第十二章遗传的分子基础.ppt
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1、盖 踪 煌 紊 葛 瞩 留 辽 永 封 规 淤 筋 羽 绳 溜 炊 葫 爆 夸 盒 噪 复 淳 豆 斤 鸯 竿 哪 惶 泅 系 第 十 二 章 遗 传 的 分 子 基 础 第 十 二 章 遗 传 的 分 子 基 础 遗传遗传 的分子基础础 张晓 明 试 拉 影 来 权 甄 侈 频 褪 令 默 娟 凛 茁 摊 乙 嗡 卡 驴 官 役 释 健 无 发 窄 砂 凑 汾 硕 叮 檬 第 十 二 章 遗 传 的 分 子 基 础 第 十 二 章 遗 传 的 分 子 基 础 遗传 的分子基础 DNA作为主要遗传物质的证据作为主要遗传物质的证据 DNA的结构、复制的结构、复制 RNA的转录及加工的转录及加工
2、遗传密码与蛋白质的翻译遗传密码与蛋白质的翻译 基因的本质基因的本质 基因工程基因工程 基因组学基因组学 垃 洗 尚 黎 滞 龄 歇 慨 套 拭 寿 捉 瓣 垒 痒 绰 题 鲸 栗 诉 易 夷 鞠 是 桩 廷 股 祈 邓 佛 宠 榨 第 十 二 章 遗 传 的 分 子 基 础 第 十 二 章 遗 传 的 分 子 基 础 第一节第一节 DNA作为主要遗传物质的证据作为主要遗传物质的证据 DNA普遍存在于生物体内含量恒定。普遍存在于生物体内含量恒定。 配子中配子中 DNA的含量恰好是体细胞的一半。的含量恰好是体细胞的一半。 DNA结构的变化与突变具有一致性。结构的变化与突变具有一致性。 DNA在代谢
3、上较稳定。在代谢上较稳定。 DNA能自我复制,具有世代的延续性。能自我复制,具有世代的延续性。 1 DNA作为主要遗传物质的间接证据作为主要遗传物质的间接证据 建 艾 涂 添 印 抹 挖 忠 怠 梳 东 椿 嫡 拯 甜 签 深 盎 糜 诉 柳 捣 晕 逞 绵 台 锤 曳 宙 装 跨 触 第 十 二 章 遗 传 的 分 子 基 础 第 十 二 章 遗 传 的 分 子 基 础 2DNA作为主要遗传物质的直接证据 2.1 肺炎球菌转化 肺炎球菌 毒性菌株( S): 非毒性菌株( R): 郎 瘤 青 必 件 狗 罪 巨 氯 拢 敌 啄 株 兼 菩 会 穴 形 脖 疹 涩 为 踪 憨 究 帖 花 增 粒
4、 朱 窘 表 第 十 二 章 遗 传 的 分 子 基 础 第 十 二 章 遗 传 的 分 子 基 础 肺炎双球菌的转化实验 1928年,英国微生物学家年,英国微生物学家Griffith.F做的实验及其结果做的实验及其结果 讨 栗 搀 羌 棉 馈 昔 揽 哦 痉 锌 犁 饿 保 脯 驴 躇 可 嘎 毕 糖 论 琐 对 溶 画 侦 芭 哆 童 阎 衬 第 十 二 章 遗 传 的 分 子 基 础 第 十 二 章 遗 传 的 分 子 基 础 试管中的转化实验 法 侦 命 嘲 蛤 钠 谊 补 拖 镭 牙 炕 政 徽 沈 石 僵 临 桌 厕 奴 乍 毁 琶 翘 览 断 篷 溯 倚 擞 爬 第 十 二 章
5、遗 传 的 分 子 基 础 第 十 二 章 遗 传 的 分 子 基 础 u 人们仍不相信 DNA是遗传物质 ,这是由于: 因认为蛋白分子量大,结构复杂,二十种氨基酸的排列组 合将是个天文数字,可作为一种遗传信息。而DNA分子量小 ,只含4种不同的碱基,人们一度认为不同种的有机体的核 酸只有微小的差异。 认为转化实验中DNA并未能提得很纯,还附有其它物质。 即使转化因子确实是DNA,但也可能DNA只是对荚膜形成起 着直接的化学效应,而不是充当遗传信息的载体。 嘎 茶 酵 慌 羚 蹭 谰 卓 脉 庄 吕 纂 曝 岳 迷 筑 秦 银 砰 矮 发 悠 另 撩 室 标 颇 域 痉 歌 迄 怎 第 十 二
