《遗传的物质基础》PPT课件

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1、遗传的分子生物学基础邓学梅2006.02课程设计历史——实验的科学，实验推动理论发展现在——实验的手段不断加强，探索走向深入，理论被补充和更新未来——成为人类进步的工具，改造遗传信息，创造新生物课程要求实验科学的思维基本概念基本理论了解科学前沿讲课内容基本概念基本原理典型实验研究举例最新进展生命的物质形式第一章遗传的物质基础基本概念核酸（nucleicacid）：是一种以核苷酸为基本结构单元组成的高分子化合物，是所有原核生物和真核生物的遗传物质，含有可以传递的遗传信息。根据所含戊糖的不同，分为脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA

2、）两类。信使RNA（messageRNA,mRNA）：是蛋白质结构基因转录的单链RNA，作为蛋白质合成的模板，携有确定各种蛋白质中氨基酸序列的密码信息。在真核生物中，mRNA把遗传信息从细胞核中的基因传递到细胞质中的核糖体，通过翻译合成特定氨基酸序列的多肽。转移RNA（transferRNA,tRNA）：是负责解读mRNA所含遗传信息的RNA分子，在翻译过程中起着转运各种氨基酸至核糖体，按照mRNA的密码顺序合成多肽的功能。tRNA通过链内碱基配对形成“三叶草”型二级结构。核糖体rRNA(ribosomalRNA，rRNA)：是由r

3、RNA基因转录的单链RNA分子，为核糖体的主要组成成分。原核生物如大肠杆菌含16S，23S和5S三种rRNA；动物含有18S，28S，5.8S和5S四种rRNA。基因（gene）：是遗传的功能单位，含有合成有功能的蛋白质多肽链或RNA所必需的全部核苷酸序列。广义地说，基因也被认为是有功能的DNA片段。基因组（genome）：真核基因组是指一个物种单倍体的染色体所携带的一整套基因。染色体（chromosome）：真核生物染色体是细胞核中一种以核小体为基本结构单元，由DNA、组蛋白、非组蛋白和少量RNA组成的丝状物，含有染色体基因，是遗

4、传的主要物质基础。有丝分裂（mitosis）：是细胞分裂的主要方式，染色体复制一次，细胞分裂一次，遗传物质均分到两个子细胞中，使之具有与亲代细胞在数目和形态上完全相同的染色体。细胞的有丝分裂既维持了个体正常生长发育，又保证了物种的遗传稳定性。减数分裂（meiosis）：是生殖细胞成熟时产生配子的细胞分裂形式，对于保证物种的遗传稳定性和创造物种的遗传变异具有重要的意义。在减数分裂中，染色体复制一次，细胞分裂两次，产生染色体数目减半的配子。第一节遗传物质？DNA？RNA？蛋白质DNA是遗传物质细菌病毒侵染实验HersheyandChas

5、e(1952)-35S-32P蛋白质有硫而没有磷DNA有磷而没有硫RNA是遗传物质烟草花叶病毒侵染实验HeinazFraenki-Conrat(1957)蛋白质是遗传物质？？1935年，法国研究人员经接种发现羊瘙痒病可在羊群中传染。1985年，首例疯牛病在英国被发现，次年，在英国迅速蔓延。病原体——朊粒：不含核酸的蛋白质颗粒。蛋白异构体间的转换。PrPsc定向生成，体内堆积。DNA作为主要遗传物质的特性同一种生物，不论年纪大小，不论身体哪一种组织，在一定条件下，每个细胞核的DNA含量基本相同。配子里DNA的含量一般是体细胞里DNA含

6、量的一半，即DNA含量与染色体倍数是一致的。紫外线诱变作用在波长260nm附近效果最好。这个波段是DNA的吸收峰而不是蛋白质的吸收峰。第二节核酸的结构DNARNA一级结构——化学组成高级结构——物理构象核苷酸是DNA和RNA的基本结构单元，它由碱基、戊糖和磷酸三部分构成；DNA和RNA所含戊糖的种类不同，DNA中的戊糖为D-2-脱氧核糖，RNA所含的戊糖为D-核糖;A、G、C是DNA和RNA共有的，T只存在于DNA中，U只存在于RNA中。DNA和RNA的化学组成OHOHDNA和RNA的化学构成DAN的分子结构OHOHOHOH单核苷酸

7、通过3’-5’磷酸二酯键按线性顺序连接磷酸基团和戊糖在双螺旋骨架的外侧碱基面向骨架内侧5’3’DNA序列DNA一级结构特点DNA的一级结构指DNA分子中4种核苷酸的链接方式和排列顺序。[A]=[T]、[G]=[C]，A+G=C+T，这一规律称为Chargaff当量规律（第一定律，第二定律）。DNA分子碱基序列的排列方式极其多样，碱基序列的变化可能引起遗传信息的很大改变。（多样性与基因组结构的特异性）DNA双链的分子构型WatsonandCrick,1953DNA双链的分子结构单核苷酸多聚核苷酸双链配对1953年，沃森(Watson)

8、和克里克(Crick)提出了著名的DNA双螺旋结构模型(B-DNA)。DNA分子由两条多核苷酸链构成，两条链围绕同一轴盘绕，形成一个双螺旋。这两条链由碱基对之间以氢键连结在一起，AT，CG配对。氢键使碱基对稳定结合，碱基互补配对是复制