基因的表达——翻译

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基因的表达 翻译

基因的表达  翻译

C
A
丝氨酸
酪氨酸
丝氨酸
酪氨酸
丝氨酸
终止
丝氨酸
终止
脯氨酸
组氨酸
脯氨酸
组氨酸
脯氨酸
谷氨酰酸
脯氨酸
谷氨酰酸
苏氨酸
天冬酰胺
苏氨酸
天冬酰胺
苏氨酸
赖氨酸
苏氨酸
赖氨酸
丙氨酸
天冬氨酸
丙氨酸
天冬氨酸
丙氨酸
谷氨酸
丙氨酸
谷氨酸
G 半胱氨酸 半胱氨酸
终止 色氨酸 精氨酸 精氨酸 精氨酸 精氨酸 丝氨酸 丝氨酸 精氨酸 精氨酸 甘氨酸 甘氨酸 甘氨酸 甘氨酸
6 A T T C G C T A C G G A T C G
DNA
TAAGCGATGCCTAGC
tRNA U A A G C G A U G C C U A G C
3 mRNA A U U C G C U A C G G A U C G 1 Pr 异亮氨酸 精氨酸 酪氨酸 甘氨酸 丝氨酸
1.某基因有碱基1200个,则它控制合成
的蛋白质所具有的氨基酸数目最多为
A.100个 C.300个
B
B.200个 D.400个
2.某蛋白质有三条肽链,水解时共消耗了
297个水分子,则控制合成它的基因中最少
有多少个碱基对
A.900个 C.1500个
A
B.1200个 D.1800个
第三个 字母 U C A G U C A G U C A G U C A G
10、从密码子表中你 能得出什么结论?
(1)20种氨基酸有61个密码子(3个终止密码子) (2)一个密码子对应一个氨基酸(除终止密码子) (3)一个氨基酸可以有一个到数个不等的密码子

高考生物专题知识点归纳总结—基因的表达

高考生物专题知识点归纳总结—基因的表达

高考生物专题知识点归纳总结—基因的表达课标要求概述DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质的合成,细胞分化的本质是基因选择性表达的结果,生物的性状主要通过蛋白质体现。

考点一遗传信息的转录和翻译1.RNA的结构与功能2.遗传信息的转录(1)源于必修2 P65“图4-4”:①遗传信息的转录过程中也有DNA的解旋过程,该过程不需要(填“需要”或“不需要”)解旋酶。

②一个基因转录时以基因的一条链为模板,一个DNA 分子上的所有基因的模板链不一定(填“一定”或“不一定”)相同。

③转录方向的判定方法:已合成的mRNA 释放的一端(5′-端)为转录的起始方向。

(2)源于必修2 P 64~65“正文”:RNA 适合做信使的原因是RNA 由核糖核苷酸连接而成,可以携带遗传信息;一般是单链,而且比DNA 短,因此能够通过核孔,从细胞核转移到细胞质中。

3.遗传信息的翻译(1)概念:游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA 为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。

(2)易混淆的遗传信息、密码子与反密码子 ①概念辨析 比较项目 实质联系遗传信息 DNA 中脱氧核苷酸的排列顺序遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序。

通过转录,使遗传信息传递到mRNA 的核糖核苷酸的排列顺序上;密码子直接控制蛋白质分子中氨基酸的排列顺序,反密码子可识别密码子密码子mRNA 上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基反密码子位于tRNA 上的能与mRNA 上对应密码子互补配对的三个相邻碱基②数量关系 Ⅰ.密码子有64种a .有2种起始密码子:在真核生物中AUG 作为起始密码子;在原核生物中,GUG 也可以作为起始密码子,此时它编码甲硫氨酸。