6、 章 遗 传 的 分 子 基 础 第 十 二 章 遗 传 的 分 子 基 础 2.2 噬菌体感染实验噬菌体感染实验 T2噬菌体 T2噬菌体的 DNA复制 同位素标记实验 膝 淀 娄 锈 域 浊 仑 梨 涤 他 牟 脸 獭 羌 乒 品 待 扰 受 再 塘 逾 朗 黎 烟 娶 壶 抠 腮 乘 靡 弟 第 十 二 章 遗 传 的 分 子 基 础 第 十 二 章 遗 传 的 分 子 基 础 兼 继 注 残 醛 函 绘 匣 琼 漏 梢 妆 洽 五 磐 床 腹 窟 代 享 楷 辣 硕 俭 俄 疫 菠 祖 苇 饮 沽 织 第 十 二 章 遗 传 的 分 子 基 础 第 十 二 章 遗 传 的 分 子 基 础
7、 2.3 烟草花叶病毒拆合实验烟草花叶病毒拆合实验 (Heinz Fraenkel-Conrat和和B. Singre, 1957) 支 栅 经 盾 陛 搜 奠 拿 条 棋 忍 床 嘿 札 稠 匹 陡 纲 还 模 煞 扇 酵 竖 上 毫 味 判 骤 午 副 诺 第 十 二 章 遗 传 的 分 子 基 础 第 十 二 章 遗 传 的 分 子 基 础 普通普通 TMV品系品系 去污剂处理去污剂处理 TMV品系品系 蛋白质蛋白质 HR TMV品系品系 温和碱处理温和碱处理 HR TMV 品系品系 RNA 杂交杂交 HR TMV品系抗品系抗 体体 普通普通 TMV品系抗体品系抗体 草 倔 撒 呈 吭
8、趁 雁 央 助 矩 频 圾 题 视 瞄 型 饲 结 撮 句 理 侄 当 矢 渣 虾 喧 署 旧 饿 涸 仲 第 十 二 章 遗 传 的 分 子 基 础 第 十 二 章 遗 传 的 分 子 基 础 第二节第二节 DNA的结构、复制的结构、复制 两种种核酸及其分布两种种核酸及其分布两种种核酸及其分布两种种核酸及其分布 DNADNA的分子结构的分子结构的分子结构的分子结构 DNADNA的变性、复性、杂交的变性、复性、杂交的变性、复性、杂交的变性、复性、杂交 DNADNA的复制的复制的复制的复制 挖 巳 警 吮 禽 剁 害 弦 捌 纫 忠 舒 蜗 坚 人 麦 颐 掠 酶 隅 慧 吮 硝 蔷 奢 玉 陨
9、 傻 柱 蜀 选 飘 第 十 二 章 遗 传 的 分 子 基 础 第 十 二 章 遗 传 的 分 子 基 础 1 1 两种核酸及其分布两种核酸及其分布两种核酸及其分布两种核酸及其分布 核糖核酸核糖核酸核糖核酸核糖核酸 (RNARNA):):):): 脱氧核糖核酸(脱氧核糖核酸(脱氧核糖核酸(脱氧核糖核酸( DNADNA):):):): m RNA m RNA t RNA t RNA r RNA r RNA (信使(信使(信使(信使 RNA RNA ) (转运(转运(转运(转运 RNA RNA ) (核蛋白体(核蛋白体(核蛋白体(核蛋白体 RNA RNA) 细胞质,参与蛋白质的生物合成细胞质,参
10、与蛋白质的生物合成细胞质,参与蛋白质的生物合成细胞质,参与蛋白质的生物合成 5 5 %,PrPr合成的直接模板合成的直接模板合成的直接模板合成的直接模板 1515 % %,活化与转运,活化与转运,活化与转运,活化与转运 AAAA 80 80 %,充当装配机,提供场所,充当装配机,提供场所,充当装配机,提供场所,充当装配机,提供场所 核内染色质,遗传的物质基础核内染色质,遗传的物质基础核内染色质,遗传的物质基础核内染色质,遗传的物质基础 基因基因基因基因 DNA DNA分子中的分子中的分子中的分子中的 功能功能功能功能 片段片段片段片段 (决定遗传特性)(决定遗传特性)(决定遗传特性)(决定遗传
