哈工大考研污染控制微生物本科课堂讲义

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1、遗传性是指亲代生物传递给子代的与自身相同性状的遗传信息，这种遗传性是相对稳定的。变异性凡在遗传物质水平上发生了改变从而引起某些相应性状发生改变的特性，称为变异性，这种变异性是可以遗传的。微生物的遗传---遗传的物质基础Ø证明核酸是遗传变异物质基础的经典实验①肺炎双球菌的转化实验②噬菌体感染实验③病毒的拆开和重建实验ØDNA的结构与复制DNA的化学组成:DNA是一种高分子化合物，它由四种核苷酸组成，每一种核苷酸均含环状碱基、脱氧核糖和磷酸根三种组分。四种核苷酸的差异仅仅在于碱基的不同。四种碱基为：腺嘌呤(Adenine,简称A)、鸟嘌呤(Guanine简称G)、胸腺

2、嘧啶(Thymine，简称T)、胞嘧啶(Cytosine，简称C)，含这四种碱基的核苷酸分别称为腺嘌呤核苷酸、鸟嘌呤核苷酸、胸腺嘧啶核苷酸和胞嘧啶核苷酸。磷酸核酸低聚核苷酸核苷酸戊糖核苷碱基OCHNCHHNH2CCCCH4N35CHNCHONHHC26CHCCH1尿嘧啶NONHO嘧啶胞嘧啶CHNCCH3嘧啶碱结构示意图CCHONH胸腺嘧啶嘌呤碱结构示意图HNH2OC6CCN15CN7NCNHNCN8CHHC24C9NCHCH3HHCCNH2NCCNNHHNN嘌呤腺嘌呤鸟嘌呤HO5'1'CHOH2COOH1'2'OH4'CHHCHC3'CCHCOHH3'2'HHC4'

3、OHOHOH5'CH2OHβ-D-核糖D-核糖(呋喃式)(直链式)HO5'1'CHOH2COOH2'1'HCH4'CHHC3'HCOH4'HC3'C2'HHCOH5'OHHCH2OHD-2-脱氧核糖β-D-2-脱氧核糖(直链式)(呋喃式)NH2CNCNCHHCCNNOHOH2CHHHHOHOH腺嘌呤核苷AOCHNCNCHH2NCCNNOHOH2CHHHHOHOH鸟嘌呤核苷GNH2CNCHCCHONOHOH2CHHHHOHOH胞嘧啶核苷COCHNCNCHH2NCCNNO5'HOPOH2CO4'1'OHHHHH3'2'OHH5'-脱氧鸟苷酸(5'-dGMP)NH2CNC

4、NCHHCCNNO5'OHOPOH2C4'1'HHOHHH3'2'OHOHNH2CNNCCHHCCNNOOOγβαHOP~OP~OP~OCH25'OOHOHOH4'HH1'HH'2'3HOOHATPADPAMPA.OB.OPOH胸O腺胞腺鸟5'O腺嘌呤H2C嘌嘧嘧嘌HH呤啶啶呤HHOHOPOH3'OO胞嘧啶PPPPH2C5'HHHHOHOPOHOC.O胸腺嘧啶H2CHHHHPAPCPTPGOHPA-C-T-GOPOHOO鸟嘌呤H2CHHHH3'DNA多核苷酸链的结构及其缩写式表示法OHPP5'2'3'4'1'AT1'4'3'2'PPGCPPCGPPTAPPDNA中多

5、核苷酸链的一部分示意图DNA的结构DNA图DNA的三级结构示意图1DNA的三级结构示意图DNA双螺旋结构的稳定性的三种力量所组成的高分子物质，与DNA的化学成分相似。不同的是核苷酸中不是脱氧核糖而是核糖，并且以尿嘧啶(U)代替了DNA中的胸腺嘧啶（T）。已知细胞中参与信息传递的RNA至少有三种类型：①信使核糖核酸(简称mRNA)，指导蛋白质的合成；②核蛋白体核糖核酸(简称rRNA)，rRNA与蛋白质组成核糖体(又称核蛋白体)，是蛋白质(或多肽)合成的场所；③转运核糖核酸(简称tRNA)，可识mRNA上的信息，并将特定的氨基酸送到rRNA上供蛋白质合成。分子遗传学研

6、究指出，贮存DNA上的遗传信息是通过DNA的复制传给子代的，而通过RNA的中间作用来指导蛋白质(酶)的合成。这种关于DNA的复制和遗传信息传递的基本规律被称为分子遗传学的“中心法则”。中心法则1958年F．Crick提出了中心法则,中心法则表示了遗传信息传递的方向:信息可以通过复制一直世代传递下去；信息也可以从DNA传递到RNA，又从RNA传递到蛋白质。但信息不能离开蛋白质再传递到其它分子。转录能产生编码一个或几个遗传信息的RNA(包括mRNA)分子。翻译则将编码在mRNA核苷酸顺序中的信息转变为蛋白质中的氨基酸顺序。RNA沟通了遗传物质和蛋白质之间的联系。遗传信息

7、的这种传递顺序在生物中是千真万确的。中心法则的完善转录翻译DNARNA蛋白质逆转录中心法则核前病毒染色体整合转录RNA逆转录病毒蛋白质芽生子代病毒粒子病毒粒子细胞逆转录病毒的生活周期§转录——mRNA的合成以DNA的双链中的一条链为模板，按互补方式合成RNA，这种遗传信息由DNA到RNA的传递过程称为转录。§翻译转录后的mRNA作为合成蛋白质的模板，并且由mRNA的碱基排列顺序决定多肽链中氨基酸的排列顺序，这种遗传信息从mRNA到蛋白质的传递过程称为翻译。§性状的表达遗传密码的主要特征Ø密码子高度简并Ø密码的通用性Ø遗传密码的改变Ø重叠基因与重叠密码肽酰基位点