遗传物质的分子基础.ppt

出版社 医学分社 园艺植物遗传育种 遗传物质的分子基础 * 第一页，共35页。 2.1.2 DNA作为主要遗传物质直接证据 1）噬菌体的浸染实验 2）细菌转化试验 3）烟草花叶病毒(TMV)的感染实验 * 第二页，共35页。 1）噬菌体的浸染实验 * 第三页，共35页。 噬菌体感染图象 * 第四页，共35页。 * 第五页，共35页。 2）细菌转化试验 * 第六页，共35页。 3）烟草花叶病毒(TMV)的感染实验 * 第七页，共35页。 2.2.1核酸的分子组成 1）戊糖 2）碱基 3）磷酸（H3P04） * 第八页，共35页。 DNA的一级结构 DNA的二维结构 * 第九页，共35页。 遗传信息载体： 脱氧核糖核酸（DNA）双螺旋分子；长度单位：碱基对 (bp)，千碱基对 (Kb)，百万碱基对 (Mb) 脱氧核糖核苷酸组成 多聚核苷酸链，两条链 互相盘绕形成双螺旋 磷酸 核糖 腺嘌呤 A 碱基 碱基 碱基 碱基 胞嘧啶 C 碱基对 核糖-磷酸骨架 氢键 3 ’ 端羟基 5 ’ 端磷酸 胸腺嘧啶 T 鸟嘌呤 G DNA 结构示意图 2nm 3.4nm * 第十页，共35页。 2.2.2核酸的分子结构1）DNA的分子结构 （1）DNA分子是由2条多核苷酸链组成，核苷酸之间通过3‘，5’磷酸二酯键连接。其中一条链5‘→3’；另一条链3‘→5’，这种现象称为反向平行。2条核苷酸链围绕1个公共的轴形成右旋的双螺旋结构。 （2）螺旋的直径为2 nm，相邻两碱基间的距离为0. 34 nm，每10个核苷酸碱基绕螺旋转一圈，螺距为3.4 nm。 （3）碱基位于螺旋的内侧，磷酸和脱氧核糖骨架在螺旋的外侧。2条反向平行的链通过内侧碱基间形成的氢键相连，A与T之间是2个氢键连接， G与C之间是3个氢键连接。 （4）2条链的碱基是互补配对的，即腺嘌呤(A)与胸腺嘧啶(T)配对，鸟嘌呤(G)与胞嘧啶(C)配对（图2-7），配对的碱基称为互补碱基。因此，DNA分子中2条多核苷酸链是互补的，即如果一条链上的碱基顺序确定，那么另一条链上必有相对应的碱基序列。 * 第十一页，共35页。 DNA的二级结构 1、结构要点： 反向平行; 碱基配对; 碱基距离为0.34nm; 螺距为3.4nm。 20A0 34A0 3.4A0 * 第十二页，共35页。 DNA模型 * 第十三页，共35页。 1953年 2003年 * 第十四页，共35页。 2）RNA的分子结构 RNA的分子结构与DNA相似，也是由多个核苷酸组成的多聚体，但它与DNA存在一些重要的区别。首先，RNA的核糖取代了DNA的脱氧核糖，尿嘧啶(U)取代了胸腺嘧啶(T)；其次是RNA分子大部分是以单链形式存在，不形成双螺旋，但一条RNA链上的互补部分也会产生碱基配对，形成双链区域。如在蛋白质合成中涉及到的rRNA和tRNA。 * 第十五页，共35页。 RNA 与 DNA区别 * 第十六页，共35页。 2.2.3 DNA的复制 1）DNA的复制过程 细胞分裂间期DNA复制时，首先是DNA双链在解旋酶的作用下解开双螺旋，局部分解为两条单链。每条链以自身碱基序列为模板，根据碱基互补配对的原则，在DNA聚合酶的作用下，选择带有互补碱基的核苷酸与模板链形成氢键。随着DNA聚合酶在模板链上的移动，合成了与其互补的一条新链，与原来的模板单链互相盘旋在一起，又恢复了DNA分子双螺旋结构。随着DNA分子双链的完全拆开，逐渐形成了2个新的DNA分子，与原来的DNA分子完全一样 。 * 第十七页，共35页。 * 第十八页，共35页。 2）DNA的复制特点 一是半保留复制。在DNA分子的子代双链中，一条是亲本链，另一条是新合成的链，这种复制方式称为半保留复制，这对保持生物遗传的稳定性是至关重要的； 二是DNA的复制是边解旋边复制的，所以会出现复制叉； 三是DNA复制有方向性。新链的合成只能是按照从5‘→3’的方向。 * 第十九页，共35页。 DNA复制的半不连续性 * 第二十页，共35页。 2.3基因的表达调控 2.3.1基因的概念 基因是一段有功能的特定DNA序列，是一个遗传功能单位，其内部存在许多的重组子和突变子。 * 第二十一页，共35页。 2.3.2遗传密码1）三联体密码 将核苷酸序列翻译成相应氨基酸序列，靠的是RNA分子上3个连续碱基构成的遗传密码。我们把相对应于1个氨基酸的3个相连的碱基称为1个密码子( codon)，即三联体密码 。 * 第二十二页，共35页。 2）遗传密码的特点 （1）遗传