遗传物质的分子基础.ppt

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1、第三章遗传物质的分子基础第一节DNA作为主要遗传物质的证据第二节核酸的化学结构第三节染色体的分子结构第四节DNA的复制第五节RNA的转录及加工第六节遗传密码与蛋白质的翻译一、遗传物质应具备的三种基本功能：1、复制功能遗传物质必须贮存遗传信息，并能将其复制且一代一代精确地传递下去。2、表达功能遗传物质必须控制生物体性状的发育和表达。3、变异功能遗传物质必须发生变异，以适应外界环境的变化，没有变异就没有进化。第一节DNA作为主要遗传物质的证据DNA作为主要遗传物质的证据染色体蛋白质（66%）RNA（6%）组蛋白非组蛋白DNA（27%）DNA是遗传物质的间接证据⒈每个物种不同组织的细

2、胞不论其大小和功能如何。它们的DNA含量是恒定的，而且配子中的DNA含量正好是体细胞的一半。⒉DNA在代谢上是比较稳定的。⒊DNA是所有生物的染色体所共有。4.用不同波长的紫外线诱发各种生物突变时，其最有效的波长均为2600埃。这与DNA所吸收的紫外线光谱是一致的。DNA是遗传物质的直接证据2.噬菌体的感染3.烟草花叶病毒的重建1、肺炎双球菌的转化噬菌体T2结构示意图第一节DNA作为主要遗传物质的证据结论：DNA是生物主要的遗传物质；在缺少DNA的生物中，RNA为主要的遗传物质。第二节核酸的化学结构一、两种核酸及其分布核酸：一种高分子化合物，核苷酸的多聚体。有脱氧核糖核酸（DN

3、A）和核糖核酸（RNA）两类。核苷酸的构成：（1）五碳糖；（2）磷酸；（3）环状含氮碱基碱基的种类：（1）双环结构的嘌呤：腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）（2）单环结构的嘧啶：胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（T）尿嘧啶（U）美妙的DNA双螺旋1、DNA分子是由两条多核苷酸链以右手螺旋的形式，彼此以一定的空间距离，平行于同一轴上，很像一个扭曲的梯子。2、DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接（手拉手）构成基本骨架，也就是梯子的两扶手。3、两扶手的走向为反向平行。4、梯子的横档为排列在内侧的碱基，碱基通过氢结合，并以互补配对原则配对，A-T，C-G，DNA的其它螺旋结构回文结构镜像重复三股螺旋（H-D

4、NA）回文结构—DNA序列中以某一中心区域为对称轴，其两侧的碱基对顺序正读和反读都相同的双螺旋结构。即对称轴一侧的片段旋转180°后，与另一侧片段对称重复。回文结构能形成十字结构和发夹结构AATTCAAGGGAGAAGTATAGAAGAGGGAAGGATCTTAAGTTCCCTCTTCATATCTTCTCCCTTCCTAG存在于同一股上的某些DNA区段的反向重复序列。此序列各单股中没有互补序列，不能形成十字型或发夹结构。*镜像重复多聚嘧啶和多聚嘌呤组成的DNA螺旋区段，其序列中有较长的镜像重复时，形成局部三股配对，并互相盘绕的三股螺旋，其中两股的碱基按Watson-Cri

5、ck方式配对，第三股多聚嘧啶（镜像重复）通过TAT和CGC+配对，而处于双螺旋的大沟中。*DNA三股螺旋（H-DNA,ts-DNA）DNA构型的变异1、B-DNA：为DNA在生理状态下的构型，右手双螺旋构型（沃森和克里克模型），每螺旋为10个核苷酸对。2、A-DNA：为DNA的脱水构型，右手螺旋，每螺旋为11个核苷酸对。3、Z-DNA：为左手螺旋，每个螺旋含12个核苷酸对。RNA的分子结构RNA二级结构：单链RNA自行盘绕形成局部双螺旋的多“茎”多“环”结构，螺旋部分称为“茎”或“臂”非螺旋部分称为“环”，在螺旋区，A与U配对，G与C配对。tRNA的二级结构：三叶草形状RNA

6、三叶草型的二级结构可分为：氨基酸接受区、反密码区、二氢尿嘧啶区、TΨC区和可变区。除氨基酸接受区外，其余每个区都含有一个突环和一个臂。如图所示：tRNA的三级结构：倒“L”形，所有的tRNA折叠后形成大小相似及三维构象相似的三级结构，这有利于携带的氨基酸的tRNA进入核糖体的特定部位。如图所示：第三节染色体的分子结构一、原核生物染色体较简单，只有一个核酸分子（DNA或RNA），大多呈环状。原核生物的染色体，其DNA分子同样与蛋白质和RNA结合。二、真核生物染色体染色质的基本结构；串珠模型:1、核小体：由H2A、H2B、H3、和H4四种组蛋白各以两个分子组成的八聚体和盘绕其表面的

7、DNA双螺旋组成。2、连接丝:DNA双链3、组蛋白H1染色质的两种类型异染色质：染色质线中染色很深的区段，为高度螺旋化而卷缩，在遗传行为上表现为隋性，一般不编码蛋白质。常染色质：染色很浅的区段，为解螺旋状态，在遗传行为上表现为活性，异染色质组成型异染质兼性异染色质染色体的结构模型一级结构：核小体，直径10nm。二级结构：螺线体，直径30nm。三级结构：超螺线体，直径400nm。四级结构：染色体，直径1000nm.着丝粒和端粒第四节DNA的复制DNA复制的一般特点：1、半保留复制拆开的两条单链