第三章_遗传物质的分子基础ppt课件.ppt

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1、第三章遗传物质的分子基础分子遗传学的大量直接和间接的证据，说明DNA是主要的遗传物质，而在缺乏DNA的某些病毒中，RNA就是遗传物质第一节DNA作为主要遗传物质的证据一、间接证据DNA含量、代谢、结构、染色体共有等二、直接证据1、细菌的转化肺炎双球菌两种类型：光滑型(S型)：IS、IIS、IIIS粗糙型(R型)：IR、IIR、IIIR1928,Griffith：首次将IIR→IIIS，实现了细菌遗传性状的定向转化。被加热杀死的IIIS型肺炎双球菌必然含有某种促成这一转变的活性物质1944，Avery等用生物化学方法证明这种活性

2、物质是DNA该提取物不受蛋白酶、多糖酶和核糖核酸酶的影响，而只能为DNA酶所破坏2、噬菌体的侵染与繁殖Hershey等用同位素32P和35S分别标记T2噬菌体的DNA与蛋白质3、烟草花叶病毒的感染和繁殖RNA接种到烟叶→发病RNARNA酶处理RNA→不发病TMV蛋白质：接种后不形成新的TMV不发病说明在不含DNA的TMV中RNA就是遗传物质为了进一步论证上述的结论，Frankel-Conrat和Singer实验：第二节核酸的化学结构一、两种核酸*核酸的构成单元是核苷酸，是核苷酸的多聚体*每个核苷酸包括三部分：五碳糖、磷酸、碱基

3、*两个核苷酸之间由3’和5’位的磷酸二脂键相连两种核酸的主要区别：DNA：脱氧核糖，A、C、G、T双链，分子链较长RNA：核糖，A、C、G、U单链，分子链较短图3-4构成核苷酸分子的碱基结构图3-5核酸分子的化学结构二、DNA的分子结构1953，Watson和Crick根据：碱基互补配对的规律对DNA分子的X射线衍射成果提出了著名的DNA双螺旋结构模型。这个模型已为以后拍摄的电镜直观形象所证实。DNA分子模型最主要特点：(1)两条多核苷酸链以右手螺旋的形式，以一定的空间距离，环绕于同一轴相互盘旋而成(2)反向平行：5’－3’，

4、3’－5’(3)两条单链间以碱基间氢键配对相连：AT，CG(4)每个螺旋34Å(3.4nm)，含10bp，直径约为20Å(5)分子表面大沟和小沟交替出现图3-6DNA分子的双螺旋结构模型图3-7两条多核酸链间氢键相连A-T和C-G两种核苷酸对分子链内排列的位置和方向只有四种形式:A---TC---GA---TG---CC---GA---TG---CA---T假设某一段DNA分子链有1000bp，则该段就可以有41000种不同的排列组合形式，反映出来的就是41000种不同性质的基因.DNA构型之变异：B－DNA：瓦特森和克里克提

5、出的双螺旋构型,是DNA在生理状态下的构型A－DNA：在高盐下存在形式，右旋，每个螺圈含11bpZ－DNA:左旋，每个螺圈含12bp其他构型图3-9DNA分子的一种不同构型二、RNA的分子结构绝大部分RNA以单链形式存在，但可折叠起来形成若干双链区域。这些区域内，互补的碱基对间可形成氢键。一些以RNA为遗传物质的动物病毒含有双链RNA。第三节染色体的分子结构一、原核生物染色体与真核生物相比，原核生物的染色体要简单得多，其染色体通常只有一个核酸分子(DNA或RNA)。图3－11大肠杆菌的染色体DNA分子伸展有1200µm长，细菌

6、直径1－2µm图3－12原核生物的染色体结构模型二、真核生物染色体1、染色质的基本结构DNA:30%(重量)RNA:少量染色质组蛋白：1H1、2H2A、2H2B、2H3和2H4(重量相当于DNA）非组蛋白：少量染色质基本结构单位核小体：2H2A、2H2B、2H3、2H4----八聚体连接丝：串联两个核小体1H1：结合于连接丝与核小体的接合部位图3－13核小体结构模型一个核小体及其连接丝约含180－200bp约146bp盘绕在核小体表面1.75圈，其余bp为连接丝，其长度变化较大，从短的8bp到长的114bp异染色质，异染色质区

7、染色很深的区段染色质常染色质，常染色质区染色很浅的区段（核酸的紧缩程度及含量不同，异染色质的复制时间总是迟于常染色质）异固缩现象2、染色体的结构模型染色单体—1DNA+pro—染色质线是单线染色体染色单体在细胞分裂过程中染色质线到底是怎样卷缩成为一定形态结构的染色体？图3－14染色体结构模型现在认为至少存在三个层次的卷缩:核小体→螺线管→染色体卷缩机理不清楚图3－15非组蛋白组成的染色体骨架第四节DNA的复制一、DNA复制的一般特点1、复制方式：半保留复制2、复制起点：大多数细菌及病毒只有一个复制起点，一个复制子；真核生物是多

8、起点的，多个复制子3、复制方向：一般为双向复制图3－16DNA半保留复制图3－17真核生物染色体多起点DNA复制电镜照片二、原核生物DNA合成1、半保留复制，双向复制2、有引物的引导，为RNA3、延伸方向为5’－3’。4、一条链一直从5’向3’方向延伸，称前导链，连续合成；另