b .有3种终止密码子:UAA 、UAG 、UGA 。

正常情况下,终止密码子不编码氨基酸,仅作为翻译终止的信号,但在特殊情况下,终止密码子UGA 可以编码硒代半胱氨酸;不同生物共用一套遗传密码。

Ⅱ.通常一种密码子决定一种氨基酸,一种tRNA 只能转运一种氨基酸。

基因表达-翻译

基因表达-翻译

吡咯赖氨酸
22nd AMINO ACID IDENTIFIED in 2002
[Science, 296, 1459 and 1462 (2002)].
中科院生物物理所 龚为民教授参加了 此项工作。
密码的变偶性(摆动性):
次黄嘌呤
二、tRNA是氨基酸的运输工具
三、核糖体(核蛋白体)是翻译的场所
4E、4G、4B、4A、 Pablp。 eIF-4B帮助起始 蛋氨酰-tRNA寻找起始 AUG。
O
~ H3C-S-CH2CH2-CH-C
NH2
eIF-2GTP
• 80S起始复合物形成: eIF-5帮助大亚基与48S 复合物结合,并水解 GTP,释放相关因子。
原核生物70S起始复合物 形成:
mRNA上的起始密码子的辨认: AUG (GUG)
mRNA上的核糖体结合位点:S.D 序列。
原核生物70S起始复合物形成:
原核生物的核糖体循环
进位
Tu TGsTP
Tu GDP
Ts GTP
5'
AUG
3'
成肽
fMet
E位
是转肽酶催化的肽键形成的过程
转位
fMet
E位
核蛋白体释放 因子(RF)的 结合使肽基转 移酶的构象改 变: 原转肽作用变 为水解作用!
Hsp40 GreE Hsp70 AATDPP
② 分子伴素GroEL的作用机制
二、新生肽链的加工修饰
1、一级结构的加工修饰
肽链的剪接 特定氨基酸的共价修饰 组蛋白修饰
1)肽链的剪接
肽链N端Met或fMet的切除 信号序列的切除 切除新生肽链中的非功能片段 多蛋白的加工 蛋白质的剪接

基因工程原理题库-名词解释

基因工程原理题库-名词解释

基因工程原理题库-名称解释1.基因:DNA分子中含有特定遗传信息的一段核苷酸序列,是遗传物质的最小功能单位。

2.假基因:一种类似于基因序列,其核苷酸序列同其相应的正常功能基因基本相同、但却不能合成功能蛋白的失活基因。

3.重叠基因: 是指两个或两个以上的基因共有一段DNA序列,或是指一段DNA序列为两个或两个以上基因的组成部分。

4.结构基因:指受调控的编码特定生物合成和代谢过程中的酶/蛋白质的基因。

5.调节基因(regulator gene): 是编码合成那些参与基因表达调控的RNA和蛋白质的特异DNA序列。

6.基因家族:真核生物基因组中来源相同、结构相似、功能相关的一组基因,可能由某一共同祖先基因经重复和突变产生。

7.基因表达:是指生物基因组中结构基因所携带的遗传信息经过转录、翻译等一系列过程,合成特定的蛋白质,进而发挥其特定的生物学功能和生物学效应的全过程。

8.基因组:该指单倍体细胞中包括编码序列和非编码序列在内的全部DNA分子。

9.基因工程:是指在分子水平上,根据分子生物学和遗传学原理,在体外将一个生物体中有用的目的DNA(或基因)核酸分子插入病毒、质粒或其它载体分子,构成遗传物质的新组合,并使之掺入到原先没有这类分子的寄主细胞中内,而能持续稳定的繁殖。

