1、第九章基因表現與調節第九章基因表現與調節11.基因與蛋白質的關係如何?2.在蛋白質的合成中,RNA的角色是什麼?3.DNA突變如何影響基因的功能?4.基因如何調節?綜觀本章綜觀本章2nDNA訊息直接合成蛋白質需要兩個步驟流程:1.轉錄(transcription),專一性基因的DNA所含的訊息被拷貝成訊息RNA(mRNA),mRNA氮鹼基序列裏攜帶這個拷貝的遺傳訊息,由細胞核帶到細胞質的核糖體,這個mRNA攜帶的訊息含有製造蛋白質的專一性胺基酸訊息。2.轉譯(translation)時,tRNA及rRNA被用來當作轉變mRNA氮鹼基訊息的工具,可以形成專一性的胺基酸序列,因此這些RNA可以幫助
2、蛋白質合成。9-1 基因與蛋白質的關係如何基因與蛋白質的關係如何?34n破解遺傳密碼n克里克結論:只有三個核酸插入可以得到接近正常功能的酵素,插入一個或兩個核酸都不行,密碼“字”之間堅持不能有逗點或其他間隔,否則將受到插入者干擾。科學探究科學探究(Scientific Inquiry)56n將轉錄分成三個步驟,包括:1.起始2.RNA延長3.終止(圖9-3)n真核及原核細胞大多數基因在轉錄時需要以下的構造一起來完成:1.基因開始端有啟動子(promopter)區域2.合成蛋白質的胺基酸密碼之DNA3.基因末端含有結束的訊息9-2 在蛋白質的合成中,在蛋白質的合成中,RNA的角色是什麼的角色是什
3、麼?78n我們將轉譯分成三個步驟介紹:1.蛋白質合成的開始2.蛋白質鏈的延長3.終止9-2 在蛋白質的合成中,在蛋白質的合成中,RNA的角色是什麼的角色是什麼?910n點突變(point mutation)指一對氮鹼基發生改變。正常狀況下修補酵素會辨認錯誤的氮鹼基,切下錯誤氮鹼基,並加入正確的互補氮鹼基。但有時酵素沒有辨認到氮鹼基配對錯誤,因此產生錯誤。n插入性突變(Insertion mutation)發生於基因上有一個或更多的核苷酸配對插入。刪除性突變(Delection mutation)發生於基因上有一個或更多的核苷酸配對被去除。9-3 DNA 突變如何影響基因的功能突變如何影響基因的
4、功能?11n點突變會有四種影響,我們以DNA 序列中的CTC 的突變當作例子來說明。1.蛋白質未改變2.突變的胺基酸有相同的性質3.一個胺基酸序列改變影響蛋白質功能4.出現終止密碼,使蛋白質功能被破壞9-3 DNA 突變如何影響基因的功能突變如何影響基因的功能?1213n基因轉錄調節分三層次來介紹:1.單獨基因2.染色體部分區域3.整個染色體9-4 基因如何調節基因如何調節?141.基因與蛋白質的關係如何?n基因是染色體上的DNA片段,基因可以譯出蛋白質,少數的基因是譯出與蛋白質合成有關的tRNA與rRNA。n由DNA到蛋白質形成需要兩個步驟:(1)轉錄:將DNA的遺傳訊息傳給mRNA;(2)
5、轉譯:mRNA上的訊息經由tRNA與rRNA的協助,加入特定的胺基酸合成蛋白質。2.蛋白質合成時RNA的角色是什麼?n基因轉錄形成mRNA,mRNA離開細胞核到細胞質與核糖體小次單位結合。本章摘要本章摘要15ntRNA攜帶胺基酸利用反密碼與mRNA配對結合,並攜帶一個特定的胺基酸,大核糖體次單位與小次單位結合,tRNA與大次單位結合。n經由tRNA攜帶特定胺基酸,大核糖體次單位催化胺基酸之間形成胜肽鏈。n當有新的胺基酸加入這個正在生成的蛋白質鏈,先來的tRNA會被去除,並由攜帶新的胺基酸的tRNA補上。n直到遇到終止密碼合成才停止,新形成的蛋白質離開糖核體。本章摘要本章摘要163.DNA突變如何影響基因的功能?n突變是基因上的核苷酸序列改變,氮鹼基配對時化學藥劑、放射線等環境因子都可能引起突變。一般突變形式包括點突變、插入與刪除。大部分的突變可能會有傷害的,只有極少數的突變在天擇的狀況下可以適應環境的改變。4.基因如何調節?n細胞啟動哪一個基因表現是受到調節的。每一條mRNA可以合成多少條蛋白質,蛋白質合成後有些蛋白質需要經過修飾才會有功能。本章摘要本章摘要17