高三生物一轮复习第19讲基因的表达.pptxVIP

高三生物一轮复习第19讲基因的表达汇报人：AA2024-01-28基因表达概述DNA复制与转录过程翻译过程与蛋白质合成基因表达调控因子及机制细胞内信号传导与基因表达关系实验方法与技术应用目录CONTENT01基因表达概述基因表达定义与意义基因表达定义基因表达是指基因携带的遗传信息通过转录和翻译过程，合成具有生物活性的蛋白质分子或RNA分子的过程。基因表达意义基因表达是生物体生长发育和维持生命活动的基础，对于理解生物体的生理、病理过程以及生物进化具有重要意义。基因表达产物及功能蛋白质基因表达的主要产物之一，具有催化、运输、免疫、调节等多种功能，是生物体结构和功能的基础。RNA除了作为翻译模板的mRNA外，还包括tRNA和rRNA等，它们在蛋白质合成过程中发挥重要作用。基因表达调控机制翻译水平调控通过控制翻译起始、延伸和终止等过程，以及调节翻译后修饰等方式，影响蛋白质合成的数量和功能。转录水平调控通过控制转录因子的活性或数量，以及改变染色质结构等方式，影响基因转录的效率和特异性。表观遗传学调控通过DNA甲基化、组蛋白修饰等方式，改变基因表达的表观遗传状态，实现对基因表达的长期调控。02DNA复制与转录过程DNA复制特点及意义半保留复制新合成的DNA分子中，一条链是旧的，一条链是新的。边解旋边复制DNA双链在复制叉处解旋，同时以每条母链为模板合成子链。DNA复制特点及意义精确性：DNA聚合酶具有校对功能，确保子代DNA与亲代DNA序列一致。DNA复制特点及意义遗传信息的传递通过DNA复制，遗传信息从亲代传递给子代，保证物种的延续。生物进化的基础DNA复制过程中的突变和重组为生物进化提供了原材料。转录过程及产物转录起始RNA聚合酶识别并结合启动子，形成转录起始复合物。转录延伸RNA聚合酶沿DNA模板链移动，催化RNA链的合成。转录过程及产物转录终止：RNA聚合酶遇到终止子时停止转录，释放RNA链。转录过程及产物010203mRNAtRNArRNA编码蛋白质的模板，指导蛋白质的合成。携带氨基酸，参与蛋白质合成过程中的氨基酸转运。与蛋白质结合形成核糖体，是蛋白质合成的场所。转录后加工与修饰5端加帽在mRNA的5端加上甲基鸟嘌呤帽子结构，保护mRNA免受核酸酶的降解。3端加尾在mRNA的3端加上多聚腺苷酸尾巴，增加mRNA的稳定性。转录后加工与修饰剪接去除内含子，连接外显子，形成成熟的mRNA。剪切去除部分序列，形成成熟tRNA的三叶草结构。转录后加工与修饰碱基修饰部分碱基发生化学修饰，如甲基化、假尿嘧啶化等。连接氨基酸在tRNA的3端连接对应氨基酸，形成氨酰-tRNA。03翻译过程与蛋白质合成翻译过程简介肽链延伸翻译终止翻译起始核糖体小亚基与mRNA结合，识别起始密码子，开始翻译。核糖体大亚基结合，tRNA携带氨基酸进入核糖体，形成肽键连接氨基酸，肽链逐渐延长。核糖体识别终止密码子，释放新合成的蛋白质，翻译结束。蛋白质合成机制遗传信息的转录蛋白质的加工和修饰DNA的遗传信息通过RNA聚合酶转录到mRNA上，形成模板链。新合成的蛋白质经过内质网和高尔基体的加工和修饰，形成成熟的蛋白质。mRNA的翻译mRNA与核糖体结合，tRNA携带氨基酸进入核糖体，根据mRNA上的密码子序列合成蛋白质。翻译后加工与修饰蛋白质的折叠01新合成的蛋白质在分子伴侣的帮助下正确折叠，形成特定的空间构象。蛋白质的修饰02包括磷酸化、糖基化、乙酰化等修饰方式，影响蛋白质的活性、稳定性和相互作用。蛋白质的转运和定位03通过信号肽引导，蛋白质被转运到特定的细胞器或细胞膜上，发挥相应的生物学功能。04基因表达调控因子及机制顺式作用元件和反式作用因子顺式作用元件反式作用因子二者关系位于基因旁侧，能影响基因表达的序列，包括启动子、增强子等。能直接或间接识别、结合顺式作用元件，参与基因表达调控的蛋白质，如转录因子。顺式作用元件与反式作用因子相互作用，共同调节基因的表达。表观遗传学在基因表达调控中应用表观遗传学概述01研究基因核苷酸序列不发生改变的情况下，基因表达的可遗传变化。表观遗传学在基因表达调控中的应用02通过修饰组蛋白、改变DNA甲基化等方式，影响基因的表达。表观遗传学与疾病的关系03表观遗传学异常与多种疾病的发生和发展密切相关，如癌症、神经退行性疾病等。环境因素对基因表达影响环境因素种类1包括物理因素（如紫外线、辐射）、化学因素（如药物、毒素）和生物因素（如病毒、细菌）。环境因素对基因表达的影响方式2通过影响转录因子活性、改变表观遗传学修饰等方式，调节基因的表达。环境因素与基因表达的相互作用3环境因素可诱导或抑制基因的表达，同时基因的表达也可对环境因素作出响应。05细胞内信号传导与基因表达关系细胞内信号传导途径G蛋白偶联受体信号转导途径配体与受体结合后，激活G蛋白，进而