《遗传物质与基因表现课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《遗传物质与基因表现课件.ppt（176页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、焦點 176,遺傳物質的發現,1928 格里夫茲,發現性狀轉變材料老鼠 肺炎雙球菌,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,性狀轉變,活S菌鼠死活R菌鼠活死S菌鼠活活R菌+死S菌鼠死,1928 格里夫茲,死S菌+活R菌鼠死活S菌,性狀轉變,1928 格里夫玆,死S菌具有某種物質使R菌性狀轉變成為S菌,1944 艾佛力,證實DNA促使R菌性狀轉變,1944 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S菌菌落,RNA酶,1944 艾佛力,死S菌DNA+活R菌R菌菌落,DNA酶,1952 賀雪&蔡斯,放射性同位素追蹤噬菌體T2
2、遺傳物質為DNA,焦點 177,DNA的構造,DNA構造模型,二股DNA互相平行方向相反的雙螺旋扭曲梯狀結構(旋轉一圈34),DNA含氮鹽基,A 腺嘌呤G 鳥糞嘌呤C 胞嘧啶T 胸腺嘧啶,焦點 178,DNA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,以DNA為鑄模先製造RNAprimerDNA聚合酶複製互補的DNA,螺旋酶,使二股DNA分開形成複製叉每股DNA各自作為鑄模,鑄模 T A G C,鹼基配對 A T C GDNA聚合酶三磷酸去氧核苷dATP,dTTP,dCTP,dGTP,DNA聚合酶,沿鑄模35 製造新股DNA新股DNA 沿新股53延伸,DNA複製
3、,連續的合成順向股線(引導股)不連續的合成逆向股腺(落後股),焦點 179,DNA半保留複製的實驗證明,麥舍生&史塔爾,利用N15追蹤DNA半保留複製,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,1.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,焦點 181,RNA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,U,RNA含氮鹽基,A 腺嘌呤 G 鳥糞嘌呤 C 胞嘧啶 U 脲嘧啶,mRNA(傳訊RNA),決定胺基酸順序tRNA(轉送RNA)攜帶胺基酸rRNA構成核糖體,
4、焦點 182,轉錄(合成RNA),RNA的構造,5端(前導端)外顯子(含密碼子)內含子(不含密碼子)3端(最後端),焦點 183,轉錄本處理(RNA的修飾),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,胺基酸=20種,遺傳密碼444=64種一種胺基酸有二種以上遺傳密碼,同義碼,離胺酸 纈胺酸 AAA GUU AAG GUC GUA GUG,mRNA-密碼子,起始密碼子AUG甲硫胺酸,終止密碼子UAAUAGUGA,焦點 185,基因的表現,轉錄,DNA遺傳密碼抄錄到mRNA的過程(發生於細胞核),轉錄,DNA遺傳密碼3-
5、CAT-AAA-TGC-55-GUA-UUU-ACG-3mRNA密碼子,轉譯,mRNA密碼子翻譯為胺基酸的順序發生於粗糙內質網,細胞質的核糖體,轉譯,mRNA密碼子5-GUA-UUU-ACG-3 CAU AAA UGCtRNA補密碼,mRNA密碼子,5-GUA-UUU-ACG-3tRNA補密碼 CAU AAA UGC組胺酸 離胺酸 半光胺酸,焦點 186,基因產物(蛋白質),核糖體,先附著mRNA的5端P位,A位供tRNA附著,終止密碼子,UAA,UAG,UGA轉譯停止多肽鏈釋出 進入內質網內腔中,焦點 187,原核生物/真核生物,焦點 188,蛋白質的修飾,胺基酸,轉譯 多肽鏈 修飾,摺疊
