
课件51张PPT。 遗传信息的传递 一、DNA复制 二、DNA的转录 三、蛋白质的生物合成 四、基因表达调控 五、基因与性状 遗传信息的传递 主要内容遗传信息的传递概叙遗传信息的传递(中心法则)包括以下过程:DNA复制、DNA转录(逆转录、RNA复制)、蛋白质合成一 DNA复制 以亲代DNA分子为模板合成一个新的与亲代模板结构相同的子代DNA分子的过程。2.半不连续合成 DNA的双螺旋结构中的两条链是反向平行的,当复制开始解链时,亲代DNA分子中一条母链的方向为5′~3′,另一条母链的方向为3′~5′。DNA聚合酶只能催化5′~3′合成方向。在以3′~5′方向的母链为模板时,复制合成出一条5′~3′方向的前导链,前导链的前进方向与复制叉的行进方向一致,前导链的合成是连续进行的。而另一条母链仍以3′~5′方向作为模板,复制合成一条5′~3′方向的随从链,因此随从链合成方向是与复制叉的行进方向相反的。随从链的合成是不连续进行的,先合成许多片段,即冈崎片段。最后各冈崎片段再连接成为一条长链。由于前导链的合成连续进行的,而随从链的合成是不连续进行的,所以从总体上看DNA的复制是半不连续复制。(二)、 DNA复制所需的酶及蛋白质 1.DNA聚合酶 DNA复制时,以DNA为模板,以A、T、C、G为底物,按照碱基互补配对原则,沿5’→3’方向合成新的DNA双链。 原核生物DNA聚合酶包括:DNA聚合酶Ⅰ:具有三种功能—即5’→3’ 聚合酶活性、 3’→5’外切校正活性、 5’→3’外切酶活性; DNA聚合酶Ⅱ;DNA聚合酶Ⅲ: 细菌DNA复制的主要聚合酶,具有5’→3’ 聚合酶活性、 3’→5’外切校正活性。真核生物DNA聚合酶有α、β、γ、δ、ε 五种。2.引发酶 起始DNA复制。真核生物DNA聚合酶Ⅰ具有引发酶活性;原核生物由dnaG基因编码。 3 .DNA连接酶 将后随链中的各冈崎片段连接成一条完整的互补链。 4、拓扑异构酶 消除、维持、形成DNA的超螺旋结构,分Ⅰ、Ⅱ两种。 5、解链酶 解开DNA分子的互补双链作为复制的模板。 6、单链结合蛋白 结合解开的单链DNA,保护其不被水解和恢复DNA双链结构,又称为双螺旋反稳定蛋白。(三)、 DNA复制的过程 1.DNA复制起始:蛋白质-DNA复合物形成,复制叉及引发体产生。 2、DNA复制延伸:复制叉前移、前导链及后随链延伸。 3、DNA复制的终止:RNA引物切除、缺口补齐、冈崎片段连接。(四)、原核生物及真核生物DNA复制的比较 1.共同点: (1)都具有半保留和半不连续特征;(2)都需要特定的酶和蛋白质;(3)复制过程都包括起始、延伸和终止三个阶段。 2、不同点: (1)复制过程所需要的酶和蛋白因子不同;(2)原核生物DNA为环状分子,采用θ型复制和滚环式复制;真核生物通过端粒酶识别和结合端粒,维持线性DNA分子的恒定长度;(3)原核生物只有1个复制起点,复制速度快、冈崎片段长,能连续复制;真核生物有多个复制起点,复制速度慢、冈崎片段短,不能连续复制。二、DNA的转录 (Transcription)以DNA为模板,A、U、C、G为底物,按照碱基互补配对原则从5’→3’方向合成RNA的过程,称转录。2、真核生物的RNA聚合酶2.mRNA前体的加工 (1)5′末端帽子的生成 过程:一个m7G连接到mRNA的5‘端形成(脱Pi、甲基化),真核生物有0、1、2三种类型帽子结构。 功能:① 维持mRNA的一级结构,避免磷酸酶和核酶的攻击; ② 提供核糖体的识别部位。 (2)3′末端多聚A尾的生成 通过识别加尾信号AATAAA,在其下游20bp处加上100-200个A,形成polyA尾巴; 功能:①增加mRNA的稳定性;②方便mRNA从细胞核进入细胞质;③增强翻译效率;(3)剪接作用 在核酸内切酶作用下剪切掉内含子,然后在连接酶作用下,连接各部分外显子。 (4) RNA编辑 在转录产物中插入、删除或取代一些核苷酸残基,生成具有正确翻译 ... ...
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