11、特性)(特定的碱基序列)(特定的碱基序列)(特定的碱基序列)(特定的碱基序列) 方 郁 歉 遍 尿 沽 盐 竹 浴 丙 瀑 稚 透 钦 扦 曰 惨 姿 颁 推 痊 渐 坊 咎 阻 诸 众 亲 酵 悼 释 短 第 十 二 章 遗 传 的 分 子 基 础 第 十 二 章 遗 传 的 分 子 基 础 单体: 核苷酸 =核糖 +碱基 +磷酸 助 痪 梦 也 很 臼 忽 顾 蝇 请 畅 妓 杖 涤 魄 铜 阵 撤 抓 窒 臻 评 寒 际 光 劣 幽 狂 绅 鲸 究 锐 第 十 二 章 遗 传 的 分 子 基 础 第 十 二 章 遗 传 的 分 子 基 础 缘 媚 玄 骂 订 揖 劈 缝 翅 或 殖 怪
12、梅 钱 唆 帝 垛 沥 戍 煞 观 宽 脓 洁 首 总 辩 鱼 左 又 谰 岛 第 十 二 章 遗 传 的 分 子 基 础 第 十 二 章 遗 传 的 分 子 基 础 DNA和RNA的主要区别如下: DNA和和RNA化学组成不同;化学组成不同; DNA通常是双链,通常是双链, RNA主要为单链;主要为单链; DNA的分子链一般较长,而的分子链一般较长,而RNA分子链较短。分子链较短。 不同生物体内的核酸种类不同;不同生物体内的核酸种类不同; 生物体细胞内的分布不同;生物体细胞内的分布不同; 址 额 暖 弹 播 衫 腥 比 憎 锚 蕴 乔 绣 插 钵 痒 毛 壹 孕 迪 溜 赛 凑 诱 铀 氏
13、肖 疚 设 绊 慈 除 第 十 二 章 遗 传 的 分 子 基 础 第 十 二 章 遗 传 的 分 子 基 础 2 DNA的分子结结构 2.1 DNA的一级结构: 核酸分子中核苷酸碱基延着多核苷酸链排列的顺序和连接方 式。 核苷: CH2OH 搞 意 歧 钠 稀 帅 亿 环 严 掩 苛 词 湍 莎 镁 俊 哇 纹 坛 赚 展 添 炯 桑 玛 鬃 俏 球 惹 植 绰 酝 第 十 二 章 遗 传 的 分 子 基 础 第 十 二 章 遗 传 的 分 子 基 础 核苷酸 : 冗 蕉 音 泡 娩 虱 苫 乘 挖 蒜 介 凉 濒 霞 轨 白 降 糕 智 纷 估 瘩 刑 缚 叫 料 识 叼 龚 符 掣 泪
14、第 十 二 章 遗 传 的 分 子 基 础 第 十 二 章 遗 传 的 分 子 基 础 核糖核苷酸的聚合: 栓 先 撑 每 莲 漫 芍 磷 释 宙 疽 袁 陈 卖 复 摸 丈 跺 熟 郭 艾 舱 委 高 哨 价 贿 桨 哆 藉 肇 炊 第 十 二 章 遗 传 的 分 子 基 础 第 十 二 章 遗 传 的 分 子 基 础 2.2 DNA的二级结构(空间结构) Watson & Crick建立双螺旋模型的基础: 当量规当量规 律律( Chargarr法则法则 ): (G+A)/(T+C)=1 A/T=1 G/C=1 Alfred Mirsky, Hars RisR.Vendrely,A.Boiv
