《现代生物导论》PPT课件

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1、第7章基因的性质主要内容7.1细胞的信息处理7.2遗传化学基础的探索7.3信息编码——基因语言■7.4遗传信息的加工—蛋白质的合成■★7.5遗传信息的扩增—DNA复制■★7.6遗传信息的改变——突变■7.7遗传工程7.1细胞的信息处理DNA：脱氧核糖核酸，一般是链状的大分子，相对稳定、长寿，但可被DNA酶降解，也可被环境中的物理、化学因子诱导突变。每个DNA包括一个脱氧核糖，一个磷酸和碱基。DNA的结构DNA上的4个碱基鸟嘌呤胞嘧啶腺嘌呤胸腺嘧啶由于嘌呤相对较大,它总是同相对较小的嘧啶结合在一起，这样DNA在整个双螺旋中保持宽度一致。A和T（

2、以2个氢键）相连，G和C（以三个氢键）相连，我们把这称为互补细胞中DNA的平均长度是2m，则在细胞中DNA必定是以紧密压缩的形式存在的。其基本单位是核小体，由几种组蛋白和DNA组成。核小体H2A，H2B，H3，H4核心DNA连接DNAH15.5nmRNA由核糖核苷酸缩合而成长链状分子。一個核糖核苷酸分子由磷酸，核糖和碱基构成。RNA的碱基主要有四种，即A腺嘌呤、G鸟嘌呤、C胞嘧啶和U尿嘧啶。其中，U（尿嘧啶）相当于/取代了DNA中的T胸腺嘧啶而成为RNA的特征碱基。在细胞中，根据结构功能的不同，RNA主要分三类，即tRNA（转运RNA）,rR

3、NA（核糖体RNA）,mRNA（信使RNA）。7.2遗传化学基础的探索1865-1870年间,FriedrichMiescher从脓细胞核中分离到一种当时尚未知道的物质,他称这一酸性物质为“核素”，后来改称“核酸”。1882年，WaltherFlemming对正在进行具有丝分裂的细胞染色体染色，并描述了细胞分裂时忠实地保持染色体数量这一复杂过程。TheodorBoveri描述了减数分裂过程中染色体数量减少C.B.Bridges总结出染色体是遗传的生理基础，它们携带作为遗传单位的基因RobertFeulgen发展了一种DNA的染色方法，证明DN

4、A确实存在于染色体上P.A.Levene指出DNA大分子的基本单位是核苷酸，并指出只有四种核苷酸ErwinChargaff证明DNA的四种碱基并非等量存在，但具有规律，即A+G=T+CWatsonandCrick根据RosalindFranklin的DNAX-射线衍射图象，建立了DNA的双螺旋结构模型细胞中信息处理的过程DNA双螺旋结构信使RNA转录蛋白质核糖体氨基酸辅助分子翻译7.3信息编码——基因语言GeorgeGamow等人首先认识到DNA携带的密码决定了蛋白质氨基酸的排列顺序。那么常见的蛋白质氨基酸有20种，如果1个核苷酸编码1个氨基

5、酸，则核苷酸只有4种；如果2个核苷酸编码1个氨基酸，则最多有16种组合；而如果3个核苷酸编码1个氨基酸，则有64种排列，远超过需要。Gamow假定提出了三联体密码，后被证实是正确的。AUG、GUG是起始密码子，UAA、UGA和UAG是终止密码子。7.4遗传信息的加工—蛋白质的合成这里包括两个过程：1DNA有义链碱基序列包含的遗传信息转移到信使RNA上，即转录。2mRNA上的信息指导氨基酸排列成蛋白质，即翻译。3’5’5’3’解旋蛋白RNA聚合酶真核生物mRNA的拷贝数依赖于合成蛋白质分子的数量。有些mRNA是长寿的，有些只短时间存在，产生一个

6、或几个蛋白质。几个核糖体可同时在一条mRNA链上进行翻译，这种一条mRNA链上结合多个核糖体的结构叫多聚核糖体。它能加速真核生物蛋白质合成的速度。分子生物学中心法则DNARNA蛋白质反转录酶RNA病毒，反转录病毒7.5遗传信息的扩增—DNA复制DNA双螺旋在复制时解旋并分开，每条链均可结合互补碱基，产生了两个相同的双螺旋。每个双螺旋中有一条链是原亲代的，另一条是新合成的，称为半保留复制。解旋酶DNA聚合酶DNA连接酶DNA复制方向5’——3’7.6遗传信息的改变——突变可引起突变的物质称为诱变剂，有化学物质也有物理射线。镰刀状细胞贫血病，就是

7、由于缬氨酸替代了谷氨酰胺引起的。虽然只是一个碱基、一个密码子、一个氨基酸的改变，但缬氨酸的疏水性与敢氨酰胺完全不同，突变后的血红蛋白不能够完成其运输氧气的功能7.7遗传工程遗传工程是指有目的地改变遗传信息的一系列程序。例如：将人胰岛素基因导入细菌中，由于细菌大约20min就可分裂一次，所以可用来生产胰岛素。克隆是使单基因、染色体或整个生物体产生多拷贝的一项技术。克隆一词源于希腊，词根意为“小树枝”。克隆生物体个体时不需要有性重组，而是利用非生殖组织。非洲菊许多市售花卉都是克隆的结果Question1DNA首先被何人发现（A）Feulgen（B

8、）Griffith（C）Mendel（D）Miescher（E）以上均不对Question2互补的腺嘌呤和胸腺嘧啶以三个氢键相连（A）对（B）错Question3D