遗传物质的分子基础.pptx
1928年，首先实现细菌遗传物质的定向转化1944，用生化方法证明这种活性物质是DNA。IIIS型细菌DNA提取物IIR 型细菌少数R型转化为S型离体条件下混合培养该提取物只为DNA酶所破坏。第1页/共17页（二）噬菌体的侵染与繁殖1 转导是指以噬菌体为媒介进行的细菌遗传物质重组的过程。首先在鼠沙门氏菌中发现的。Phe,trp,try met,his 原养型菌落（频率10 5）进行U型管实验，防止细胞直接接触，允许比细菌小的物质通过，竟也获得野生型重组体，排除了接合的可能性。FA不受DNA酶 的影响，排除了转化的可能性，进一步研究，发现FA是一种噬菌体，称为P22。第2页/共17页2 噬菌体的侵染实验3 烟草花叶病毒的感染与繁殖1952年，Hershey和Chase第一步，用35S或32P标记细菌。第三步，用标记的噬菌体去感染未标记的细菌。第二步，用T2phase噬菌体去感染标记的细菌。结果，T2phase噬菌体用35S标记，大多数放射性在细菌外面。T2phase噬菌体用32P标记，大多数放射性在细菌内部，并传给子代噬菌体。第3页/共17页第二节 核酸的化学结构一 两种核酸及其分布核酸DNARNA核苷酸含氮碱基五 碳 糖磷 酸DNA与RNA的主要区别：1 五碳糖 2 含氮碱基 3 单、双链 4 长短分布DNA：绝大部分在核内染色体上，少数在叶绿体、线粒体等细胞器内。RNA：细胞核、质中均有，核内多集中于核仁，少在染色体。二 DNA的分子结构1953年，Watson和Crick提出（一）DNA的双螺旋结构第4页/共17页（二）DNA构型之变异第三节 染色体的分子结构1 BDNA：生理状态下构型2 ADNA：脱水构型3 ZDNA：左手螺旋三 RNA的分子结构多以单链形式存在，但可部分折叠形成若干双链区域一 原核生物染色体通常只有一个核酸分子（DNA或RNA）病毒：只有一个DNA或RNA分子；单双链均可；多为环状，少为线状细菌：均为双链环状的DNA分子第5页/共17页二 真核生物染色体（一）染色质的基本结构染色质DNARNA蛋白质组蛋白：H1、H2A、H2B、H3、H4非组蛋白基本结构单位：核小体、连接丝和一分子组蛋白H1。根据染色反应，间期细胞核中的染色质可分为常染色质和异染色质。（二）染色体的结构模型第6页/共17页第四节 DNA的复制一 DNA的复制的一般特点1 半保留复制：形成的新链一条来自亲本，一条是新合成的。2 半不连续复制：一条链的复制为连续的，另一条链的复制为不连续的。3 DNA复制的顺序性：DNA的复制从特定的起始点开始。二 原核生物DNA的合成(一）有关DNA合成的酶1 DNA聚合酶 I（1）53聚合酶功能（2）53核酸外切酶功能（3）35核酸外切酶功能主要作用：可能与DNA合成过程中错误的修复有关。第7页/共17页2 DNA聚合酶 II（1）53聚合酶功能（2）35核酸外切酶功能主要作用：起修复作用的DNA聚合酶。3 DNA聚合酶 III（1）53聚合酶功能（2）35核酸外切酶功能是细胞中真正控制DNA合成的酶，由、和等20个亚基组成，全酶分子量167500。3种DNA聚合酶的共同特性：（1）都具有53聚合酶功能（2）都需要引物（3）均具有核酸外切酶功能，即具有校对功能。第8页/共17页（二）DNA的复制的过程三 真核生物DNA合成的特点1DNA双螺旋的解链2 DNA合成的开始3一条链连续合成，一条链不连续前导链：连续合成后随链：不连续合成，形成冈崎片段1 DNA合成只发生在细胞周期的某个时期。2 真核生物DNA复制是多起点的。3 真核生物DNA合成所需的RNA引物及后随链上合成的冈崎片段的长度比原核生物要短。4 有两种不同的DNA聚合酶分别控制前导链和后随链的合成。5 染色体端体的复制。第9页/共17页第五节RNA的转录及加工一 三种RNA分子（一）mRNA功能：把DNA上的遗传信息精确无误的转录下来，然后由mRNA的碱基顺序决定蛋白质的氨基酸顺序，完成基因表达过程中的遗传信息的传递过程。