15、in两组学者分两组学者分 别发现不同的生物体细胞中别发现不同的生物体细胞中DNA的含量都是其配子中的两的含量都是其配子中的两 倍;倍; x衍射技术研究DNA; 商 泊 楞 则 梗 谭 寐 诀 峨 黑 责 坦 逮 啤 滦 吧 邦 越 楚 壶 淌 抗 蜘 隧 既 飘 较 茧 戊 辞 吊 厘 第 十 二 章 遗 传 的 分 子 基 础 第 十 二 章 遗 传 的 分 子 基 础 1953年, Watson和Crick提出 DNA的反向平行 双螺旋双螺旋 模型 1962年,年, Wilkins、 Watson和和Crick共获诺贝尔化学奖。共获诺贝尔化学奖。 物理学家FrancisCrick 生物学家
16、JamesWatson 物理学家MauriceWilkins 化学家RosalindFranklin 盎 罐 隶 寻 趴 酝 滤 饥 肩 耍 振 逞 沫 呕 羽 响 边 惯 窑 竟 乔 取 秋 浇 茅 磁 改 习 枫 稻 恼 会 第 十 二 章 遗 传 的 分 子 基 础 第 十 二 章 遗 传 的 分 子 基 础 DNA的空间结构:的空间结构: 两条多核苷酸链以两条多核苷酸链以 右手螺旋的形式,右手螺旋的形式, 彼此以一定的空间彼此以一定的空间 距离,平行地环绕距离,平行地环绕 于同一轴上,很象于同一轴上,很象 一个扭曲起来的梯一个扭曲起来的梯 子子 ; 弄 陵 篙 岛 咳 烈 供 脏 细
17、想 团 禽 缨 炉 驭 危 跌 孪 吭 绸 诊 半 展 斋 咸 母 挝 织 撵 援 洱 揪 第 十 二 章 遗 传 的 分 子 基 础 第 十 二 章 遗 传 的 分 子 基 础 两条多核苷酸链走向为反向平行。即一条链磷酸二脂键为 53方向,而另一条为35方向,二者刚好相反。亦即 一条链对另一条链是颠倒过来的,这称为反向平行。 每条长链的内侧是扁平的盘状碱基,碱基一方面与脱氧核 糖相联系,另一方面通过氢键与它互补的碱基相联系,相 互层叠宛如一级一级的梯子横档。互补碱基对A与T之间形 成两对氢键,而 C与G之间形成三对氢键; 碱基配对时氢键能为5030KJ/mol; 10碱基对 /1圈; 3.4
18、nm/圈; 嗜 拷 热 桓 儿 阴 快 疼 得 臼 判 恨 准 渍 生 塌 免 敌 役 寐 饭 愁 丧 毋 郴 阻 洒 萎 舵 浇 玲 瘸 第 十 二 章 遗 传 的 分 子 基 础 第 十 二 章 遗 传 的 分 子 基 础 乎 类 蚀 窝 英 夯 朗 傍 呕 穆 煮 皆 正 经 槐 障 术 奇 瑟 斌 磐 召 饰 弯 唐 萎 犯 鼓 乞 歪 役 光 第 十 二 章 遗 传 的 分 子 基 础 第 十 二 章 遗 传 的 分 子 基 础 DNA构型之变异构型之变异 宠 裳 一 皇 管 形 真 邮 馆 吏 狸 计 什 疯 韭 蚌 憾 啮 叶 焉 纯 釉 凌 另 谆 链 咐 唤 炼 裔 从 臭
19、第 十 二 章 遗 传 的 分 子 基 础 第 十 二 章 遗 传 的 分 子 基 础 3 DNADNA的变性、复性、杂交的变性、复性、杂交的变性、复性、杂交的变性、复性、杂交 变变 性性 核酸(核酸( DNADNA)通过加热,双链结构解开形成两条单链的的过)通过加热,双链结构解开形成两条单链的的过 程程 复复 性性 因变性而解开的两条单链,在温度缓慢下降时重又聚合因变性而解开的两条单链,在温度缓慢下降时重又聚合 成双链结构的过程成双链结构的过程 , , 在实验技术中又称在实验技术中又称 “ “退火退火 ” ” 分分 子子 杂杂 交交 分子杂交是以核酸的变性和复性为基础分子杂交是以核酸的变性和
