2020全国高中生物竞赛 分子生物学 第五章 遗传信息的表达优秀课件.ppt
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1、2020高中生物竞赛高中生物竞赛分子生物学分子生物学(浙江大学)(浙江大学)第五章第五章 遗传信息的表达遗传信息的表达 第一部分第一部分 转录转录 (tramscriptiontramscription)转录转录 (transcriptiontranscription )生物体以生物体以DNADNA为模板合成为模板合成RNARNA的过程的过程转转录录RNADNA 参参 与与 转转 录录 的的 物物 质:质:原料原料 :4:4种种NTPNTP (A ATP,U UTP,G GTP,C CTP)模板模板 :DNA:DNA 酶酶 :RNA:RNA聚合酶聚合酶其他蛋白质因子其他蛋白质因子 第一节 模板
2、 和 酶一一 模模 板板 5335模板链模板链编码链编码链(coding strandcoding strand)结构基因结构基因(structural genestructural gene )编码链编码链模板链模板链(template strandtemplate strand)不对称转录不对称转录 (asymmetric transcription)*在在DNADNA分子双链上某一区段,一股分子双链上某一区段,一股 链可转录,另一股链不转录;链可转录,另一股链不转录;*模板链并非永远在同一单链上。模板链并非永远在同一单链上。36512 决定哪些基因被转录决定哪些基因被转录 150618
3、催化功能催化功能 155613 结合结合DNA模板模板 70263 辨认起始点辨认起始点亚亚 基基 分分 子子 量量 功功 能能二二 RNA RNA 聚合酶聚合酶1 1 原核生物的原核生物的 RNARNA聚合酶聚合酶 :20202020全国高中生物竞赛全国高中生物竞赛-分子生物学分子生物学-第五章第五章 遗传信息的表达遗传信息的表达PPTPPT优秀课件优秀课件20202020全国高中生物竞赛全国高中生物竞赛-分子生物学分子生物学-第五章第五章 遗传信息的表达遗传信息的表达PPTPPT优秀课件优秀课件核心酶核心酶 core enzymecore enzyme全酶全酶 holoenzymeholo
4、enzyme 20202020全国高中生物竞赛全国高中生物竞赛-分子生物学分子生物学-第五章第五章 遗传信息的表达遗传信息的表达PPTPPT优秀课件优秀课件20202020全国高中生物竞赛全国高中生物竞赛-分子生物学分子生物学-第五章第五章 遗传信息的表达遗传信息的表达PPTPPT优秀课件优秀课件2 2 真核生物的真核生物的RNARNA聚合酶聚合酶 种类种类 对鹅膏蕈碱对鹅膏蕈碱 的反应的反应45S-rRNAhnRNA 5S-rRNAtRNA、snRNA耐受耐受极敏感极敏感中度敏感中度敏感转录产物转录产物20202020全国高中生物竞赛全国高中生物竞赛-分子生物学分子生物学-第五章第五章 遗传
5、信息的表达遗传信息的表达PPTPPT优秀课件优秀课件20202020全国高中生物竞赛全国高中生物竞赛-分子生物学分子生物学-第五章第五章 遗传信息的表达遗传信息的表达PPTPPT优秀课件优秀课件三三 模板和酶的辨认、结合模板和酶的辨认、结合 一个转录区段可视为一个转录单位,一个转录区段可视为一个转录单位,称为称为操纵子操纵子(operonoperon,包括包括 若干个若干个结构基结构基因因及其上游的及其上游的调控序列调控序列。5 3 3 5 结构基因结构基因调控序列调控序列RNA-pol启动子启动子(promoter promoter)RNA RNA 聚合酶结合模板聚合酶结合模板DNADNA的
6、部位,称为的部位,称为20202020全国高中生物竞赛全国高中生物竞赛-分子生物学分子生物学-第五章第五章 遗传信息的表达遗传信息的表达PPTPPT优秀课件优秀课件20202020全国高中生物竞赛全国高中生物竞赛-分子生物学分子生物学-第五章第五章 遗传信息的表达遗传信息的表达PPTPPT优秀课件优秀课件启动子的研究:启动子的研究:(RNA(RNA聚合酶保护法聚合酶保护法)5 5 RNA聚合聚合酶保护区酶保护区结构基因结构基因20202020全国高中生物竞赛全国高中生物竞赛-分子生物学分子生物学-第五章第五章 遗传信息的表达遗传信息的表达PPTPPT优秀课件优秀课件20202020全国高中生物
