《微生物的遗传基础》PPT课件.ppt

第二章 微生物的遗传基础,一、遗传与变异的基本概念 二、遗传的物质基础 三、遗传信息的复制和表达,主要内容,一、遗传与变异的基本概念,遗传(Inheritance ) 指亲代的性状在子代表现的现象。（生物繁殖过程中，子代与亲代在各方面的相似现象）,变异(Variation )指同种生物亲代与子代之间或同代不同个体之间性状的差异。（子代个体发生了改变，在某些方面不同于原来亲代的现象）,遗传与变异 是生物的共同特征，它们之间是辩证统一的。,二、遗传的物质基础,一）遗传物质化学本质的确证,肺炎链球菌转化实验 转化：一个品系的生物吸收了来自另一品系生物的遗传物质，从而获得后一品系的某些遗传性状的现象。,1928年，英国微生物学家Griffith.F做了肺炎双球菌的转化实验,转化因子的本质是DNA,T2噬菌体的感染试验：DNA是遗传物质,RNA作为遗传物质,TMV病毒拆分重建实验,（1）RNA（TMV） 蛋白质（HRV） （2）RNA（HRV） 蛋白质（TMV）,RNA是遗传物质,结论： 生物的遗传物质的化学本质是核酸，在绝大多数生物中是DNA，在少数病毒中是RNA。,1. 遗传物质的结构,二）遗传物质的结构和存在状态,碱基,核糖 脱氧核糖 核苷、 核苷酸,磷酸二酯键,核酸序列,碱基配对,DNA 双链,DNA双螺旋结构,2. 遗传物质的存在状态,细菌拟核（nucleoid）,化学组成和结构 DNA 蛋白 RNA,细菌质粒（plasmid）,真核细胞染色体（Chromosome),存在于真核生物细胞核内，由DNA、蛋白质及少量RNA组成的嗜碱性丝状或杆状小体。在细胞分裂间期时又称染色质（chromatin）。,a 染色体的化学组成与结构 化学组成： 1/3 DNA 1/3 Histones（组蛋白） 1/3 Nonhistons （非组蛋白） 少量RNA和磷脂。,DNA：携带传递遗传信息，是染色体的功能体现者。,组蛋白：染色体中与DNA联结的碱性蛋白质，是染色体主要的结构蛋白。近乎所有的染色体中都含有5种组蛋白，除H1外，无种或组织特异性。,非组蛋白：染色体中除组蛋白外的其他蛋白，其种类比组蛋白复杂得多，具种和组织特异性。,小牛胸腺染色体组蛋白的特点,染色体的结构 分子生物学和生物化学研究表明，染色体基本结构单位为核小体。,核小体,染色质丝,螺线管,超粗螺旋,染色体,染色体基本结构单位为核小体；核小体连接成染色质丝；经卷曲形成螺线管；螺线管进一步卷曲成超粗纤维，再进一步浓缩即为染色体。 高度浓缩的染色体长度只有DNA双螺旋的1/万左右。,染色体,染色体,b 染色体的形态与构造 细胞分裂中期的染色体具有典型的形态结构,c 染色体的特点： 各条染色体的长度、着丝粒位置，随体及次级溢痕数目、大小、位置各不相同。 不同生物染色体数目不同。,物种 染色体数目 人 2n=46 金丝猴 2n=44 黄牛 2n=60 马 2n=64 驴 2n=62 小家鼠 2n=40 大家鼠 2n=42 果蝇 2n=8 洋葱 2n=16 玉米 2n=20 水稻 2n=24 豌豆 2n=14 向日葵 2n=34 衣藻 2n=16 脉孢霉 2n=14,三、遗传信息的复制和表达,一）遗传信息的复制 DNADNA 1、DNA的半保留复制模型及复制叉 2、DNA的二向复制模型(q模型) 3、DNA的滚环复制模型,DNA复制的 半保留模型,DNA复制叉,DNA的二向复制模型(q模型),DNA滚环复制模型,二）遗传信息的表达 RNA 和Protein的合成,1. RNA的合成 转录:以一条DNA链为模板合成一条与之互补的RNA链。 转录产物有三种形式： 信使RNA（mRNA） 转运RNA（tRNA） 核糖体RNA（rRNA）,2. 蛋白质的合成 翻译：在mRNA指导下合成蛋白质的过程，即将核酸语言翻译成蛋白质语言的过程。 mRNA语言是以密码子的形式存在的，密码子由三个核苷酸组成。一个mRNA分子上的密码子序列决定着被合成的蛋白质的氨基酸序列。这就是遗传密码。 共有64种可能的密码子。61+3,mRNA 和 Codon,t RNA 和 Anticodon,Met,5 3,中心法则,DNA是主要的遗传物质,DNA具备作为遗传物质的条件： 1）分子结构具有相对的稳定性。 2）能够自我复制，使前后代保持一定的连续性。 3）能够指导