备课素材知识点：原核生物的转录 高中生物人教版必修2

这是一份备课素材知识点：原核生物的转录 高中生物人教版必修2，共5页。学案主要包含了原核生物启动的开始，原核生物转录的延伸，原核生物转录的终止等内容，欢迎下载使用。

RNA聚合酶首先结合到DNA的启动子启动转录过程。
启动子：DNA分子上被RNA聚合酶识别并结合形成转录起始复合物的区域。在结构基因的上游总是有40～60bp的保守序列，能与RNA酶相互作用，这段序列就是启动子。
描述碱基位置时，把DNA上开始转录生成RNA5'端第一个核苷酸的位置定为+1，下游的碱基依次为+2、+3……上游的碱基依次为-1、-2……分析了100多个大肠杆菌启动子结构后发现，它们含有的保守序列大致分为四个区域。
1. 起始点
开始转录的位点，标示为+1，编码链上与+1相应的碱基，通常是A或G。转录起始点和翻译起始点不在一块，翻译的起始点在下游。
2. -10区
保守序列的中心之一，位于转录起始点上游-10bp处，其保守序列为TATAAT。在RNA聚合酶诱导下，该区域是首先溶解使封闭复合物转化为开放复合物，便于转录起始的区域。
3. -35区（识别位点）
另一保守序列的中心位于-35bp，其序列是TTGACA。TTGACA是σ因子的识别位点，RNA聚合酶首先识别并结合于此，形成转录起始复合物
4. -10区～-35区之间序列
为RNA聚合酶提供合适的空间结构利于转录。
基因启动子-35和-10区的保守序列是σ因子识别位点，不同的σ因子识别位点不同。
原核生物RNA转录的起始，不需要引物 —— RNA聚合酶与DNA聚合酶的重大区别。
转录起始生成RNA的第一位，也就是5'-端，总是三磷酸嘌呤核苷酸GTP/ATP，以GTP常见。
当5'-GTP(5'-pppG-OH)与第二位NTP聚合生成磷酸二酯键后，仍保留其5'-端3个磷酸，这个结构在RNA脱落后仍保留着。
归纳起来，转录起始可分为四个阶段：
（1）核心酶在σ因子的参与下与DNA模板接触，生成非专一的、不稳定复合物在模板移动。
（2）σ因子辨认启动子-35区，全酶与该区结合，形成疏松复合物，此时双链未打开，称为“封闭型”的RNA聚合酶-启动子复合物。
（3）RNA聚合酶向-10区移动，在-10区附近DNA发生局部解链，RNA聚合酶与DNA结合更紧密，形成“开放型”的复合物。
（4）RNA聚合酶按照模板催化第一个磷酸二酯键生成，σ因子从全酶脱离（可再次与核心酶结合重复利用），形成“RNA核心酶-启动子- NTP”三元复合物。
启动子调控转录的起始序列，决定着基因的表达强度。RNA聚合酶与启动子亲和力越高，转录起始的频率就越多。
二、原核生物转录的延伸
核苷酸链中第一个磷酸二酯键形成后，σ因子从全酶脱落，核心酶就能沿DNA开始移动。
在转录延伸过程中，DNA双链解开10～20bp，形成局部单链区像一个小泡，称为转录泡（转录泡也指RNA聚合酶- DNA模板-转录产物RNA结合在一起的复合物）
当然，DNA解链需要解旋酶和拓扑异构酶帮助。
在转录局部形成的RNA：DNA杂化双链之间的引力比DNA双链的弱，所以延长的RNA双链的5'-端会被重新合成的DNA双链挤出，使合成中的RNA的5'端游离于复合物。
在电镜下观察原核生物的转录现象，可看到“羽毛状”图形。这说明：同一DNA模板上，有多个转录同时进行。RNA链上的小黑点是核糖体，正在翻译。所以原核生物是边转录边翻译。真核不同，转录在细胞核内，翻译在细胞质内。
三、原核生物转录的终止
根据体外试验中RNA聚合酶是否需要辅助蛋白参与终止，分为两类。
1. 依赖 ρ 因子的转录停止
ρ因子是一种蛋白质，依赖ρ因子的终止位点，没有特殊的DNA序列，但ρ因子可以和转录中的RNA结合。
ρ因子被RNA包绕，激活其ATP酶活性，使其沿着RNA向3'端滑动，滑到RNA聚合酶附近时使其失活，让RNA：DNA杂化双链解链，RNA释放出来。
2. 不依赖ρ因子的转录停止
内源性终止子有两个明显结构特点：一个二级结构的发夹，和转录单位最末端的连续6个U残基的区段，这两个特点都是终止所必须的。
发夹的基底部通常包含一个富含G：C区，发夹和U区段的典型距离为7～9的碱基，互补区的转录物可形成茎-环结构，影响RNA聚合酶构象使转录停止，最终杂化链中RNA脱落下来。