遗传的分子基础课件

遗传的分子学基础

基因的功能①、遗传功能：（基因的复制）遗传物质贮存遗传信息，并复制遗传信息，一代一代精确地传递。

②、表型功能：（基因的表达）遗传物质控制生物体性状的发育和表达。

③、进化功能（基因的变异）遗传物质发生变异，以适应外界环境的变化，没有变异就没有进化一、DNA作为主要遗传物质的证据

（一）、DNA作为主要遗传物质的间接证据（二）、DNA作为主要遗传物质的直接证据

1、细菌转化2、转染

Transfection----Bacteriophage

Transfection----TobaccoMosaicVirus（一）、DNA作为主要遗传物质的间接证据

蛋白质约占66％脱氧核糖核酸(DNA)

约占27％核酸核糖核酸(RNA)

约占6％其它：如拟脂和无机物质少量

（二）、DNA作为主要遗传物质的直接证据

1、BacteriaTransformation2、

Transfection1、Griffith的转化试验in19282、Avery的贡献噬菌体转染

---Hershey-ChaseExperimentTransfection

（32P-DNA*

35S-Protein*）结论进入菌内的是DNA

DNA进入细胞内才能产生完整的噬菌体。P存在于DNA，而不存于蛋白质S

存在于蛋白质，不存于DNA

烟草花叶病毒----TobaccoMosaicVirus-TMV

TMV的蛋白质外壳和单螺旋RNA接种：TMV蛋白质

烟草不发病

TMVRNA

烟草发病新的TMV

TMVRNA

�+�RNA酶

烟草不发病Framkel-Conrat-SingerExperiment

Conclusion提供RNA的亲本决定了其后代的RNA和蛋白质在不含DNA的TMV中，RNA就是遗传物质

二、ThestructureofNucleotides

（核酸的结构）（一）、DNA分子的结构（二）、RNA结构

ChemicalStructionPyrimidine（嘧啶环）Purine（嘌呤环）PyrimidinePurineStructureofNucleosidesStructureofNucleotidesNucleicacid（核酸）以Nucleotide（核苷酸）为单元构成的多聚体，是一种高分子化合物

磷酸核酸核苷酸碱基核苷核糖五碳糖脱氧核糖

（一）ThestructureofDNA

ThestructureofDNA

（TheSecondaryStructureofDNA—DNAdoublehelix）DNA的变形结构OtherformsofDNA三、染色体结构（一）真核生物染色质（二）常染色质and异染色质

（一）真核生物的染色质

染色质结构核小体ChromatinStructure染色质的基本结构1．组成：DNA：占染色质重量的30～40%；蛋白质：组蛋白含量与DNA相近，结构上起决定作用非组蛋白与基因的调控有关。其它：RNA和一些脂类2.结构：串珠模型StructureModelinChromosome

一级结构：核小体(nucleosome)二级结构：螺线管(selenoid)–H1三级结构：蛋白质骨架（Scaffold）四级结构：染色体（chromosome）

核小体

H2A129个氨基酸

H2B125个氨基酸

H3133个氨基酸

H4102个氨基酸一个核小体（核心由H2A、

H2B、

H3、H4

四种组蛋白各以两个分子组成

）146bpDNA绕1.75圈＋连接丝（

H1、46bp.53个氨基酸）

约200bpDNA螺线体四级结构ChromatinAssembly染色体DNA染色体

DNA长度压缩8000~10000倍异四、DNA复制

（一）、半保留复制（二）、复制叉（三）、细菌DNA复制（一）、半保留复制（一）、半保留复制（二）、复制叉复制泡（humanDNA）Multi-replicon多起点复制（三）细菌DNA复制E.coli.DNA复制五、Gene转录（一）、TransferRNA（二）、Ribosomes（三）、MessengerRNA（一）、TransferRNA（一）、TransferRNA

TransferRNA（二）、RibosomesRibosomes（三）、MessengerRNADNAtomRNAtoProtienProkartyoteRNATranscription

ProkartyoteRNATranscription

转录：转录启动子RNA链延长RNA链终止RNA链释放转录多个基因转录单位：1.RNA聚合酶：2.启动子：共有序列(consensussequence)-35区：TTGACA（识别序列）-10区：TATAAT（酶结合区：Pribnowbox）

3.终止子：

ρ-dependent,ρ-independentRNA转录和多肽链的合成是：5’3’端方向

’ω

σEukaryoteTranscription

EukaryoteTranscription（一）转录1.一个转录单位一个基因。2.转录在核内进行。3.三种RNA聚合酶：

RNA聚合酶I：rRNA（rDNA

基因）

RNA聚合酶II：mRNA前体（hnRNA）

RNA聚合酶III：5S、tRNA和SnRNA

三种基因。（SnRNA叫做小核RNA，起调节作用）4.启动子：－25TATAbox（TATAAAA）－80CAATbox（GGCCAATCT）5.转录因子（TF）：聚合酶＋TF

与DNA接合mRNA

Modification5’加帽：7mG3’加尾：poly（A）中间剪切：tRNA：内切核酸酶剪切连接酶rRNA：自剪接核酶－rRNA本mRNA：剪切体＝

snRNA＋蛋白质外显子（exon）内含子（intron）

MaturemRN六、Translation

（一）、Geneticcode（二）、Proteinsynthesis

（一）、Geneticcode（二）、Proteinsynthesis

1.密码子（mRNA）64个22种氨基酸起始密码子：AUG（GUG