密碼子第3位堿基U,C,AA,GU,CUG第九十九頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日4.

半通用性蛋白質(zhì)生物合成的整套密碼，從原核生物到人類都通用。少數(shù)例外，如動(dòng)物細(xì)胞的線粒體、植物細(xì)胞的葉綠體。第一百頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日(二)核蛋白體(核糖體)是多肽鏈合成的裝置形態(tài)：球形顆粒位置：細(xì)胞質(zhì)(原核細(xì)胞、真核細(xì)胞)、

葉綠體和線粒體內(nèi)部成分：蛋白質(zhì)+rRNA結(jié)構(gòu)：大亞基+小亞基.小亞基大亞基第一百零一頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日核糖體大亞基X-衍射圖第一百零二頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日核蛋白體的類別70S：原核細(xì)胞線粒體葉綠體

的核糖體80S：真核細(xì)胞的核糖體第一百零三頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日核蛋白體的類別第一百零四頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日核蛋白體的功能位點(diǎn)：1）

mRNA結(jié)合位點(diǎn)：

大小亞基的結(jié)合面上，為蛋白質(zhì)合成處。2）P位點(diǎn)：

肽酰基tRNA結(jié)合位點(diǎn)3）A位點(diǎn)：

氨?；鵷RNA結(jié)合位點(diǎn)第一百零五頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日原核生物翻譯過程中核蛋白體結(jié)構(gòu)模式:E位：排出位第一百零六頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日(三)tRNA是轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的工具反密碼環(huán)氨基酸接受位點(diǎn)（aa共價(jià)結(jié)合到A殘基上）反密碼子第一百零七頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日密碼子與反密碼子配對(duì)的方式第一百零八頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日U擺動(dòng)配對(duì)U第一百零九頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日密碼子、反密碼子配對(duì)的擺動(dòng)現(xiàn)象tRNA反密碼子第1位堿基IUGACmRNA密碼子第3位堿基U,C,AA,GU,CUG第一百一十頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日二、蛋白質(zhì)的生物合成過程（一）氨基酸的激活（二）在核糖體上合成肽鏈

起始

延長(zhǎng)

終止（三）肽鏈折疊和加工第一百一十一頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日（一）氨基酸的活化（氨酰-tRNA的合成）氨基酸+tRNA氨酰-tRNAATP

AMP＋PPi氨酰-tRNA合成酶氨酰-tRNA合成酶具高度專一性，表現(xiàn)在：

1）對(duì)氨基酸；2）對(duì)tRNA從而保證了蛋白質(zhì)合成的忠實(shí)性。場(chǎng)所？第一百一十二頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日tRNA與酶結(jié)合模型tRNA氨基酰-tRNA合成酶ATP第一百一十三頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日第一步反應(yīng)氨基酸＋ATP-E—→氨基酰-AMP-E

＋PPi

第一百一十四頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日第二步反應(yīng)氨基酰-AMP-E＋

tRNA↓

氨基酰-tRNA＋AMP

＋

E第一百一十五頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日氨酰-tRNA的表示方法：

Ala-tRNAAla

Ser-tRNASer

Met-tRNAMet

真核生物：Met-tRNAiMet原核生物：fMet-tRNAifMet(fMet:N-甲酰甲硫氨酸)起始氨酰-

tRNA的表示：細(xì)胞中有兩種tRNA可攜帶甲硫氨酸:

（1）起始tRNA，可簡(jiǎn)寫為:tRNAiMet

（2）攜帶甲硫氨酸摻入到蛋白質(zhì)內(nèi)部的tRNA,

寫作:tRNAMet第一百一十六頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日（二）在核糖體上合成肽鏈

起始

延長(zhǎng)

終止1、起始：

指mRNA和起始氨酰-tRNA分別與核蛋白體結(jié)合而形成翻譯起始復(fù)合物。A.核蛋白體大小亞基分離；B.

mRNA在小亞基定位結(jié)合；C.

起始氨基酰-tRNA的結(jié)合；D.核蛋白體大亞基結(jié)合。第一百一十七頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日A、核蛋白體大小亞基分離以E.coli為例起始因子（IF3－促使大小亞基分離，IF1－占據(jù)A位點(diǎn)）IF-3IF-1第一百一十八頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日AUG5'3'IF-3IF-1B、mRNA在小亞基定位結(jié)合以E.coli為例第一百一十九頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日IF-3IF-1IF-2GTPC、起始氨基酰tRNA(fMet-tRNAimet)結(jié)合到小亞基AUG5'3'以E.coli為例起始因子（IF2－促使起始rRNA與P小亞基結(jié)合）由GTP分解提供能量第一百二十頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日IF-3IF-1IF-2GTPGD