（二）tRNA功能：tRNA能够根据mRNA的遗传密码依次准确地将它携带的氨基酸连成多肽链。tRNA的共性：1 5之末端具有G或C2 3之末都以ACC顺序结束3 有一个富鸟嘌呤的环4 有一个反密码子环5 有一个胸腺嘧啶环第10页/共17页二 RNA的合成的一般特点三 原核生物RNA的合成（三）rRNArRNA是核糖体的主要成分。1 与DNA合成的不同点：（1）原料不同（2）只有一条链被用作模板链（3）RNA链的合成不需要引物通常把转录后形成的一个RNA分子的一段DNA序列称为一个转录单位。2 模板链3 非模板链（一）RNA聚合酶E.coli 由2 五个亚基组成。2 称为核心酶，2 称为全酶。亚基：与RNA聚合酶的四聚体核心的形成有关亚基：含有核苷三磷酸的结合位点第11页/共17页（二）链的起始（三）链的延伸 亚基：碱性最强，担任与DNA模板结合的角色亚基：识别转录的起始位点，并使RNA聚合酶结合在启动子部位1.10共有序列 TATAAT RNA聚合酶结合位点2.35共有序列 TTGACA RNA聚合酶识别位点延伸速度：30 50个核苷酸/秒（四）链的终止RNA链遇到终止信号时，RNA转录复合体发生解体，而使新合成的RNA链释放出来。四 真核生物RNA的转录和加工（一）真核生物RNA的转录的特点第12页/共17页（二）mRNA 的加工1 真核生物RNA的转录是在细胞核进行的。2 真核生物 mRNA分子一般只编码一个基因。3 真核生物RNA聚合酶较多。RNA聚合酶I：位于核仁，负责5.8S、18S、28SrRNA的转录RNA聚合酶II：位于核质，负责hnRNA、snRNA 的转录RNA聚合酶III：位于核质，负责tRNA、5SrRNA的转录4 真核生物RNA聚合酶不能独立转录RNA与转录起始有关的序列：（1）TATA框（2）CAAT框（3）增强子1 加帽 7甲基鸟嘌呤核苷的帽子2 加尾 在mRNA 3端加上一个polyA 尾第13页/共17页第六节 遗传密码与蛋白质的翻译一 遗传密码3 切除内含子（1）tRNA 在剪接内切核酸酶的催化下，非常精确地在内含子与外显子交界处切割，并在一种特殊的剪接连接酶作用下重新连接起来，而成为成熟的tRNA。（2）rRNA RNA自剪接，这种具有自动催化活性的RNA有时也称作核酶。（3）mRNA 在核酸剪接体作用下完成。1 遗传密码的通用性2 遗传密码的兼并性3 遗传密码的偏倚性4 遗传密码无逗号二 蛋白质的合成第14页/共17页(一）蛋白质合成的起始2 真核生物蛋白质合成的起始1 原核生物蛋白质合成的起始（1）IF3与30S亚基结合（2）起始 tRNA与IF2形成复合体直接进入部分的P位点去识别mRNA上的起始密码子。从而形成IF3 30S fMettRNAf Met IF2 GTP复合体。（3）50S亚基与上述复合体结合，GTP 在IF2作用下水解成GDP和Pi并释放出能量，核糖体调整构象变成活性复合体。（4）IF2和 IF3从起始复合体上解离下来，fMettRNAf Met进入完整的P位点，A位点已准备接受由mRNA第二个密码子编码的氨酰tRNA。与原核生物基本相同，但更加复杂。真核生物蛋白质合成的起始明显不同与原核生物的是：（1）蛋白质合成的起始的起始氨基酸为甲硫氨酸而不是甲酰化甲硫氨酸。（2）合成的起始位置一般在mRNA 5端的第一个起始密码子AUG位置，而不是在一个特殊的起始序列处。第15页/共17页（二）多肽链合成的延伸（三）多肽链合成的终止1 氨酰tRNA与核糖体结合2 肽键形成3 移位当A位点出现终止密码，释放因子直接结合在终止密码上，肽基转移酶催化一个水分子，而不是把一个氨基酸加到肽基tRNA上，从而使多肽链从P位tRNA上释放出来，离开核糖体，完成多肽链的合成。第16页/共17页感谢您的观看！第17页/共17页
