11第十一章遗传物质的分子基础.ppt
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第一节遗传物质是DNA（或RNA）
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
;●一、DNA是遗传物质的间接证据;二、DNA是遗传物质的直接证据;2.Hershey和Chase的实验;结果与结论;●(二)、烟草花叶病毒拆合试验;2.重组合试验;1928,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。;综上所述：到上世纪中期，多方面证据都直接或间接地表明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。;第二节DNA的分子结构与复制
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
*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
;构成核苷酸分子的碱基结构;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’，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34?(3.4nm)，含10bp，直径约为20?
(5)分子表面大沟和小沟交替出现;DNA结构示意图;
DNA分子的双螺旋结构模型;
两条多核酸链间氢键相连;碱基配对及氢键形成;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---C
C---GA---TG---CA---T
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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??型之变异：
B－DNA：瓦特森和克里克提出的双螺旋构型,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11bp。
Z－DNA:左旋，每个螺圈含12bp。;DNA分子的不同构型;
三、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。
;●（一）DNA复制的一般特点;半保留复制semiconservativereplication;复制起始点;复制子replicon;原核生物复制子;真核生物DNA多复制起始点电镜图;复制叉
replicationfork;DNA复制所需要的酶
引物酶primerase
DNA聚合酶DNApolymerase
DNA连接酶DNAligase
解旋酶helicase
拓扑异构酶;DNA复制过程;DNA复制小结;●真核生物DNA的复制特点;原核生物在整个细胞生长过程中都可以进行DNA复制
真核生物DNA在S期复制;五、RNA的转录及加工
●（一）、三种RNA分子
1、mRNA
2、tRNA：最小的RNA，由70到90个核苷酸组成，具有稀有碱基的特点
3、rRNA：核糖体的主要成分。在大肠杆菌中：
rRNA量占细胞总RNA量的75-85％
tRNA占15％
mRNA占3-5％
;tRNA的三维结构;tRNA的一、二级结构;（二）、RNA合成的一般特点
1、所用原料为核苷三磷酸；在DNA合成时为脱氧核苷三磷酸
2、只有一条DNA链被用作模板；DNA合成时，两条链分别用作模板
3、RNA链的合成不需要引物；DNA合成一定要引物的引导
4、RNA链的合成与DNA链的合成同样，也是从5’向3’端，由RNA聚合酶催化
;（三）、原核生物RNA的合成
*转录后形成一个RNA分子的一段DNA序列称为一个转录单位
*一个转录单位可能刚好是一个基因，也可能含有多个基因
*RNA转录分三步：(1
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