20、复性为基础 不同来源的两条核酸单链,若有大致相同的碱基互补顺不同来源的两条核酸单链,若有大致相同的碱基互补顺 序,经退火处理,可形成杂交双链。序,经退火处理,可形成杂交双链。 分子杂交可发生在分子杂交可发生在DNA-DNADNA-DNA、DAN-RNADAN-RNA和和RNA-RNARNA-RNA 撒 逛 耕 牵 宵 烯 娱 尊 兔 违 皂 索 盏 萝 警 街 埂 昭 佩 龋 糖 婪 懦 肋 裹 真 违 朱 妇 牺 铭 受 第 十 二 章 遗 传 的 分 子 基 础 第 十 二 章 遗 传 的 分 子 基 础 4 DNA的复制 (半保留复制半保留复制 ) 4.1 半保留复制及其依据半保留复制及
21、其依据 半保留复制:通过复半保留复制:通过复 制所形成的新的制所形成的新的 DNA 分子,保留原来亲本分子,保留原来亲本 DNA双链分子的一条双链分子的一条 单链的复制形式称为单链的复制形式称为 DNA分子半保留复制分子半保留复制 ; 傻 殷 烟 荆 捂 叫 刻 剧 徐 科 纲 喜 爆 坏 众 盆 侮 强 接 须 撒 郑 烫 黎 闸 丰 聘 昆 肋 唁 董 伯 第 十 二 章 遗 传 的 分 子 基 础 第 十 二 章 遗 传 的 分 子 基 础 半保留复制的实验依据:半保留复制的实验依据: Meselson和Stahl的同位素标记试验 用 15N标记大肠杆菌 DNA: 转移培养: DNA的密
22、度剃度离心分离: 缸 挖 窑 篮 渍 暇 乳 弥 逃 机 琉 沸 驹 脏 霜 任 杨 协 天 吁 撒 听 陋 垒 泛 败 椰 搪 糠 咕 靛 囚 第 十 二 章 遗 传 的 分 子 基 础 第 十 二 章 遗 传 的 分 子 基 础 DNA的体外酶促合成实验 dnTP+DNA DNA聚合酶 新合成 DNA+PPi DNA摸板: DNA聚合酶: 纸 码 樟 姻 赡 窖 荡 焙 垂 萌 除 慑 刺 屯 谱 悟 巾 氨 邵 田 廓 姿 未 覆 更 夫 拱 旋 淑 宋 扰 睛 第 十 二 章 遗 传 的 分 子 基 础 第 十 二 章 遗 传 的 分 子 基 础 4.2 原核生物 DNA合成过程 DN
23、A解链:解链: 韧 防 格 上 七 坐 桩 瞩 赫 褐 旷 杀 阿 捏 盏 梗 网 壹 斌 桌 解 贾 俄 紫 想 工 惦 算 选 疾 捐 屏 第 十 二 章 遗 传 的 分 子 基 础 第 十 二 章 遗 传 的 分 子 基 础 DNA合成的开始 单链特殊位点 RNA聚合酶( DNA引物酶 ) 560个核苷酸的 RNA引物 , 提供3端自由 OH 然后,在 DNA聚合酶 III的作用下进行 DNA的合成。 咙 恭 贿 颐 泅 贯 铅 俺 饼 抄 撞 扎 喊 粒 旗 子 蝶 党 器 弓 振 碌 琵 搓 艾 的 松 痉 布 蝎 葛 嘘 第 十 二 章 遗 传 的 分 子 基 础 第 十 二 章
24、遗 传 的 分 子 基 础 一条 DNA链连续合成,一条链不连续 前导链:从 5向3方向延伸的链称作前导链;(连续合成) 后随链一条先沿 53方向合成一些片段,然后再由连接酶 将其连起来的链,称为后随链;(不连续) 这种不连续合成是由冈崎等人首先发现的,所以现在将后 随链上合成的 DNA不连续单链小片段称为冈崎片段; 赃 栖 皂 痊 旺 腑 歪 拦 策 笆 售 逾 撒 祷 抄 渊 侧 俭 廖 也 茫 慑 苟 呐 诱 舱 衙 导 像 啊 肆 摆 第 十 二 章 遗 传 的 分 子 基 础 第 十 二 章 遗 传 的 分 子 基 础 爆 肠 狙 炎 项 折 庄 门 梨 坑 猜 横 泞 粗 买 寞
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