遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件

焦點176遺傳物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)焦點176遺傳物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)1928格里夫茲發(fā)現(xiàn)性狀轉(zhuǎn)變材料

老鼠肺炎雙球菌1928格里夫茲發(fā)現(xiàn)性狀轉(zhuǎn)變肺炎雙球菌R菌菌落粗糙不具莢膜無致病力S菌菌落光滑具有莢膜有致病力肺炎雙球菌R菌S菌遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件性狀轉(zhuǎn)變活S菌鼠死活R菌鼠活死S菌鼠活活R菌+死S菌鼠死性狀轉(zhuǎn)變活S菌鼠死1928格里夫茲死S菌+活R菌鼠死活S菌

性狀轉(zhuǎn)變1928格里夫茲死S菌+活R菌鼠死性狀轉(zhuǎn)變1928格里夫玆死S菌具有某種物質(zhì)使R菌性狀轉(zhuǎn)變成為S菌1928格里夫玆死S菌具有某種物質(zhì)1944艾佛力證實DNA促使R菌性狀轉(zhuǎn)變1944艾佛力證實DNA1944艾佛力死S菌DNA+活R菌S菌菌落蛋白酶1944艾佛力死S菌DNA+活R菌蛋白酶1944艾佛力死S菌DNA+活R菌S菌菌落RNA酶1944艾佛力死S菌DNA+活R菌RNA酶1944艾佛力死S菌DNA+活R菌R菌菌落DNA酶1944艾佛力死S菌DNA+活R菌DNA酶1952賀雪&蔡斯放射性同位素追蹤噬菌體T2遺傳物質(zhì)為DNA1952賀雪&蔡斯放射性同位素追蹤遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件焦點177DNA的構(gòu)造焦點177DNA的構(gòu)造遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件DNA構(gòu)造模型二股DNA互相平行方向相反的雙螺旋扭曲梯狀結(jié)構(gòu)(旋轉(zhuǎn)一圈34?)DNA構(gòu)造模型二股DNA互相平行遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件DNA含氮鹽基A

腺嘌呤G

鳥糞嘌呤C

胞嘧啶T

胸腺嘧啶DNA含氮鹽基A腺嘌呤遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件焦點178DNA複製焦點178DNA複製DNA複製半保留複製︰二股皆各保留一舊股另各自合成一新股DNA複製半保留複製︰DNA複製以DNA為鑄模先製造RNAprimer

DNA聚合酶複製互補的DNADNA複製以DNA為鑄模螺旋酶使二股DNA分開

形成複製叉

每股DNA各自作為鑄模螺旋酶使二股DNA分開遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件鑄模TAGC鹼基配對ATCG

DNA聚合酶三磷酸去氧核苷dATP,dTTP,dCTP,dGTP鑄模TAGC鹼基配對ATCGDNA聚合酶沿鑄模3’→5’製造新股DNA新股DNA沿新股5’→3’延伸DNA聚合酶沿鑄模3’→5’遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件DNA複製連續(xù)的合成順向股線(引導股)不連續(xù)的合成逆向股腺(落後股)DNA複製連續(xù)的合成遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件焦點179DNA半保留複製的實驗證明焦點179DNA半保留複製遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件麥舍生&史塔爾利用N15追蹤DNA半保留複製麥舍生&史塔爾利用N15追蹤遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件焦點180粒線體DNA焦點180粒線體DNA粒線體DNA第25號染色體有16569鹼基對威爾遜︰粒線體屬於母系遺傳粒線體DNA第25號染色體粒線體DNA1.鑑定母系遺傳疾病2.姊妹母女血緣鑑定3.人類考古學鑑定4.追溯人類的起源粒線體DNA1.鑑定母系遺傳疾病遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件焦點181RNA的種類焦點181RNA的種類RNA核糖核酸單股核苷酸鏈

磷酸五碳糖核糖含氮鹽基A,G,C,URNA核糖核酸單股核苷酸鏈RNA含氮鹽基

A

腺嘌呤

G

鳥糞嘌呤

C

胞嘧啶

U

脲嘧啶

RNA含氮鹽基A腺嘌呤mRNA(傳訊RNA)決定胺基酸順序tRNA(轉(zhuǎn)送RNA)攜帶胺基酸rRNA構(gòu)成核糖體mRNA(傳訊RNA)決定胺基酸順序遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件焦點182轉(zhuǎn)錄(合成RNA)焦點182轉(zhuǎn)錄遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件RNA的構(gòu)造

5’端(前導端)外顯子(含密碼子)內(nèi)含子(不含密碼子)

