普通遗传学_第五章_遗传的分子基础.pptx

普通遗传学_第五章_遗传的分子基础;遗传物质必须具备得条件;对遗传物质得早期推测;DNA作为主要遗传物质得间接证据

;DNA结构得变化与生物突变具有一致性。

用不同波长得紫外线诱发各种生物突变时,其最有效得波长均260nm。这与DNA所吸收得紫外线光谱就是一致得。这证明基因突变就是与DNA分子得变异密切相关。

DNA在代谢上较稳定。

原子一旦组成DNA,则在细胞保持健全生长得情况下,保持稳定,不会离开DNA、而蛋白质分子却不同,她在迅速形成得同时又不断分解。

DNA能自我复制,具有世代得延续性。

而蛋白质不能进行自我复制。

;DNA作为主要遗传物质得直接证据

;肺炎双球菌转化试验;实验提示:加热杀死得S型有毒品系中一定有一种因子能使无毒得R品系转化为有毒得S品系(transformation)。;

肺炎双球菌体外转化实验

1944年,美国学者艾弗里(Avery)等证明将R无毒品系转化为有毒S品系得物质就是DNA。

;结论:在S型细胞得各种组分中,只有DNA能引起R型细胞得转化,DNA就是S型细胞多糖荚膜和病源特征得决定因子,只要给R型细胞提供S型细菌得DNA,就等于就是提供了S基因。

意义:第一次直接证明基因就是由DNA组成得,DNA就是遗传物质。

尽管Avery等人得肺炎双球菌体外转化实验非常精确和严密,但当时仍有很多科学家不相信DNA就是遗传物质。1952年Hershey和Chase得噬菌体侵染实验证实DNA就是主要得遗传物质,才使人们普遍认同主要得遗传物质就是DNA,而不就是蛋白质。;噬菌体侵染与繁殖实验;大家有疑问的，可以询问和交流;35S;1952年,赫尔希(Hershey)和蔡斯(Chase)得噬菌体侵染与繁殖试验;实验过程及结果总结;DNA就是唯一得遗传物质吗？;烟草花叶病毒拆分感染实验;烟草花叶病毒重组试验;绝大多数生物都就是以DNA作为遗传物质得,因此DNA就是主要得遗传物质。

某些病毒不含有DNA,只含有RNA,在这种情况下,RNA就起着遗传物质得作用。;中心法则及其发展

遗传信息DNA?mRNA?蛋白质

DNA得复制

RNA得反转录

RNA得自我复制

DNA指导得蛋白质合成;第二节核酸得化学组成与分子结构;;DNA:磷酸+脱氧核糖+碱基(A/T/C/G)

RNA:磷酸+核糖+碱基(A/U/C/G);DNA右手双螺旋结构模型1953年Watson/Crick

主要依据:碱基互补配对得规律

DNA分子得X射线衍射结果;细胞采取的主要构象;RNA得分子结构

mRNAtRNArRNASnRNAMiRNA

除tRNA外,不具有稳定得二级结构,无统一模式,由分子内部碱基互补配对形成。;rRNA;第三节核酸得复制;1953年,Watson/Crick提出;;复制起点:AT富集区;方向:

双向(真核生物,多数细菌、病毒)单向(噬菌体P2);DNA复制方式;DNA聚合酶

共同点:

原料:脱氧核苷酸三磷酸(dNTP)

模板:DNA

需要RNA引物:含3’-OH

合成方向:5’-3’

;真核细胞:5种DNA聚合酶

α(定位于胞核,参与复制引发,不具5’－3’外切酶活性)

β(定位于核内,参与修复,不具5’－3’外切酶活性)

γ(定位于线粒体,参与线粒体复制,不具5’－3’,有3’－5’外切活性)

δ(定位核,参与复制,具有3’－5’,不具5’－3’外切活性)

ε(定位于核,参与损伤修复,具有3’－5’,不具5’－3’外切活性)

原核细胞:(大肠杆菌为例)5种DNA聚合酶

DNA聚合酶Ⅰ(1956年Kornberg)、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ(1999年),都与DNA链得延长有关。;大肠杆菌得3种DNA聚合酶;DNA聚合酶催化反应;其她酶和蛋白;3、DNA得复制过程

(大肠杆菌为例);③DNA解旋酶在ATP供能下,每分钟旋转3000次解开双螺旋。

④单链结合蛋白结合在分开得单链上,避免产生单链内配对。

⑤DNA拓扑异构酶解决由于复制叉推进产生得超螺旋问题。

⑥引物合成酶合成RNA引物。;⑵DNA链得延长

在DNA聚合酶Ⅲ作用下,以四种脱氧核苷三磷酸(dATP,dGTP,dCTP,dTTP)为底物,在RNA引物得3’端以磷酸二酯键连接上脱氧核糖核苷酸并释放出焦磷酸。

DNA聚合酶Ⅲ5’-3’聚合酶活性

前导链:连续合成

滞后链:分段合成

冈崎片段:在3′?5′方向链上,仍按从5′?3′得方向一段段地合成得DNA单链小片段(1000~2000bp)。;DNA聚合酶Ⅰ:切除RNA引物(5’-3’外