第二十一章--基因的分子生物学ppt课件.ppt

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1、第21章基因的分子生物学一、遗传物质是DNA(或RNA)的证明二、DNA复制三、遗传信息流是从DNA到RNA再到蛋白质四、基因突变一、遗传物质是DNA(或RNA)的证明(一)遗传物质是DNA（或RNA）的直接证据：1.肺炎链球菌的转化实验1928年英国的格里菲斯（Griffith）的实验证明遗传物质可以转化进入细菌，改变细菌特性。爱弗莱（Avery）的实验证实，进入细菌改变特性的遗传物质是DNA，而不是蛋白质。1928年，Griffith肺炎双球菌转化实验Griffith认为“接种物中的死细菌可能提供了某些特异的蛋白质为原料

2、，使R型细菌能制造荚膜”蛋白质起转化作用2)1944年，Avery在离体条件下完成转化仅DNA是转化因子其它物质（含蛋白）均不能转化2.Hershey-Chase关于噬菌体的感染实验上清：游离的噬菌体沉淀：被感染过的细菌结论：进一步发现：实验结果：噬菌体在感染细菌时，仅仅是其中的DNA内核进入细菌，而蛋白质外壳留在细菌细胞外从细菌中释放的新噬菌体颗粒中，能检测出32P标记，而检测不出35S标记可见噬菌体在繁殖的过程中，DNA得到了复制，并且控制新的蛋白质外壳的合成从1944年到1952年，整整8年的时间，全世界的科学家才接受

3、了Avery的结论——生命的遗传物质是DNA。二、DNA复制（一）DNA复制依赖于特殊的碱基配对碱基互补配对原则A＝TG≡C（二）DNA复制是半保留式的1953年，Watson&Crick提出DNA复制发生在细胞分裂周期的S期DNA半保留式复制：半保留复制(semiconservativerelpication)——细胞中的DNA复制是以亲代的一条DNA链为模板(template)，按照碱基互补配对原则，合成另一条具有互补碱基的新链，复制完成的DNA子链与亲代的DNA完全相同将大肠杆菌放置在一15NH4Cl为唯一氮源的培养液中培

4、养若干代转入以14NH4Cl为唯一氮源的培养液中生长第一代分裂完成的菌体第二代分裂完成的菌体将DNA分离出来，进行密度梯度离心1、DNA合成的同位素示踪实验1958年，Meselson&Stath设计了DNA合成的同位素示踪实验，具体作法：所有大肠杆菌的DNA都被15N标记结果：亲本的DNA离心后形成一条带，分布在离心管的下部，可见是仅含15N的双链第一代的DNA离心后形成一条带，正好分布在离心管的中部，可见是同时含15N和14N的双链第二代的DNA离心后形成两条带，一条位于离心管的中部，一条位于离心管的上部，可见其DNA有两种

5、，一种为同时含15N和14N的双链，另一种为只含14N的双链。（三）DNA聚合酶和冈崎片段（半不连续复制）DNA聚合酶的共同特点：（1）需要提供合成模板；（2）不能起始新的DNA链，必须要有引物提供3’-OH；（3）合成的方向都是5’→3’（4）除聚合DNA外还有其它功能。而DNA母链（模板链）方向为5’→3’和3’→5’，如何解决这一矛盾？半不连续复制冈崎片段与半不连续复制模型在5’→3’这一模板上，DNA聚合酶仍按照5’→3’方向先反方向地合成一系列小的片段，称为冈崎片段然后这些小片段再通过DNA连接酶的作用，互相连接起来而

6、成长链。1.蛋白质是表型特征的分子基础2.DNA与蛋白质的合成；3.遗传信息在细胞质中被翻译；4.中心法则：三、遗传信息流是从DNA到RNA再到蛋白质（一）、蛋白质是表型特征的分子基础生物体的表型是通过一系列的蛋白质来实现的，Beadle&Taturm根据生化代谢途径中酶和基因的关系，提出了“一个基因一个酶”(onegene-oneenzyme)的假说——分子遗传学的奠基石。随后的研究将该假说更正为：一个基因一条多肽链(onegene-onepolypeptidechain)。（二）、DNA与蛋白质的合成1.RNA的结构与功能

7、结构组成：单链；核苷酸中的戊糖是核糖；尿嘧啶取代胸腺嘧啶；分类：mRNA、rRNA、tRNA功能：参与蛋白质的合成。tRNA与反密码子mRNA(messagerRNA)信使RNA——携带并传递DNA中的遗传信息，在蛋白质合成中起模板作用rRNA(ribosomeRNA)核糖体RNA——与蛋白质结合形成核糖体，核糖体是合成蛋白质的“工厂”tRNA（transferRNA)转运RNA——在蛋白质合成过程中转运氨基酸2.转录——从DNA到RNA转录(transcription)——以单链DNA分子为模板，按照碱基互补配对原则，合成

8、一条单链RNA分子，DNA分子上携带的遗传信息被转移到RNA分子中的过程。基本结构：启动子(promoter)——由一段特殊的核苷酸序列构成，是DNA链上的转录起始信号，是RNA聚合酶识别、结合并打开DNA双链的位点。终止子(terminator)——终止RNA