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课件网) 第四节 基因控制蛋白质的合成 第三章 遗传的分子基础 一、基因通常是DNA分子的功能片段 1、概念：基因是具有遗传效应的核酸（DNA或RNA）片段。 基因是 遗传物质结构和功能的基本单位 DNA分子上含特定遗传信息的核苷酸序列的总称 真核生物、原核生物、DNA病毒的DNA片段 RNA病毒的RNA片段 基因 ……CCGCGCTACATCGATAT…TCGCGTGATCGATGC…… ……GGCGCGATGATGCTATA…AGCGCACTAGCTACG…… DNA上核苷酸序列 DNA、基因、核苷酸序列之间的关系图 2、DNA分子的双重功能 ①、携带遗传信息 以自身为模板，半保留的进行复制，保持遗传信息的稳定性。 ②、表达遗传信息 DNA中贮存的遗传信息决定蛋白质的结构。 DNA mRNA mRNA 转录 翻译 氨基酸 tRNA 加工 多肽链 表达：指基因形成RNA产物以及mRNA被翻译为蛋白质的过程。 基因 mRNA 蛋白质 转录 翻译 基因 tRNA或rRNA 转录 基因表达 过程 产物 蛋白质 tRNA或rRNA 二、DNA分子上的遗传信息通过转录传递给RNA———转录 1、概念：是以DNA的一条链为模板，依据碱基互补配对原则，合成RNA的过程。遗传信息从DNA传递到RNA。 RNA聚合酶 RNA聚合酶的作用：①断裂氢键，解开双螺旋；②识别特定核苷 酸序列（启动部位）并与之结合；③形成磷酸二酯键，合成RNA 转录过程中不需要解旋酶。 启动子：转录的起始位点 解旋 2、过程 （1）、解旋：RNA聚合酶与DNA分子的某一启动部位相结合，使包括一个或几个基因的DNA片段的双螺旋解开。 终止子：转录的结束位点 转录并不是沿着整条DNA长链进行的。故RNA长度短于DNA长度 1个启动子能控制1个或多个基因的转录。 基因2 终止子 启动子 基因1 （2）、合成RNA：以解旋开来的一条链为模板，以四种游离的核糖核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则合成单链的RNA分子。 A A G T C A G A T C A A G A C T A A G T C A G A T C A A G A C T C A G U U G A U U U 模板链 编码链 RNA RNA聚合酶 碱基互补配对原则：A与U;T与A; C与G;G与C RNA聚合酶 A G T A C A A A T A G C U G A C G G U T T 模板 游离的核糖核苷酸 以DNA的一条链为模板合成RNA U U A G T A C A A A T A G C G A C G G U U U U A G T A C A A A T G C G A C G G U U U U A A G T A C A A A T G C G A C G U U G U U A A G T A C A A A T G C G A C G U G U U A U A G T A C A A A T G C G A C G G U U A U U A G T A C A A A T G C G A C G G U U A U U A A G T A C A A A T G C G C G G U U A U U A U A G T A C A A A T G G C G G U U A U U A U C A G T A C A A A T G G C G G U U A U U A U C 形成的mRNA链，DNA上的遗传信息就传递到mRNA上 mRNA 母链 转录方向：RNA链的5’→3’； 模板链的3’→5’； DNA双螺旋重新形成→DNA双螺旋解开 特点：边解旋边转录 RNA-DNA配对区域：A-U、T-A、C-G、 G-C进行配对。转录过程中不断有氢键 的形成与断裂。 （A） 5’ 3’ RNA聚合酶 DNA RNA DNA双螺旋解开 DNA双螺旋恢复 5’ 3’ 转录方向 5’ 基因1 基因2 基因 模板链 模板链 模板链 5’ 5’ （B） 3’ 3’ 1个DNA中不同基因的模板链可能不同。 解旋 （3）、加工：在真核细胞中，细胞核内转录而来的RNA产物在细胞核内经过加工才能成为成熟的mRNA，然后转移至细胞质中，用于蛋白质的合成。 加工 mRNA 转运 核膜 核孔 mRNA RNA聚合酶经核孔进入细胞核中，该过程消耗能量，穿过0层膜。 RNA原料经主动转运进入细胞核中，该过程消耗能量，穿过2层膜。 转录形成的（前体）RNA需要在细胞核中进行加工后才能成为成熟的mRNA。经核孔进入细胞质中并与核糖体相结合合成蛋白质。 基因2 终止子 启动子 基因1 转录 剪切 连接 前体RNA mRNA RNA加工的过程： R ... ...
