第五章第二节基因.pptVIP

第二节 基因 一、基因的分子生物学定义? 基因是指DNA分子中具有功能活性的片段，基因不仅包含编码?RNA的核酸序列，还包括为保证转录所必需的调控序列。 由四个部分组成即： 编码区 前导区 尾部区 内含子 外显子 1、内含子：位于编码序列之间，通常指基因中能被转录成前体转录物但却不能成为mRNA组成成分的序列。 2、外显子：即编码序列，也就是DNA分子中编码mRNA某一部分序列的区域，转录时外显子与内含子均被转录在hnRNA中，然后经转录后的剪接加工过程，去除内含子结构部分，外显子转录再连接成一个完整的成熟的RNA分子。 启动子 终止子 编码区上游 编码区上游 3、前导区：位于编码区的前面相当于mRNA起始密码5′端的非编译序列； 4、尾部区：位于编码区之后，指mRNA分子3′端终止密码子后面的非翻译序列。 基因的生物学定义：一个基因决定一个性状。 调节转录活动。 增强子 尾部区 基因 转录单位 非编码区 调控 区 外显子：具有编码意义 内含子：无编码意义 前导区 启动子 终止子 mRNA裂解信号 回文结构 二、基因的功能： 基因转录是在细胞核内进行的。它是指以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。转录产物有mRNA（ 信使核糖核酸）、rRNA（核糖体RNA）和tRNA（转运RNA）。在合成时依赖于DNA的RNA聚合酶所催化。编码mRNA的DNA模板先合成核内不均一的hnRNA（核内不均一RNA，简称为hnRNA是一种未成熟的单链信使核糖核酸），然后经过带帽、加尾和剪接等加工修饰成为成熟的mRNA、编码rRNA和tRNA的DNA模板则先分别转录成它们的前体，最后再加工修饰rRNA和tRNA。 转录 是生物体以DNA为模板合成RNA的过程 。 转录 RNA DNA 基因转录的基本特征 基因的转录即为RNA的生物合成： 1、RNA合成的前有体ATP、GTP、CTP和UTP四种5’核苷磷酸； 2、在聚合反应中，释放出焦磷酸，形成磷酸二酯键； 3、RNA链上的碱基G、A、C和U与DNA链上的C、T、G和A相互配对； 4、被转录的DNA双链中只有一条链作为模板，这一条模板链为反义链； 5、RNA链由5’——3’方向延伸，RNA链与DNA模板链的方向相反； 6、与DNA聚合酶不同，RNA聚合酶能够从起始链合成，不需要引物的参与 7、只有5’ 核苷三磷酸参与RNA的合成，在起始是第一个引入的碱基是三磷酸形成，其3’ OH基团是下一个核苷酸的连接点。因此，延伸中RNA分子的5’端是三磷酸的形式。 RNA的合成包括4个阶段： RNA聚合酶结合到模板的特定部位上 起始阶段 链的延长 链的终止和释放 　二）、举例： DNA： 5-ATCGAATCG-3 （将此为非模板链） 3-TAGCTTAGC-5 （将此为模板链） 转录出的?mRNA： 5-AUCGAAUCG-3 可看出只是将非模板链的T改为U，所以非模板链又叫有义链。这也是中心法则和碱基互补配对原则的体现。 三）转录过程特点 　　转录也是一种酶促的核苷酸聚合过程。其与DNA复制过程比较，有许多相似之处，如都以DNA作模板，需核苷酸做原料，从5到3方向延长，遵守碱基配对原则，产物是很长的核苷酸链。但也有其自身的特点，如模板只能以有意义链转录，原料是核糖核苷三磷酸，在碱基配对时，A与U配对，催化的酶是RNA聚合酶，从5到3方向连续合成等。 二、翻译——蛋白质的合成 翻译是指以mRNA为模板，把mRNA分子中4种核苷酸序列编码的遗传信息，解读为蛋白质一级结构中20种氨基酸的排列顺序的过程，称为翻译。翻译是包含起始、延长和终止的连续过程。 对于终产物为RNA的基因，通过转录和转录后的处理，完成了基因表达的全过程；而对终产物为蛋白质的基因，还必须将mRNA翻译成蛋白质。这一过程包括： 1、起始复合物的形成，即p点为有一个起始tRNA分子，mRNA进入正确的位置以使起始密码与起始tRNA匹配； 2、氨酰-tRNA复合物占据A点位； 3、起始tRNA上的氨基酸转移到第二个氨基酸并与其共价结合，此时两个氨基酸都仍然连在各自的tRNA上； 4、第一1个tRNA分子脱离P点位； 5、A位点的氨酰-tRNA进入P位点； 6、与第三个密码子对应的氨酰-tRNA占据A位点； 7、过程不断继续，直至mRNA中出现的终止密码子到达A位点，然后从核糖体上释放处完成了的多肽链。 E位：排出位