使后者获得所需的新遗传性状或表达所需产物,最终实现该技术的商业价值。

10.操纵子:是原核生物中一组功能上相关,受同一调控区控制的基因组成的一个遗传单位。

11.mRNA (messenger RNA):由DNA的一条链作为模板转录而来的、携带遗传信息并指导蛋白质合成的一类单链核糖核酸。

12.启动子:在DNA 转录起始时RNA聚合酶识别并与其结合的一段DNA 片段,一般不编码蛋白,具有与RNA 聚合酶结合位点,并引导转录的起始。

13.增强子:位于真核基因中远离转录起始点,能明显增强启动子转录效率的特殊DNA序列。

它可位于被增强的转录基因的上游或下游,也可相距靶基因较远。

基因工程考试名词解释

基因工程考试名词解释

30、增强子(Enhancer): 增强子是一段DNA序列,其中含有多个能被反式作用因子识别与结合的顺式作用元件。
31、酶(Enzymes) : 酶是由活细胞合成的,对其特异底物起高效催化作用的蛋白质,是机体内催化各种代谢反应最主要的催化剂。
32、真核细胞(Eukaryote): 单细胞或多细胞生物,具有复杂的细胞结构,可通过内部的细胞结构,多染色体和单个核而鉴定。
92、核糖体(ribosome): rRNA与核蛋白体蛋白共同构成核蛋白体或称为核糖体。
94、RNA酶(RNase): 将RNA降解成更小的RNA片段或核糖核苷酸的一类酶。
95、第二信使(second messenger): 通常将Ca2+、DAG、IP3、Cer、cAMP、cGMP等这类在细胞内传递信息的小分子化合物称为第二信使。
21、感受态细胞(Competent cells): 大肠杆菌悬浮在Cacl2溶液中,并置于低温(0-50℃)环境下一段时间,钙离子使细胞膜的结构发生变化,通透性增加,从而具有摄取外源DNA的能力,这种细胞称为感受态细胞。
26、DNase: 将DNA降解为更小的DNA片段或脱氧核糖核酸的酶。
27、电泳(Electrophoresis): 通过蛋白质在电场中泳动而达到分离各种蛋白质的技术,称为电泳。
29、末端标记(End labeling) 在DNA或RNA的5'-或3'-加上标记性群体(放射性或非放射性)。较典型的有用激酶标记5'-末端,或用DNA聚合酶或末端转移酶标记3'-末端。
8、碱性磷酸酶(Alkaline phosphatase): 能去除DNA/RNA 5'端的磷酸根的一种酶。制备载体时,用碱性磷酸酶处理后,可防止载体自身连接,提高重组效率。

《第二节 基因的表达--翻译》的教学设计

《第二节 基因的表达--翻译》的教学设计

第二节基因的表达--翻译陈娟2011/9/23 18:01:21石嘴山市光明中学6315《第二节基因的表达--翻译》的教学设计一课标分析<< 课程标准>>中有关的具体内容要求:概述遗传信息的转录和翻译。

使用的知识性目标行为动词是“概述”,属于理解水平,要求学生通过学习,能够对基因的表达过程、基因与性状的关系进行解释、推断。

二教材分析(一)教材的地位与作用所使用的教材是中图版必修二。

讲述的内容是第三单元第二章第二节“基因的表达”。

本节是从本质上阐述生命现象的理论,是分子遗传学的核心。

本节教材是本册教材的重点之一,有承上启下的作用。

(二)教材前后联系“基因的表达”这部分内容,(1)从物质上看,讨论的是生命特有的两种大分子物质——蛋白质和核酸在生命现象中的关系。

学习过程需要生物学第一模块《分子与细胞》的知识作为基础,其中密切相关的内容有第二单元“细胞的自我保障”中关于蛋白质的结构和合成,核酸的结构和功能等。

(2)从结构上看,基因表达的过程是在细胞基本结构的不同区域中完成的,因此,还需要第一模块第一单元“有机体中的细胞”中细胞的结构和功能等内容作为基础。

(3)从功能上看,细胞代谢过程都是性状的体现,都是基因表达的结果,从这一点上说,本节内容有有助于对生命最基本特征的理解,这涉及第一模块第三单元“细胞的新陈代谢”中,关于酶在代谢中的作用及第四单元“细胞的生命周期”中有关细胞增殖、分化等内容。

另外,本节教材与生物学第三模块《稳态和环境》的学习也有密切的联系。

因为生命许多特有的调节活动都是基因——酶——性状或基因——蛋白质——性状的具体体现。

就本册而言本节有利于从本质上理解染色体变异与生物性状的关系;同时也有利于对第二单元基因的分离规律和自由组合规律的本质作进一步理解。

三教学建议基因的表达中的翻译过程比较抽象,学生接受起来比较困难。

我认为可以1、利用活动教具,将翻译过程直观化,突破重难点。

分子生物学名词解释 (2)

