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遗传物质分子基础;3-1 核酸的分子组成及结构 3-2 基因的表达 3-3 基因工程;3-1 核酸的分子组成及结构 一、核酸的分子组成及结构 (一) 两种核酸及其分布： 1.核酸： 以核苷酸为单元构成的多聚体，是一种高分子化合物。 五碳糖：脱氧核糖、核糖 核苷酸 磷酸　　　　　 鸟嘌呤G、腺嘌呤A 环状的含氮碱基 　　　　　　　　　　　 胞嘧啶C、胸腺嘧啶T 或尿嘧啶U;核酸有两种：脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。 两种核酸的主要区别如下：;图 构成核苷酸分子的碱基和核糖;DNA 核苷酸;DNA四种脱氧核苷酸;2．分布： 高等植物：DNA存在于染色体，叶绿体、线粒体中；RNA在核（核仁、染色体）、细胞质中。 细菌：DNA和RNA。 噬菌体：多数只有DNA。 植物病毒：多数只有RNA。 动物病毒：有些含RNA、有些含DNA。 ;(二 )DNA的分子结构： 1. DNA双螺旋结构： 　　1953年，沃森（Watson J. D.）和克里克 （CrickF. H. C.）提出DNA双螺旋结构模型。主要依据为： 　　碱基互补配对的规律以及DNA分子的X射线衍射 结果。 　　沃森和克里克与 维尔肯斯(Wilkins) 一起获得诺贝尔奖 (1962) 。;双螺旋结构的发现(1953);电子显微镜下的人类DNA;特点： (1) 两条互补多核酸链、在同一轴上互相盘旋； (2) 双链具有反向平行的特点； (3) 碱基配对原则为：A=T、G=C，双螺旋直径约20A，螺距为34A(10个碱基对)。;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);(4) A-T、G-C排列方法有 　以下四种： 　A-T G-C G-C　 A-T 　C-G A-T 　A-T　 C-G 　　设某一段DNA分子链有 1000对碱基,则有41000种不同排列组合，就可能有41000种不同性质的基因。;(5) 物种： ①同物种中的DNA的碱基含量不同： a. DNA分子上的碱基顺序是一致的，一般保持不变才能保持该物种的遗传特性的稳定； b．在特殊条件下，碱基顺序改变，出现遗传变异。;2. DNA构型： B-DNA：生理状态下，每螺圈10.4个碱基对，右手螺旋； A-DNA：高盐浓度下，每螺圈11个碱基对，右手螺旋； Z-DNA：序列富含GC，嘌呤和嘧啶交替出现， 　　　　每螺圈12个碱基对，左手螺旋。;(三) RNA分子结构： ① U代替T； 与DNA的区别 ② 核糖代替脱氧核糖； ③ 一般以单链存在。;(四) DNA的复制 1. DNA复制的一般特点： (1) 半保留复制： ① 瓦特森(Watson J. D.)等提出 　的DNA半保留复制方式。 　其方法为： a. 一端沿氢键逐渐断开； b. 以单链为模板，碱基互补； c. 氢键结合，聚合酶等连接； d. 形成新的互补链； e. 形成了两个新DNA分子。 　　 DNA的这种复制方式对保 持生物遗传的稳定性是非常重要的。;(2)复制起点和复制方向： 真核生物 ﹡每条染色体的DNA复制都是多起点，多个复制起点共同控制整个染色体的复制； ﹡每条染色体有多个复制子； ﹡且为双向复制； ;2. DNA复制过程 1）DNA双螺旋的解链 * DNA解旋酶在ATP供能 下，每分钟旋转3000次 解开双螺旋； * 单链DNA结合蛋白马上 结合在分开的单链上， 以避免产生单链内配对； * DNA拓扑异构酶来解决 由于复制叉的推进而产生 超螺旋的问题。;2） DNA合成的开始 合成DNA片段之前，先由RNA聚合酶合成一小段RNA引物(约有20个碱基对) DNA 聚合酶才开始起作用合成DNA片段。;3）后随链的不连续复制 ∵DNA聚合酶，以5 ′→ 3 ′方向发挥作用； ∴从3 ′ → 5 ′合成方向的一条链，就会遇到困难。 　　考恩伯格( Kornberg A., 1967)提出不连续复制假说： 　　在3 ′ → 5′方向链上，仍按从5′ → 3′的方向一段段地合成DNA单链小片段“冈崎片段”(1000~2000bp) →由连接酶连接这些片段→形成一条连续的单链。;Helicase:解旋酶 primosme;第24页/共111页;复制叉结构:;第26页/共111页;图 DNA合 成 模 型 ;3－2 基因的表达;;基因的共性（按照经典