遗传信息表达多媒体

1、关于遗传信息的表达多媒体第一张，PPT共四十三页，创作于2022年6月概述：遗传物质： DNA遗传信息：DNA中的碱基序列遗传信息的携带者：DNA遗传信息的流动：DNARNA蛋白质遗传信息的表达：蛋白质的合成第二张，PPT共四十三页，创作于2022年6月遗传信息的流动编码链非编码链转录RNA加工翻译mRNAhnRNADNA第三张，PPT共四十三页，创作于2022年6月第一节 细胞的遗传信息一、基因组、基因基因组：基因组是指一种生物的细胞中所带有的全部遗传信息。人类基因组：指人的所有遗传信息的总和。包括核基因组和线粒体基因组。人类基因组一般指核基因组，即单倍体细胞所代表的遗传信息，包括1-22条

2、常染色体和X或Y染色体上遗传信息的总和。人类基因组大约含3109个碱基对。第四张，PPT共四十三页，创作于2022年6月基因基因： RNA基因 形成tRNA和rRNA，不再翻译为蛋白质 结构基因 转录形成 hnRNAmRNA蛋白质结构蛋白质（构成机体结构）调节蛋白质(酶及细胞因子等）基因：带有特定遗传信息的DNA区段构成的一个相对独立的结构 和功能单位。第五张，PPT共四十三页，创作于2022年6月基因的结构真核细胞的基因为断裂基因（split gene ）真核细胞的基因结构图第六张，PPT共四十三页，创作于2022年6月真核细胞的基因结构组成：外显子（exon ）：编码序列内含子（intro

3、n）：非编码序列启动子（promoter）：位于转录起点上游 TATA box与TF结合，再与RNA聚合酶结合，识别转录起始点 CAAT box 与 CTF结合，促进转录 GC box 与 SP1结合，促进转录增强子(enhancer)：位于转录起点前后3Kb左右，无方向性，有组织特异性终止子(terminator)：AATAAA序列回文序列第七张，PPT共四十三页，创作于2022年6月二、遗传密码mRNA上共有种碱基（A、U、C、G），可有64种三联体（如下表），即64种密码子。遗传密码：mRNA上相邻三碱基序列决定一种氨基酸，称密码子或遗传密码。第八张，PPT共四十三页，创作于2022年6

4、月（一） 遗传密码表第一碱基 第二碱基 第三碱基5端 U C A G 3端 UUU 苯丙氨酸 UCU 丝氨酸 UAU 酪氨酸 UGU 半胱氨酸 U UUC 苯丙氨酸 UCC 丝氨酸 UAC 酪氨酸 UGC 半胱氨酸 C U UUA 亮氨酸 UCA 丝氨酸 UAA 终止 UGA 终止 A UUG 亮氨酸 UCG 丝氨酸 UAG 终止 UGG 色氨酸 G CUU 亮氨酸 CCU 脯氨酸 CAU 组氨酸 CGU 精氨酸 U CUC 亮氨酸 CCC 脯氨酸 CAC 组氨酸 CGC 精氨酸 C C CUA 亮氨酸 CCA 脯氨酸 CAA 谷氨酰胺 CGA 精氨酸 A CUG 亮氨酸 CCG 脯氨酸 CA

5、G 谷氨酰胺 CGG 精氨酸 G AUU 异亮氨酸 ACU 苏氨酸 AAU 天冬酰胺 AGU 丝氨酸 U AUC 异亮氨酸 ACC 苏氨酸 AAC 天冬酰胺 AGC 丝氨酸 C A AUA 异亮氨酸 ACA 苏氨酸 AAA 赖氨酸 AGA 精氨酸 A AUG 甲硫氨酸+起始 ACG 苏氨酸 AAG 赖氨酸 AGG 精氨酸 G GUU 缬氨酸 GCU 丙氨酸 GAU 天冬氨酸 GGU 甘氨酸 U GUC 缬氨酸 GCC 丙氨酸 GAC 天冬氨酸 GGC 甘氨酸 C G GUA 缬氨酸 GCA 丙氨酸 GAA 谷氨酸 GGA 甘氨酸 A GUG 缬氨酸 GCG 丙氨酸 GAG 谷氨酸 GGG 甘氨

6、酸 G第九张，PPT共四十三页，创作于2022年6月（二）遗传密码的特征：方向性：阅读方向为53；简并性：一种氨基酸有两种或两种以上的密码子；兼职性：AUG即是起始密码子，又是甲硫氨酸密码子；通用性：生物界通用；不重叠：无标点。第十张，PPT共四十三页，创作于2022年6月（三）核密码与线粒体密码子的区别：有三个密码子不同:密码 核中编码的氨基酸 线粒体中编码的氨基酸UGA 终止 Trp（色氨酸）AUA Ile（异亮氨酸） Met（甲硫氨酸）CUA Leu（亮氨酸） 苏氨酸第十一张，PPT共四十三页，创作于2022年6月遗传信息的表达 遗传信息通过转录和翻译决定蛋白质的合成，通过蛋白质合成实现

7、信息的表达。转录和翻译是遗传信息表达的路径，也是蛋白质合成的步骤。第十二张，PPT共四十三页，创作于2022年6月第二节 转录 (transcription )一、转录的概念转录：以DNA为模版，在转录因子和RNA聚合酶的作用下合成RNA的过程。第十三张，PPT共四十三页，创作于2022年6月1、转录过程：启动：转录因子与启动子结合后，又与RNA聚合酶结合，RNA聚合酶识别转录起点，打开氢键，确定反编码链。起始：RNA聚合酶依碱基互补原则，结合第一个NTP延长：RNA聚合酶延RNA链滑动，不断形成磷酸二酯键终止：到终止信号，回文序列形成发夹结构，脱落。第十四张，PPT共四十三页，创作于2022