7、竞赛全国高中生物竞赛-分子生物学分子生物学-第五章第五章 遗传信息的表达遗传信息的表达PPTPPT优秀课件优秀课件 保守序列保守序列 (一一致性序列)致性序列)开始转录开始转录T T G A C AA A C T G T-35 区区(Pribnow box)T A T A A T Pu A T A T T A Py-10 区区1-30-5 010-10-40-205 3 3 5 20202020全国高中生物竞赛全国高中生物竞赛-分子生物学分子生物学-第五章第五章 遗传信息的表达遗传信息的表达PPTPPT优秀课件优秀课件20202020全国高中生物竞赛全国高中生物竞赛-分子生物学分子生物学-第五
8、章第五章 遗传信息的表达遗传信息的表达PPTPPT优秀课件优秀课件 第二节 转录过程20202020全国高中生物竞赛全国高中生物竞赛-分子生物学分子生物学-第五章第五章 遗传信息的表达遗传信息的表达PPTPPT优秀课件优秀课件20202020全国高中生物竞赛全国高中生物竞赛-分子生物学分子生物学-第五章第五章 遗传信息的表达遗传信息的表达PPTPPT优秀课件优秀课件一一 转录起始转录起始转录起始需解决转录起始需解决两个问题两个问题:1 1、RNARNA聚合酶必须准确地结合在聚合酶必须准确地结合在 转录模板的起始区域转录模板的起始区域 2 2、DNADNA双链解开,使其中的一条双链解开,使其中的
9、一条 链作为转录的模板链作为转录的模板20202020全国高中生物竞赛全国高中生物竞赛-分子生物学分子生物学-第五章第五章 遗传信息的表达遗传信息的表达PPTPPT优秀课件优秀课件20202020全国高中生物竞赛全国高中生物竞赛-分子生物学分子生物学-第五章第五章 遗传信息的表达遗传信息的表达PPTPPT优秀课件优秀课件(一一)原核生物的转录起始原核生物的转录起始2 2 DNADNA双链解开双链解开 ,形成形成转录空泡转录空泡1 1 RNARNA聚合酶全酶聚合酶全酶 (2 2 )与模板结合与模板结合 3 3 在在RNARNA聚合酶作用下聚合酶作用下 发生第一次聚合反应发生第一次聚合反应 5-p
10、ppGpN OH+ppiRNApol-DNA-pppGpN-OH pppGNTPpppGpN-OHppi起始复合物起始复合物:5-pppG-OH +NTP20202020全国高中生物竞赛全国高中生物竞赛-分子生物学分子生物学-第五章第五章 遗传信息的表达遗传信息的表达PPTPPT优秀课件优秀课件20202020全国高中生物竞赛全国高中生物竞赛-分子生物学分子生物学-第五章第五章 遗传信息的表达遗传信息的表达PPTPPT优秀课件优秀课件(二二)真核生物的转录起始真核生物的转录起始 也需要也需要RNARNA聚合酶辨认、结合转录起点聚合酶辨认、结合转录起点上游的上游的DNADNA序列序列,生成起始复
11、合物。,生成起始复合物。顺式作用元件顺式作用元件 -真核生物结构基因上游的调控区存真核生物结构基因上游的调控区存 在的相似或一致性的在的相似或一致性的DNA序列。序列。20202020全国高中生物竞赛全国高中生物竞赛-分子生物学分子生物学-第五章第五章 遗传信息的表达遗传信息的表达PPTPPT优秀课件优秀课件20202020全国高中生物竞赛全国高中生物竞赛-分子生物学分子生物学-第五章第五章 遗传信息的表达遗传信息的表达PPTPPT优秀课件优秀课件-GCGC-CAAT-TATA转录起始转录起始 TATA 盒盒 CAAT 盒盒 G C 盒盒 结结 构构 基基 因因 增强子增强子 顺式作用元件顺式