3’端(最後端)RNA的構(gòu)造5’端(前導端)焦點183轉(zhuǎn)錄本處理(RNA的修飾)焦點183轉(zhuǎn)錄本處理遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件焦點184遺傳訊息焦點184遺傳訊息遺傳訊息DNA-遺傳密碼mRNA-密碼子tRNA-補密碼三個含氮鹽基為一組決定一種胺基酸遺傳訊息DNA-遺傳密碼胺基酸=20種□□□遺傳密碼4

4

4=64種一種胺基酸有二種以上遺傳密碼胺基酸=20種□□□遺傳密碼同義碼離胺酸纈胺酸

AAAGUUAAGGUCGUAGUG同義碼離胺酸纈胺酸mRNA-密碼子起始密碼子AUG

甲硫胺酸終止密碼子UAAUAGUGAmRNA-密碼子起始密碼子終止密碼子遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件焦點185基因的表現(xiàn)焦點185基因的表現(xiàn)遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件轉(zhuǎn)錄DNA遺傳密碼抄錄到mRNA的過程(發(fā)生於細胞核)轉(zhuǎn)錄DNA遺傳密碼轉(zhuǎn)錄DNA遺傳密碼3’-CAT-AAA-TGC-5’5’-GUA-UUU-ACG-3’mRNA密碼子轉(zhuǎn)錄DNA遺傳密碼遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件轉(zhuǎn)譯mRNA密碼子翻譯為胺基酸的順序發(fā)生於粗糙內(nèi)質(zhì)網(wǎng),細胞質(zhì)的核糖體轉(zhuǎn)譯mRNA密碼子遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件轉(zhuǎn)譯mRNA密碼子5’-GUA-UUU-ACG-3’

CAU

AAA

UGCtRNA補密碼轉(zhuǎn)譯mRNA密碼子mRNA密碼子5’-GUA-UUU-ACG-3’tRNA補密碼

CAU

AAA

UGC組胺酸離胺酸半光胺酸mRNA密碼子5’-GUA-UUU-ACG-3’遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件焦點186基因產(chǎn)物(蛋白質(zhì))焦點186基因產(chǎn)物遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件核糖體先附著mRNA的5’端P位,A位供tRNA附著核糖體先附著mRNA的5’端遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件終止密碼子UAA,UAG,UGA轉(zhuǎn)譯停止

多肽鏈釋出進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)腔中終止密碼子UAA,UAG,UGA遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件焦點187原核生物/真核生物焦點187原核生物/真核生物遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件焦點188蛋白質(zhì)的修飾焦點188蛋白質(zhì)的修飾胺基酸轉(zhuǎn)譯

多肽鏈修飾,摺疊

蛋白質(zhì)胺基酸轉(zhuǎn)譯遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件蛋白質(zhì)修飾1.形成雙硫鍵2.加脂質(zhì),磷酸,醣類,金屬離子蛋白質(zhì)修飾1.形成雙硫鍵蛋白質(zhì)修飾3.切除N端多餘的胺基酸4.單一多肽鏈切割成二段,多段蛋白質(zhì)修飾3.切除N端遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件蛋白質(zhì)的去處1.留在細胞質(zhì)2.送至細胞核3.運送至胞器4.形成膜蛋白5.釋出細胞外蛋白質(zhì)的去處1.留在細胞質(zhì)轉(zhuǎn)運蛋白(訊息肽)接在蛋白質(zhì)N端帶領(lǐng)蛋白質(zhì)至目標位置,胞器轉(zhuǎn)運蛋白(訊息肽)接在蛋白質(zhì)N端焦點189基因操縱組焦點189基因操縱組基因表現(xiàn)的調(diào)節(jié)遵循經(jīng)濟原則並非持續(xù)活動基因平時不活動需要時才活動基因表現(xiàn)的調(diào)節(jié)遵循經(jīng)濟原則賈柯,莫諾環(huán)境中有葡萄糖

大腸菌攝取葡萄糖環(huán)境中缺葡萄糖攝取其他醣類賈柯,莫諾環(huán)境中有葡萄糖賈柯,莫諾培養(yǎng)基有乳糖

β半乳糖苷酶培養(yǎng)基無乳糖基因不表現(xiàn)賈柯,莫諾培養(yǎng)基有乳糖賈柯&莫諾乳糖(誘導物)

誘導大腸菌合成β半乳糖苷酶(S35追蹤)賈柯&莫諾乳糖(誘導物)基因表現(xiàn)的調(diào)節(jié)1.改變轉(zhuǎn)錄的效率2.改變轉(zhuǎn)譯的效率3.影響蛋白質(zhì)的修飾與活化基因表現(xiàn)的調(diào)節(jié)1.改變轉(zhuǎn)錄的效率基因操縱組