分子生物学名词解释 (2)

基因genes:基因是负责编码RNA或一条多肽链的DNA片段,包括编码序列、编码序列外的侧翼序列及插入序列。

是决定遗传性状的功能单位。

结构基因structure genes:基因中编码RNA或蛋白质的DNA序列称为结构基因。

基因组genome:一个细胞或病毒的全部遗传信息。

(细胞或生物体的一套完整单倍体的遗传物质的总和。

)真核生物基因组是指一套完整单倍体DNA(染色体DNA)和线粒体DNA的全部序列,包括编码序列和非编码序列。

GT-AG法则:真核生物基因的外显子与内含子接头处都有一段高度保守的一致性序列,即:内含子5’端大多数是以GT开始,3’端大多是以AG结束。

端粒:以线性染色体形式存在的真核基因组DNA末端都有一种特殊的结构叫端粒。

该结构是一段DNA序列和蛋白质形成的一种复合体,仅在真核细胞染色体末端存在。

端粒DNA由重复序列组成,人类端粒一端是TTAGGG 另一端是AATCCC.操纵子:是指数个功能上相关的结构基因串联在一起,构成信息区,连同其上游的调控区(包括启动子和操纵基因)以及下游的转录终止信号所构成的基因表达单位。

所转录的RNA为多顺反子。

操纵元件:是一段能够被不同基因表达调控蛋白质识别和结合的DNA序列,是决定基因表达效率的关键元件。

顺式作用元件:是指那些与结构基因表达调控相关、能够被基因调控蛋白特异性识别和结合的特异DNA序列。

包括启动子、上游启动子元件、增强子、反应元件和poly(A)加尾信号。

反式作用因子:是指真核细胞内含有的大量可以通过直接或间接结合顺式作用元件而调节基因转录活性的蛋白质因子。

启动子:是能够被RNA聚合酶特异性识别并与其结合并开始转录的核苷酸序列。

(TATAbox、CAATbox、GCbox)增强子enhancer:是一段短的DNA序列,其中含有多个作用元件,可以特异性地与转录因子结合,增强基因的转录活性。

它可位于被增强的转录基因的上游或下游,也可相距靶基因较远。

分子生物学名词解释

分子生物学名词解释

一,基本概念1.C值矛盾(C value paradox)C值:某生物单倍体基因组DNA的总量。

C值大小往往与种系进化的复杂性不一致的现象,即基因组大小与遗传复性之间没有必然的联系,某些较低等的生物C值却很大。

生物进化程度高低与C 值不成明显相关(非线性)亲缘关系相近的生物C值相差较大。

2.内含子(intron):结构基因中可转录但在mRNA成熟之前又被剪切的核苷酸区段,即DNA与成熟mRNA中的非对应区段,结构基因在DNA中的氨基酸非编码区间隔基因中的间隔区。

3.外显子(Exon):DNA上与成熟mRNA对应的核苷酸区段,结构基因在DNA中氨基酸编码区。

4.冈崎片段:DNA复制不连续合成链中形成的短DNA片段。

5.操纵子:操纵子是由在功能上彼此相关的几个结构基因和控制区构成。

后者包括启动子和操纵基因操纵子只在原核生物中存在,操纵基因受调节基因产物的控制。

6.RNAi(RNA干涉/扰)通过双链RNA(dsRNA)介导特异性降解靶mRNA,使同源的靶基因发生沉默,即序列特异性转录基因沉默(PTGS),从而诱使细胞表现出特异基因缺失的表型。