8、年6月第十五张，PPT共四十三页，创作于2022年6月2、转录要点： 以基因为单位 以35 DNA链（反编码链）为模版 转录方向为53 以RNA聚合酶为工具 以 GTP、UTP、CTP、ATP为原料 转录地点：真核细胞的转录在核内， 原核细胞的转录在胞质中。第十六张，PPT共四十三页，创作于2022年6月原核细胞的转录第十七张，PPT共四十三页，创作于2022年6月3、转录元件：RNA聚合酶信息模版（35DNA链）转录因子原料（ GTP、ATP、UTP、CTP）第十八张，PPT共四十三页，创作于2022年6月4、转录产物RNA：mRNAtRNArRNA其他小分子 RNA：引物 RNA片段 反义

9、RNA分子 剪切体RNA 核酶RNA第十九张，PPT共四十三页，创作于2022年6月示第二十张，PPT共四十三页，创作于2022年6月不同RNA的转录情况不同：转录产物 基因 基因位置 基因特点 转录前体 RNA聚合酶 rRNA rDNA 核仁 重复序列 45rRNA 5srRNA 5srDNA 端粒近 重复序列 5srRNA tRNA tDNA 不清 重复序列 前体tRNA mRNA 结构基因 遍布 单一序列 hnRNA 基因组除了SrRNA外，其他RNA转录后都需要加工，才能成为有一定功能的产物RNA第二十一张，PPT共四十三页，创作于2022年6月二、转录后加工：戴帽剪切加尾（以 hnR

10、NA的加工为例）第二十二张，PPT共四十三页，创作于2022年6月第二十三张，PPT共四十三页，创作于2022年6月（一）戴帽： 在 hnRNA5端加上一个甲基化帽，即7甲基鸟嘌呤核苷酸帽（m7G）。步骤：、hnRNA5端磷酸与GTP的5磷酸形成55键、 GTP的第七位N上甲基化作用：保护5末端，不被消化，稳定mRNA封闭5末端，不再加核苷酸促使mRNA与核糖体的结合第二十四张，PPT共四十三页，创作于2022年6月第二十五张，PPT共四十三页，创作于2022年6月（二）剪切在酶的作用下，切除hnRNA的内含子，拼接外显子。步骤：、剪切体(snRNP)形成: snRNP与intron保守序列结

11、合 snRNP=snRNA (U族RNA) +蛋白质。、套索结构形成 : 去除内含子，连接外显子作用： 基因多样性的基础 进化中稳定性的基础第二十六张，PPT共四十三页，创作于2022年6月第二十七张，PPT共四十三页，创作于2022年6月（三）加尾3端在腺苷酸聚合酶作用下加接一连串腺苷酸形成polyA尾。DNA 5hnRNA55mRNA55非polyA序列转录内切酶切割polyA聚合酶+ATP进入细胞质33OH 3A100-250 3A100-250 3第二十八张，PPT共四十三页，创作于2022年6月第三节 翻译一、翻译的概念： 将mRNA上的核苷酸序列翻译为氨基酸序列的过程，即由mRNA

12、蛋白质的过程。如：ACUUCUAAAUACCGUAAUACCAAGGUU. 苏 丝 赖 酷 精 天胺 苏 赖 缬.mRNA动画第二十九张，PPT共四十三页，创作于2022年6月二、参与翻译的生物分子：mRNA（信息模板）核糖体（合成蛋白质的机器）tRNA（运输氨基酸的工具）蛋白质因子（IF、EF、RF）氨基酸（合成蛋白质的原料）动画第三十张，PPT共四十三页，创作于2022年6月动画第三十一张，PPT共四十三页，创作于2022年6月识别密码子携带氨基酸动画第三十二张，PPT共四十三页，创作于2022年6月三、翻译的过程：肽链起始肽链延伸肽链的终止首先,氨基酸活化形成氨基酸(aa)- tRNA。

13、肽链起始的第一个活化氨基酸是甲硫氨酰-tRNA。动画第三十三张，PPT共四十三页，创作于2022年6月动画第三十四张，PPT共四十三页，创作于2022年6月1、肽链的起始过程：mRNA活化形成eIF4+CBP+mRNA小亚基活化形成40S+eIF3+（eIF2+GTP+Met-tRNA） mRNA与小亚基结合形成mRNA+小亚基+ Met-tRNA复合物Met进入P位与大亚基结合形成80S起始复合物动画第三十五张，PPT共四十三页，创作于2022年6月aa-tRNA与核糖体结合进入A位形成80S+mRNA+Met-tRNA+aa-tRNA2、肽链的延伸过程（许多循环组成的重复过程）动画第三十六张，PPT共四十三页，创作于2022年6月肽键的形成A位上的aa与P位上的Met之间形成肽键。动画第三十七张，PPT共四十三页，创作于2022年6月移位mRNA与核糖体相对移动一个密码子单位,P位上的aa离开,A位上的aa移位到P位,A位空出,进入新的循环动画第三十八张，PPT共四十三页，创作于2022年6月3、肽链合成的终止 当mRNA上的终止密码子出现在核糖体A位上时,无氨基酸与之结合，释放因子识别终止密码子，使肽链合成终止并释放出来。动画第三十九张，PPT共四十三页，创作于2022年6月四、多肽链合成后的加工：剪掉部分肽链糖基化羟化氧化亚基聚合第四十张，PPT共四十三页，创作