啟動子構(gòu)造基因

調(diào)節(jié)基因操作子基因操縱組啟動子構(gòu)造基基因操縱組

啟動子構(gòu)造基因

mRNA蛋白質(zhì)RNA聚合酶基因操縱組啟動子構(gòu)造基啟動子

RNA聚合酶附著處由啟動子開始轉(zhuǎn)錄構(gòu)造基因轉(zhuǎn)錄mRNA轉(zhuǎn)譯蛋白質(zhì)(基因產(chǎn)物)啟動子RNA聚合酶附著處基因操縱組調(diào)節(jié)基因操作子mRNA抑制物基因操縱組調(diào)節(jié)基因操作子抑制物調(diào)節(jié)基因製造抑制蛋白調(diào)控操作子調(diào)節(jié)基因製造抑制蛋白抑制蛋白與操作子結(jié)合構(gòu)造基因不活動未與操作子結(jié)合構(gòu)造基因可活動抑制蛋白與操作子結(jié)合操作子(操縱子)調(diào)控RNA聚合酶

調(diào)控構(gòu)造基因轉(zhuǎn)錄操作子(操縱子)調(diào)控RNA聚合酶操作子與抑制蛋白結(jié)合構(gòu)造基因不活動未與抑制蛋白結(jié)合構(gòu)造基因可活動操作子與抑制蛋白結(jié)合焦點190大腸菌乳糖操縱組焦點190大腸菌乳糖操縱組乳糖操縱組(誘發(fā)性操縱組)

吸收分解乳糖乳糖操縱組(誘發(fā)性操縱組)無乳糖調(diào)節(jié)基因操作子mRNA抑制物無乳糖調(diào)節(jié)基因操作子抑制物無乳糖抑制物與操作子結(jié)合構(gòu)造基因不活動無乳糖抑制物與操作子結(jié)合有乳糖

啟動子構(gòu)造基因

mRNA蛋白質(zhì)RNA聚合酶乳糖＋

有乳糖啟動子構(gòu)造基因蛋有乳糖(誘導物)抑制物與誘導物結(jié)合

抑制物/操作子分離構(gòu)造基因活動產(chǎn)生三種蛋白質(zhì)有乳糖(誘導物)抑制物與誘導物結(jié)合大腸菌乳糖操縱組構(gòu)造基因

Z

β半乳糖苷酶

Y

滲入酵素

A

乙醯基轉(zhuǎn)化酶大腸菌乳糖操縱組構(gòu)造基因Z

β半乳糖苷酶

分解乳糖Y

滲入酵素

吸收乳糖

A

乙醯基轉(zhuǎn)化酶

功能不明Zβ半乳糖苷酶分解乳糖焦點191蛋白質(zhì)活化的管制焦點191蛋白質(zhì)活化的管制基因的雙重調(diào)控誘導物,抑制蛋白構(gòu)造基因是否轉(zhuǎn)錄CAP異化性活化蛋白構(gòu)造基因轉(zhuǎn)錄速率基因的雙重調(diào)控誘導物,抑制蛋白蛋白質(zhì)活化的管制(轉(zhuǎn)譯的調(diào)控)阻止蛋白質(zhì)合成過程的起始階段蛋白質(zhì)活化的管制(轉(zhuǎn)譯的調(diào)控)遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件缺葡萄糖細胞內(nèi)累積cAMP

CAP與cAMP結(jié)合

複合體與啟動子結(jié)合

促進構(gòu)造基因活動缺葡萄糖細胞內(nèi)累積cAMP遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件有葡萄糖細胞內(nèi)cAMP濃度降低

CAP不與cAMP結(jié)合

CAP不與啟動子結(jié)合

構(gòu)造基因活動降低有葡萄糖細胞內(nèi)cAMP濃度降低焦點192大腸菌色胺酸操縱組焦點192大腸菌色胺酸操縱組色胺酸操縱組(抑制性操縱組)

製造色胺酸(負迴饋控制)色胺酸操縱組(抑制性操縱組)缺乏色胺酸

啟動子構(gòu)造基因

mRNA蛋白質(zhì)RNA聚合酶抑制物

缺乏色胺酸啟動子構(gòu)造基缺乏色胺酸抑制物與操作子分離構(gòu)造基因活動製造五種蛋白質(zhì)合成色胺酸缺乏色胺酸抑制物與操作子分離色胺酸過量

操作子

抑制物色胺酸＋色胺酸過量操作子抑色胺酸過量(共同抑制物)抑制物與色胺酸結(jié)合再和操作子結(jié)合構(gòu)造基因不活動停止製造色胺酸色胺酸過量(共同抑制物)焦點193原核生物基因表現(xiàn)的調(diào)節(jié)焦點193原核生物基因操縱組乳糖操縱組(誘發(fā)性)吸收分解乳糖色胺酸操縱組(抑制性)製造色胺酸基因操縱組乳糖操縱組(誘發(fā)性)遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件遺傳物質(zhì)與基因表現(xiàn)課件乳糖操縱組色胺酸操縱組乳糖