RNA现象普遍存在于从真菌到植物,从无脊椎动物到哺乳动物的各种生物中。

7.无义突变DNA的突变引起mRNA中密码子改变为一种终止密码,蛋白质合成提前终止,产生不完整的,无正常活性肽链。

8.同义突变密码子的第三个碱基突变,不改变编码氨基酸(沉默突变)9.错义突变DNA的突变引起mRNA中密码子改变为编码另一种氨基酸的密码。

密码子的第一,二为碱基改变导致对应的氨基酸改变。

10.DNA半保留复制DNA在复制过程中,每条链分别作为模板合成新链,产生互补的两条链,这样新形成的两个DNA分子与原来的DNA分子的碱基顺序完全一样。

因此,每个子代分子的一条链来自亲代DNA,另一条链则是新合成的,这种复制方式呗称为DNA的半保留复制。

11.DNA半不连续复制前导链的连续复制和后随链的不连续复制在生物界是有普遍性的,因而称之为DNA的半不连续复制。

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巩固练习:
【巩固2】如图所示为真核细胞蛋白质合成过程中必需的
两种物质(甲、乙),下列有关叙述中正确的是 ( C )。
A.遗传信息位于甲上
B.乙由三个碱基组成
C.甲的合成需要RNA聚合酶的参与
D.乙可以转运多种氨基酸
3、翻译的过程:
请同学们阅读课本P66的第2自然段和图4-6,思 考以下几方面的内容:
天门冬 酰氨
每种tRNA只能识别并转运
一种特定的氨基酸!
一共有多少种tRNA?
CUA
有61种
反密码子
反密码子:tRNA上能与mRNA上密码子互相配对 的三个碱基.
巩固练习:
【巩固1】 根据下表中的已知条件,判断苏氨酸的密码子 是( )。
DNቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ双链
mRNA tRNA反密码
子 氨基酸
T
G
A 苏氨酸
A.TGU B.UGA C.ACU D.UCU 答案 C
A.该过程表明生物体内少量的mRNA可以迅速合成大量 的蛋白质 B.该过程的模板是tRNA C.最终合成的肽链②③④⑤的结构相同 D.合成①的场所主要在细胞核,合成②的场所在细胞质
巩固练习:
【巩固4】 已知一个蛋白质分子由3条肽链组成,连接蛋白质分 子中氨基酸的肽键共有297个,翻译成这个蛋白质分子的信使 RNA中的A和G共400个,则转录成信使RNA的DNA分子中,
1、密码子(遗传密码):
(1)概念: mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。
密码子
密码子
密码子
U U A GAU AUC mRNA
2、碱基与氨基酸间的对应关系:
UAA、 UGA UAG
AUG GUG
2、碱基与氨基酸间的对应关系:
(2)密码子的特点 (数目共64种)
① 61种密码子决定20种氨基酸,其中,2个为起始密码子, 3个终止密码子 )
D C和T最少应有多少个? ( )。
A.300个 C.无法确定
B.1800个 D.900个
5、DNA的复制、转录、翻译的比较:
产物 产物 去向
特点
碱基 配对 意义
6、遗传信息、密码子、反密码子的比较:
项目 遗传信息 概念 位置
密码子
反密码子
6、遗传信息、密码子、反密码子的比较:
作用 种类
图解
巩固练习:
【巩固3】 如图为真核细胞中多聚核糖体合成蛋白质的
示意图,下列说法不正确的是
( B )。
(1)翻译的场所在哪里? (2)翻译的的条件(模板、原料、酶、能量、
工具)是什么? (3)翻译的产物是什么?
3、翻译的过程:
3、翻译的过程:
3、翻译的过程:
1.翻译的场所: 核糖体 2.翻译时的模板: mRN
A 3.翻译的原料: 游离的氨基酸 4.翻译的条件: 酶,ATP、模板、原料 5.翻译的工具: tRNA 6.翻译的产物: 肽链
这就保证了生物遗传的相对稳定性; 当某种密码子使用频率高时,几种密码子都编码一 种氨基酸可以保证翻译的速度。
2、碱基与氨基酸间的对应关系:
游离在细胞质中的氨基酸,是怎样 运送到合成蛋白质的“生产线”上的?
