兽医学畜牧学--遗传的物质基础

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1、第三章遗传的物质基础第一节遗传物质的本质一、DNA是遗传物质（一）DNA是遗传物质的证明1928年Griffith等进行的肺炎球菌转化（transformation）实验.1944年Avery证明DNA是遗传物质.（二）DNA携带两类不同的遗传信息1.负责基因结构的信息2.负责基因选择性表达的信息二、RNA也可作为遗传物质（一）RNA病毒病毒颗粒（viron）：由病毒RNA基因组和包被在外的蛋白质外壳组成.病毒的生存方式：病毒编码包装基因组所需的蛋白，以及一些在感染循环中复制病毒所需的蛋白质。其他蛋白质由

2、宿主提供。因此病毒不能独立生存。（二）类病毒（viroid）类病毒:是使高等植物产生疾病的有传染性的因子，由很小的环状RNA分子构成。与病毒不同，类病毒的RNA本身就是感染因子。类病毒只由RNA组成，其中广泛存在不完全的碱基配对，形成一种特有的棒状结构。类病毒的基因组不能编码蛋白质。类病毒的复制：必须由宿主的酶来完成，其RNA作为模板。类病毒对宿主的影响：类病毒可通过复制占有宿主细胞中关键的酶，从而影响宿主细胞的正常功能；类病毒也能影响必需的RNA的产生而引发疾病；它们还可以作为一个不正常的调控分子，对个别基

3、因的表达产生特殊的影响。三、是否存在核酸之外的遗传物质？（一）朊病毒（prion）：是一个28KDa的疏水性糖蛋白，由细胞的核基因编码，在正常动物的脑组织中有表达。（二）朊病毒的存在形式：朊病毒以感染性形式（PrPSC)，和非感染性形式（PrPC）两种形式存在。（三）两种形式的朊病毒的异同：PrPCPrPSC功能：不详导致退行性神经疾病分布：正常脑被感染脑抗蛋白酶性：可被完全降解只能被部分降解溶解性：可溶难溶一级结构：两者相同二级结构：40%-螺旋20%-螺旋，50%-折叠（四）朊病毒的感染方式PrPS

4、C作用需要PrPC的参与PrPSC蛋白的错误折叠形式可以催化天然PrPC分子从正常的可溶性的螺旋构象向不溶性的-折叠构象转化，最终导致了疾病和感染。（五）朊病毒的多株现象不同PrPSC株可使一种PrP结构转化为不同的构型；而同一种PrPSC可以在具有不同PrP蛋白的多种生物中传代，即使经过多次传代仍然保持自身的生物学特征。（六）朊病毒是遗传物质吗？多株现象难以解释其感染方式能否被视为遗传复制？第二节DNA的一级结构一、DNA一级结构的组成一级结构：4种脱氧核苷酸的连接及其排列顺序。(一）含氮碱基（nitr

5、ogenousbases）胞嘧啶（cytosine,C）、胸腺嘧啶（thymine,T）、腺嘌呤（adenine,A）、鸟嘌呤（guanine,G）DNA中的常见碱基有：胞嘧啶（cytosine,C）、胸腺嘧啶（thymine,T）、腺嘌呤（adenine,A）和鸟嘌呤（guanine,G）(二）戊糖：核糖和脱氧核糖（三）脱氧核糖核苷（nucleoside）由碱基和戊糖（D-脱氧核糖）缩合而成。有4种脱氧核糖核苷：胞嘧啶脱氧核糖核苷、胸腺嘧啶脱氧核糖核苷、腺嘌呤脱氧核糖核苷和鸟嘌呤脱氧核糖核苷。++H2OH（

6、四）脱氧核糖核苷酸脱氧核糖核苷和磷酸缩合形成的磷酸酯（五）脱氧核糖核酸（deoxyribonucleicacid,DNA）脱氧核糖核苷酸以3’，5’磷酸二酯键聚合成为脱氧核糖核酸（DNA）链。链的一端的核苷酸有自由的5’磷酸基团，称5’端；另一端核苷酸具有自由的3’羟基，称3’端。一个脱氧核苷酸的3'端与下一个的5'端通过磷酸二酯键连接。DNA链的方向就是从5’端到3’端。DNA分子通常以线性或环状的形式存在。大多数DNA由两条互补的单链构成。少数生物的DNA，如某些噬菌体或病毒是以单链形式存在的。二、序列测

7、定方法（一）小片段重叠法（二）凝胶直读法1.酶法（1）加减法（Sanger,1975）（2）末端终止法(双脱氧法/间接拷贝法)（Sanger,1977）2.化学法（Maxam/Gilbert,1977）适用于DNA短片段的测定末端终止法的应用——循环测序（cyclesequecing)实验及原理a.测序反应的设定体系中包括：DNA模板，TaqDNA聚合酶，寡核苷酸引物，4种dNTP和荧光ddNTP（4种荧光）等b.反应包括：DNA变性，引物与模板配对，DNA聚合酶使引物延伸（在引物3’末端接上dNTP或ddN

8、TP）；c.反应的终止20-30个循环后，新合成所有可能的DNA片段，每个片段的3’末端都被接上ddNTP，延伸终止；d.反应产物电泳分离及检测在聚丙烯凝胶中，不同大小的DNA片段在高压电场作用下迁移，小分子迁移速度快，先被位于凝胶底部的装置检测到。e.结果的处理及输出根据被检测到的DNA片段的顺序及颜色，绘出DNA片段的电泳图谱。DNA序列中的每个核苷酸由一系列按顺序排列的彩色峰型显示出来双脱氧核