遗传物质—去氧核糖核酸DNA.PDF

8-1遺傳物質—去氧核糖核酸（DNA） 生命科學的應用 保存生物多樣性、改進環境品質、增加糧食生產、維護健康、延長壽命、克服危害人類疾病 DNA 一、原核細胞與真核細胞的遺傳物質 ＊真核細胞：DNA與組織蛋白所構成，有核膜包圍，平常在核中為鬆散狀，稱為染色質，當 細胞進行分裂時會濃縮成棒狀染色體。 ＊原核細胞：DNA裸露並無核膜包圍 二、核酸與核酸的基本組成 1.四種核酸組成的聚合物 2.核酸的組成 —核酸=五碳醣（核糖或去氧核糖）+含氮鹽基（嘌呤類、嘧啶類）+磷酸基 A.嘌呤類—腺嘌呤（A）、鳥糞嘌呤（G） B.嘧啶類—胞嘧啶（C）、胸線嘧啶（T）、尿嘧啶（U） 3.DNA與RNA的不同 A.核糖組成不同—DNA：去氧核糖 ; RNA：核糖 B.含氮鹽基不同—DNA：A、T、C、G ; RNA：A、U、C、G 三、DNA的結構 1.華生與克力克根據X-光繞射分析，於1953年提出DNA雙股螺旋型分子構造 2.磷酸基與去氧核糖相接，形成DNA的骨架（梯柱），而含氮鹽基則排列在內側，形成DNA分 子的核心部分 2.DNA分子中每股之間利用氫鍵以含氮鹼基互補的方式配對（A＝T、C≡G），數量上A＝T，C ＝G，A＋C＝T＋G 3.兩股DNA間藉氫鍵相連結，並依反向排列（即一股方向為5’→3’ ，另一股為3’→5’ ） 4.旋轉一圈，共有十對核酸參與，而旋轉一圈的螺距為3.4nm 三、DNA的自我複製— 半保留性 1.時機：細胞分裂前（細胞週期—G1胞器開始複製，數目倍增、SDNA複製、G2蛋白質 合成、M有絲分裂） 2.過程：兩股鬆開→以原有兩股為鑄模→鹼基配對 →DNA聚合催化 3.特性：半保留性（複製完整的DNA分子，其兩股多核甘酸鏈中有一股是原有的，另一股是 新合成的） 4.半保留複製的實驗證明：梅西松（M. Meselson）與史達爾（F. Stahl）同位素追蹤實驗 DNA與蛋白質的關係 一、性狀與DNA 1.個體的性狀由DNA決定 2.性狀可能由一個基因，或多個基因決定，有時一個基因可影響多種性狀 3.每種生物的鹼基對數目與基因數目均不相同 二、蛋白質合成 1.過程：DNA 轉錄 RNA 轉譯 蛋白質 功能表現 構造或功能蛋白→生理功能 2.轉錄作用（Transcription） A.定義：將DNA遺傳密碼複印成mRNA轉錄本，其轉錄本的含氮鹽基與DNA互補 B.過程：RNA聚合在DNA螺旋體朝一定方向移動 →DNA雙股鬆開→細胞核中游離的核 酸 → 依次與DNA鹼基配對 →藉由RNA聚合 催化將核 酸連成RNA多核 酸鏈，經過處理後形成 mRNA、tRNA、rRNA ＊ 各種RNA的介紹 mRNA 1.約佔 5%，自 DNA轉錄訊息與核糖體結合後，在核糖體上合成蛋白質 （傳訊 RNA） 2.在核中合成後再移至核糖體上，成為合成蛋白質的鑄模 3.分子大小為三種 RNA間最大的，具有鹼基配對的專一性 4.為單股線型結構 5.mRNA鹼基序列以三個為一組決定胺基酸的組成，稱為密碼子 6.密碼子決定蛋白質中胺基酸的排列順序 rRNA 1.約佔 80%，與蛋白質結合形成核糖體 （核糖體 RNA） 2.存在於核糖體上，分子大小介於 mRNA與 tRNA之間 3.在遺傳訊息上，可供 mRNA附著，並無配對專一性 tRNA 1.游離於細胞質內，可攜帶胺基酸參與蛋白質合成 （轉送 RNA） 2.結構為十字葉型，且分子最小 3.每個 tRNA亦有鹼基序列，三個為一組，與 mRNA上的鹼基配對，稱為補密碼 C.DNA與RNA基本組成與構造比較： DNA RNA 醣類 去氧核糖 核糖 鹼基 腺嘌呤（A）、鳥糞嘌呤（G）、 腺嘌呤（A）、鳥糞嘌呤（G）、 胸線嘧啶（