谁来担任“搬运工”?
tRNA——“搬运工”
2、碱基与氨基酸间的对应关系:
tRNA——“搬运工”
复习-转录:
1、转录的定义:
在细胞核中以DNA的一条链为模板, 按碱基互补配对原则,合成RNA的过程 (以基因为单位转录)。
2、转录的场所:主要在细胞核
复习-转录:
3、转录的条件: 模板(DNA的一条链) 原料(四种核糖核苷酸) 酶( DNA解旋酶 RNA 聚合酶等) 能量(ATP)
4、转录的结果: 形成mRNA( DNA上的遗传信息传递给了mRNA )
5、转录的特点: 边解旋边转录 DNA双链全保留 特定的碱基互补配对方式(A-U,G-C ,T-A ,C-G )
遗传信息的翻译: 转录得到的mRNA仍是碱基序列,而不
是蛋白质。那么,mRNA上的碱基序列如 何能变成蛋白质中氨基酸的种类和排列顺 序呢?
mRNA如何将信息翻译成蛋白质?
mRNA通过核孔进入细胞质中,与 核糖体结合,开始它新的历程——翻译。
DNA中碱基数目:mRNA碱基数目:氨基酸数目=6:3:1
4、DNA、RNA中碱基数和蛋白质中氨基酸数关系
比较 内容
数 目 数 目
基因 中的 碱基 数
12
6m
mRNA 上的碱 基数
6 3m
参与 转运 氨基 酸的 tRN A数
2
蛋白 质中 的氨 基酸 数
2
mm
蛋白 质中 的肽 链数
蛋白 质中 的肽 键数
b、地球上几乎所有的生物体都共用上述密码子表。根 据这一事实说明什么?
说明地球上所有的生物都有着或远或近的亲缘关 系,生物体有着共同起源。
思考和讨论
c、从密码子表可以看出,一种氨基酸可能由几个密 码子决定,这一现象称做密码的简并性。你认为 密码的简并性对生物体的生存发展有什么意义?
如果密码子中的一个碱基发生变化,可能影响 到蛋白质氨基酸的种类,也有可能蛋白质的氨基酸 种类不发生变化(例如GAU、GAC都决定天冬氨酸)
4种碱基只能决定4种氨基酸,41=4 (2)如果2个碱基编码一个氨基酸,最多能编码多少种氨 基酸?
4种碱基最多只能编码16种,42=16 (3)一个氨基酸的编码至少需要多少个碱基,才足以组 合出构成蛋白质的20种氨基酸?
三个碱基决定一个氨基酸能决定64种,43=64,足够有余
2、碱基与氨基酸间的对应关系:
3、翻译的过程:
一个mRNA分子上结合多个核糖体,同时合成多条 多肽链,少量的mRNA就可迅速合成大量蛋白质
4、DNA、RNA中碱基数和蛋白质中氨基酸数关系
DNA
转 录
mRNA
A—C—T—G—G—A—T—C—T T—G—A—C—C—T—A—G—A
A—C—U—G—G—A—U—C—U
翻 译
蛋白质
苏氨酸—肽—键甘氨肽酸键——丝氨酸
② 一个密码子决定一个特定的氨基酸;一种氨基酸可以有 多种密码子(简并性)
③通用性:所有生物共用同一套遗传密码。
思考和讨论
a、mRNA的碱基序列是AUGGAAGCAUGCCGCAAGCCG, 你能写出对应的氨基酸序列吗?
对应的氨基酸序列为:甲硫氨酸-谷氨酸-丙氨酸 -半胱氨酸-脯氨酸-丝氨酸-赖氨酸-脯氨酸
第四章 基因的表达
第二课时 遗传信息的翻译
1、翻译的定义: 1、翻译的概念:
在核糖体上,游离在细胞质中的各种氨基酸,以 mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的 过程,称为遗传信息的翻译。
碱基与氨基酸之间的对应关系?
2、碱基与氨基酸间的对应关系:
4种碱基几个一组能决定20种氨基酸?
(1)如果1个碱基决定1个氨基酸,4种碱基能决定多少种 氨基酸?
失去的 水分子

1
11
n m-n m-n
mRNA上的终止密码子不决定氨基酸,题目中若写明终止密码子 要考虑在内,则:
(1)氨基酸数为m,mRNA的碱基数为(3m+3)。 (2)氨基酸数为m,DNA的碱基数为(6m+6)。
5、DNA的复制、转录、翻译的比较:
时间 场所 模板 原料 ATP

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