遗传的分子基础3中讲

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1、第三章遗传的分子基础一、染色质与核酸结构0.5学时二、DNA复制0.5学时三、RNA转录与加工0.6学时四、遗传密码与翻译0.3学时五、基因概念与发展(自学)0.1学时目录染色质水解实验（一）染色质（chromatin）1974年Kornberg等，小球菌核酸，酶消化、剪切、离心、凝胶电泳、电镜观察。染色质是由100埃的核小体组成丝状结构，呈DNA单链。一、染色质与核酸结构细胞分裂过程中染色质聚缩成棒状结构。（二）染色体（chromosome）化学组成DNA：27%RNA：6%蛋白质：67%基本结构单位核小体连接丝一、染色质与

2、核酸结构1.结构单位——核苷酸(nucleotides)包括：磷酸、糖基及碱基（三）DNA结构腺苷酸(dAMP)鸟苷酸(dGMP)胞苷酸(dCMP)胸苷酸(dTMP)尿苷酸(dUMP)核苷酸种类：5种DNA特有核苷酸RNA特有核苷酸一、染色质与核酸结构2.一级结构——多聚核苷酸(polynucleotides)⑴3`→5`方向连接与DNA极性→螺旋⑵氢键相连与变性和复性→复制转录⑶碱基排列与生物多样性；某基因有1kb能多少种遗传信息？（三）DNA结构一、染色质与核酸结构DNA双螺旋结构，即DNA二级结构⑴双链反向平行，产生向心

3、力，维持DNA双螺旋结构⑵氢键相链产生结合力，维持DNA双螺旋结构。⑶碱基堆积产生堆积力，维持DNA双螺旋结构。DNA高级结构是超螺旋结构和折叠状染色体结构3.双螺旋结构(doublehelix)（三）DNA结构一、染色质与核酸结构1.tRNA结构（四）RNA结构一、染色质与核酸结构tRNA有3300余种，2个共同点⑴75-94bp,⑵发夹状二级结构，有3环1臂①反密码子环：识别三联密码②双氢尿苷环：识别氨基酸③假尿嘧啶环：识别核糖体④氨基酸臂：连接氨基酸。2.rRNA结构（四）RNA结构一、染色质与核酸结构rRNA，120-

4、2900bp,发夹状主要功能区①tRNA识别结合区：如5SrRNA就有5`CGAAC序列能识别核糖体②不同rRNA亚基识别区：能与分子量不同的核糖体结合。③与基因表达调控密切相关CAU就是mRNA起始密码AUG密码。tRNA结合区与不同亚基识别能识别AUG1、半保留复制(semiconservativereplication)①Meselsen15N标记E.coli3代DNA复制：亲代为底峰，一代为中峰，二代中、上峰各半证明了半保留复制。②Taylor蚕豆根尖减数分裂姊妹染色单体差别染色二、DNA复制2、半不连续复制(semi

5、discontinousreplication)DNA5`→3`链连续合成，另一条链先合成冈奇用片段，在DNA聚合酶、引物酶、连接酶、拓扑异构酶解旋酶等30多种蛋白质作用下完成DNA复制。二、DNA复制3、复制方向①θ型双方向复制Cairns(1963)，E.coliDNA,3H-dTMP标记，子一代呈小点园圈，二代呈Y形复制叉(replicationfork)；称θ型复制模型。②σ型单方向复制E.coli有致育因子为雄性，无者为雌性。致育因子是从单连切口单方向、边滚动边复制，既滚环复制，又称σ型复制。二、DNA复制4、复制起

6、点与引物E.coliDNA出现多个复制叉，说明有多个复制起点，并都有短RNA片段引物引导。二、DNA复制5、D型不对称不同步复制线粒体DNA(mtDNA)是不对称、不同步的D环复制。mtDNA重链H先复制，并置换亲链产生D环，当D环置换到轻链L起点时(约2/3长度)H反向复制新链，H.L同步复制结束后子代释放，1/2子代基因组因H链继续完成新链复制。这种不对称不同步DNA复制称D环复制。二、DNA复制染色体端粒有多个Gn(A/T)m重复序列防止核酸酶降解，端粒酶(telomerase)完成端粒。动物多以TTAGGG重复，端粒酶

7、RNA核心序列为AAUCCCAAU，是端粒复制模板，能与TTA配对；每复制1个TTAGGG后，移位复制出下一个。多次循环后重复序列够以折回形成t环，完成端粒DNA复制。6、T型折回成环复制二、DNA复制1、RNA聚合酶（一）RNA转录（transcription)三、RNA转录与加工RNA聚合酶以A、U、G、C为原料，与DNA模板链形成RNA/DNA杂合链，3`→5`为方向合成RNA。有5个作用：识别启动子、解链、合成RNA、定转录方向和识别终点。2、RNA转录（一）RNA转录（transcription)⑴步骤识别→转录→终

8、止→释放强、弱终子释放RNA有3大差别：①有无回文环结构之别②富含GC与富C贫G之别③不依赖与依赖之别⑵特点①空间性，有意链特定区②时间性，特定时间③同步性，边开边录边闭三、RNA转录与加工1、mRNA前体加工（二）RNA加工（processing)三、RNA转录与加工核内