6、蛋白質,蛋白質修飾,1.形成雙硫鍵2.加脂質,磷酸,醣類,金屬離子,蛋白質修飾,3.切除N端 多餘的胺基酸4.單一多肽鏈切割成二段,多段,蛋白質的去處,1.留在細胞質2.送至細胞核3.運送至胞器4.形成膜蛋白5.釋出細胞外,轉運蛋白(訊息肽),接在蛋白質N端帶領蛋白質 至目標位置,胞器,焦點 189,基因操縱組,基因表現的調節,遵循經濟原則並非持續活動基因平時不活動 需要時才活動,賈柯,莫諾,環境中有葡萄糖大腸菌攝取葡萄糖環境中缺葡萄糖攝取其他醣類,賈柯,莫諾,培養基有乳糖 半乳糖苷酶培養基無乳糖 基因不表現,賈柯&莫諾,乳糖(誘導物)誘導大腸菌合成半乳糖苷酶(S35追蹤),基因表現的調節,1
7、.改變轉錄的效率2.改變轉譯的效率3.影響蛋白質的修飾與活化,基因操縱組,啟動子 構造基因,調節基因,操作子,基因操縱組,啟動子 構造基因 mRNA,蛋白質,RNA聚合酶,啟動子,RNA聚合酶附著處 由啟動子開始轉錄構造基因轉錄mRNA轉譯蛋白質(基因產物),基因操縱組,調節基因 操作子mRNA,抑制物,調節基因,製造抑制蛋白調控操作子,抑制蛋白,與操作子結合構造基因不活動未與操作子結合構造基因可活動,操作子(操縱子),調控RNA聚合酶調控構造基因轉錄,操作子,與抑制蛋白結合構造基因不活動未與抑制蛋白結合構造基因可活動,焦點 190,大腸菌乳糖操縱組,乳糖操縱組,(誘發性操縱組)吸收分解乳糖,
8、無乳糖,調節基因 操作子mRNA,抑制物,無乳糖,抑制物與操作子結合構造基因不活動,有乳糖,啟動子 構造基因 mRNA,蛋白質,RNA聚合酶,乳糖,有乳糖(誘導物),抑制物與誘導物結合抑制物/操作子分離構造基因活動產生三種蛋白質,大腸菌乳糖操縱組,構造基因 Z 半乳糖苷酶 Y 滲入酵素 A 乙醯基轉化酶,Z 半乳糖苷酶,分解乳糖 Y 滲入酵素 吸收乳糖 A 乙醯基轉化酶 功能不明,焦點 191,蛋白質活化的管制,基因的雙重調控,誘導物,抑制蛋白構造基因是否轉錄CAP異化性活化蛋白構造基因轉錄速率,蛋白質活化的管制,(轉譯的調控)阻止蛋白質合成過程的起始階段,缺葡萄糖,細胞內累積cAMPCAP與
9、cAMP結合複合體與啟動子結合促進構造基因活動,有葡萄糖,細胞內cAMP濃度降低CAP不與cAMP結合CAP不與啟動子結合構造基因活動降低,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),缺乏色胺酸,啟動子 構造基因 mRNA,蛋白質,RNA聚合酶,抑制物,缺乏色胺酸,抑制物與操作子分離構造基因活動製造五種蛋白質合成色胺酸,色胺酸過量,操作子,抑制物,色胺酸,色胺酸過量,(共同抑制物)抑制物與色胺酸結合再和操作子結合構造基因不活動停止製造色胺酸,焦點 193,原核生物基因表現的調節,基因操縱組,乳糖操縱組(誘發性)吸收分解乳糖色胺酸操縱組(抑制性)製造
10、色胺酸,乳糖操縱組色胺酸操縱組,乳糖 色胺酸誘導物 共同抑制物3構造基因 5構造基因 迴饋控制,乳糖操縱組色胺酸操縱組,操作子與 操作子未與抑制物結合 抑制物分離 構造基因 構造基因製造3酵素 製造5酵素,焦點 194,真核生物基因表現的調節,真核生物,基因表現的調節較複雜：存在於轉錄,轉譯過程中的每一步驟,細胞中小型有機物,可調節DNA的轉錄ex.固醇類激素影響目標細胞的基因表現,刺激物與膜上受體結合,活化訊息傳遞機制活化特定轉錄因子轉錄因子進細胞核轉錄因子接上DNA影響下游基因轉錄,起始因子,起始因子未活化暫停轉譯起始因子被活化開始轉譯,受精前,卵核內已合成許多未活化的mRNA卵受精起始因子被活化mRNA開始轉譯,植物,綠藻,黑暗期合成mRNA(未活化)光照期mRNA被活化開始轉譯蛋白質,基因表現的調節,1.轉錄階段的調節2.mRNA修飾的調節3.轉譯階段的調節4.轉譯後階段的調節,