12、作用元件20202020全国高中生物竞赛全国高中生物竞赛-分子生物学分子生物学-第五章第五章 遗传信息的表达遗传信息的表达PPTPPT优秀课件优秀课件20202020全国高中生物竞赛全国高中生物竞赛-分子生物学分子生物学-第五章第五章 遗传信息的表达遗传信息的表达PPTPPT优秀课件优秀课件DTATAABDNATATAFE反式作用因子反式作用因子 -直接或间接辨认、结合顺式直接或间接辨认、结合顺式 作用元作用元 件并件并影响其功能的蛋白质。影响其功能的蛋白质。RNA聚合酶与模板聚合酶与模板DNA的结合需一系列的结合需一系列转录因子转录因子(TF)的参与的参与。RNA聚合酶聚合酶20202020
13、全国高中生物竞赛全国高中生物竞赛-分子生物学分子生物学-第五章第五章 遗传信息的表达遗传信息的表达PPTPPT优秀课件优秀课件20202020全国高中生物竞赛全国高中生物竞赛-分子生物学分子生物学-第五章第五章 遗传信息的表达遗传信息的表达PPTPPT优秀课件优秀课件二二 转录延长转录延长1 1、亚基脱落,亚基脱落,RNA RNA pol pol 聚合酶聚合酶核心酶核心酶变构,变构,与模板结合松弛,沿着与模板结合松弛,沿着DNADNA模板前移;模板前移;2 2 、在、在核心酶核心酶作用下,作用下,NTPNTP不断聚合,不断聚合,RNARNA链链 不不 断延长。断延长。(NMP)n +NTP (
14、NMP)n+1 +PPi20202020全国高中生物竞赛全国高中生物竞赛-分子生物学分子生物学-第五章第五章 遗传信息的表达遗传信息的表达PPTPPT优秀课件优秀课件20202020全国高中生物竞赛全国高中生物竞赛-分子生物学分子生物学-第五章第五章 遗传信息的表达遗传信息的表达PPTPPT优秀课件优秀课件5 3 DNA原核生物转录过程中的现象原核生物转录过程中的现象核糖体核糖体RNARNA聚合酶聚合酶20202020全国高中生物竞赛全国高中生物竞赛-分子生物学分子生物学-第五章第五章 遗传信息的表达遗传信息的表达PPTPPT优秀课件优秀课件20202020全国高中生物竞赛全国高中生物竞赛-分
15、子生物学分子生物学-第五章第五章 遗传信息的表达遗传信息的表达PPTPPT优秀课件优秀课件三三 转录终止转录终止-RNA-RNA聚合酶在聚合酶在DNADNA模板模板 上停止前进,上停止前进,转录产物转录产物RNARNA链从转录复合物上脱落下来链从转录复合物上脱落下来(一一)原核生物的转录终止原核生物的转录终止1、依赖依赖 因子(因子(Rho)的转录终止的转录终止2、不依赖不依赖 因子因子的转录终止的转录终止 DNA DNA模板上靠近终止处,有些模板上靠近终止处,有些特殊的特殊的碱基序列碱基序列,转录出,转录出RNARNA后,后,RNARNA产物形成产物形成特殊的结构特殊的结构来终止转录。来终止
16、转录。20202020全国高中生物竞赛全国高中生物竞赛-分子生物学分子生物学-第五章第五章 遗传信息的表达遗传信息的表达PPTPPT优秀课件优秀课件20202020全国高中生物竞赛全国高中生物竞赛-分子生物学分子生物学-第五章第五章 遗传信息的表达遗传信息的表达PPTPPT优秀课件优秀课件TTGCAGCCTGACAAATCAGGCTGATGGCTGGTGACTTTTTAGTCACCAGCCTTTTT DNA或或UUUU UUUU 茎环结构茎环结构RNA20202020全国高中生物竞赛全国高中生物竞赛-分子生物学分子生物学-第五章第五章 遗传信息的表达遗传信息的表达PPTPPT优秀课件优秀课件2
17、0202020全国高中生物竞赛全国高中生物竞赛-分子生物学分子生物学-第五章第五章 遗传信息的表达遗传信息的表达PPTPPT优秀课件优秀课件5pppG5 3 3 5 茎环结构使转录终止:茎环结构使转录终止:1,使,使RNA聚合酶变构聚合酶变构2,使转录复合物趋于解离,使转录复合物趋于解离,RNA产物释放产物释放RNA-pol20202020全国高中生物竞赛全国高中生物竞赛-分子生物学分子生物学-第五章第五章 遗传信息的表达遗传信息的表达PPTPPT优秀课件优秀课件20202020全国高中生物竞赛全国高中生物竞赛-分子生物学分子生物学-第五章第五章 遗传信息的表达遗传信息的表达PPTPPT优秀课
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