第三章遗传的分子基础

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第三章遗传的分子基础PPT课件

A. 2.5％
B. 5％
C. 20％
D. 80％
DNA分子半保留复制的相关计算
一个DNA分子不论复制几代，产生的 DNA分子中含母链的DNA分子总是2 个,含母链也总是2个。
一个DNA分子复制n次后，产生的 DNA分子总数为2n，产生的DNA分子单链（脱氧核苷酸链）为2n×2
被标记的DNA分子连续复制n代后，子代含有标记的DNA量为：(1/2)n
诺贝尔奖牌
2020/10/4
克里克的夫人美术家奥迪勒设计的DNA 双螺旋结构图
1 5
DNA分子的结构模式图
DNA分子X衍射照片
2020/10/4
16
一、DNA分子的结构
1. DNA分子的基本单位：脱氧核苷酸
脱氧核糖＋磷酸＋碱基 A腺嘌呤＝ T胸腺嘧啶 G鸟嘌呤≡ C胞嘧啶
2020/10/4 DNA分子是核苷酸的多聚1体7
标记的DNA分子连续复制n代后，含有被标记的DNA分子数= (1/2)n-1
一个32P标记的噬菌体侵染细菌后经过 n次复制后,子代中不含标记物的噬菌体为(2n-2)
后代中所含标记物的分子占全部后代分子的比例为：2/2n
有m个某种碱基的DNA分子，连续复制n次后所需游离的该碱基数为：m(2
8．具有100个碱基对的一个DNA分子片段，内含40个胸腺嘧啶，如果连续复制两次，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为：
2.衣藻细胞DNA分布和含量的百分比为:染色体 84%,叶绿体14%，线粒体0.3%～10%，游离 0.9%～1.0%，该实例说明（）
A. DNA是主要的遗传物质 B.DNA只存在于细胞核内 C. 染色体是DNA的主要载体 D.染色体是DNA的唯一载

第三章遗传物质的分子基础

Page 41
增强子：可以增强真核基因启动子转录效率的顺式
作用元件，特异性的与反式作用因子结合，在启动子和增强子之间形成DNA环，促进增强子的结合蛋白与启动子的结合蛋白相互作用，或者与RNA聚合酶相互作用，增强基因转录活性。
沉默子：与增强子性质相似，但结合反式作用因子，
对转录起遏制作用。
Page 46
多肽链的合成
小亚基
UGA
释放因子
RF
丙
大亚基
丝
fMet
fMet
UAC
CGG UAC
CGG
fMet 大亚基小亚基
肽基转移酶易位酶G因子形成肽键 A G AEF-G
fMet fMet
丙
GTP
P 位
P 位
丙丙
2 3 EF-T GTP GTP
IF
苏苏
A A A P 位位位
CAAT box TATA box
Exon
GC box
Intron
Page 40
Ⅲ类启动子：包括A、B、C盒，能够调控5S rRNA、 tRNA、U6 snRNA等RNA分子的编码基因，位置独特，如tRNA基因启动子A、B、C三盒分别位于+10bp到+20bp以及+50bp到+60bp 两个区域。
转录翻译
DNA
复制
逆转录
RNA
复制
蛋白质
Page 43
（一）转录
一个特定基因的DNA双链分子中只有一条链带有遗传信息，称为编码链（coding strand），互补链称为反编码链（anticoding strand）。转录（transcription）是指在RNA聚合酶的催化下，以DNA反编码连为模板，按照碱基互补配对原则（A=T,C-G），以4种 NTPs(ATP、UTP、CTP、 GTP)为原料合成RNA的过程。

《医学遗传学》第三章.遗传的分子基础

泸州医学院医学生物学与遗传学教研室
Chapter 3
基因组DNA DNA的存在形式二、基因组DNA的存在形式
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Chapter 3
（一）单一序列
是指基因组中仅有单个或少数拷贝的（是指基因组中仅有单个或少数拷贝的（仅出现一次或少数几次的） DNA序列一般由800bp～序列， 800bp 一次或少数几次的） DNA 序列，一般由 800bp ～ 1000bp bp组成约占基因组的60 65% 60% 1000bp组成，约占基因组的60%-65%。
Chapter 3
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Chapter 3
（三）多基因家族
多基因家族（多基因家族（ multigene family ）是指 family）由一个祖先基因经过重复和变异形成的一组来源相同、结构相似、功能相关的基因。来源相同、结构相似、功能相关的基因。
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Chapter 3
基因（gene）基因（gene）：是编码蛋白质多肽链或功能RNA所必需的全部核苷酸序列。 RNA所必需的全部核苷酸序列功能RNA所必需的全部核苷酸序列。
一个基因不仅包括编码蛋白质多肽链或RNA 一个基因不仅包括编码蛋白质多肽链或 RNA的 RNA的核酸序列，核酸序列，而且包括为保证转录所必需的调控序列。控序列。
表3-1人类中某些遗传病的基因突变频率
遗传病白化病苯丙酮尿症血友病色盲鱼鳞病肌肉退化症小眼球症突变频率 28× 28×10-6 25× 25×10-6 27×10-6 27× 28× 28×10-6 11× 11×10-6 43× 43×10-6 5×10-6

03遗传分子基础

GTP
小 fMet 亚基
fMet
GTP IF32
大
亚
U A基C
A
5,
小亚
UAC AU G
I位F23
基
GTP
GD3,P+Pi
IF32 3IF032S--m3m0RRSN-NmAAR--35N00ASS三--ffMM元ee复tt--tt合RRNN物AAff
IF2
GDP+Pi
fMet
大亚基
A
5,
位小 U A C
（E1）内含（子E1（1）I1）（E2）内（含E子32）（I2）AAT（AEAA3） AAAAAATAAAAAAAA回AA文A顺序A
1
30 1
30 31 104 105 146 105 146
(一)剪接：按照GT-AG法则，切去内含子。细胞核内snRNA参与剪接过程。
(二)戴帽：
2、增强子不具启动子的功能，但能增强转录活性
的一段DNA 顺序，位置自由。常有组织特异性。
3、终止子：由反向重复序列及特定序列5’－AATAAA－3’ 组成。
人类珠蛋白基因结构图
转录起始点
5 GC框
GC框
CAAT框
RNA聚合酶结合
TATA框 RNA聚合酶结合
外显子 1 （E1）
4、RNA引物。
一、双向复制
复制子：复制叉
复制起始点
5 3
3 5
复制叉
二.半保留复制（semi-conservative
replication) T—AG—C
G-C
T—A
AA T-TT CG G—C
TT
T—A A-T
G—C C—G

医学遗传学遗传分子基础

螺旋结构每隔 10个碱基对（ base pair ，bp ）重复
一次，间隔为3.4 nm
遗传分子基础
DNA分子及其结构
? DNA双螺旋结构稳定因素
? 氢键 ? 碱基堆集力 ? 磷酸基上的负电荷被胞内组蛋白或正离子
中和 ? 碱基处于疏水环境中
遗传分子基础
细胞内遗传物质——DNA分子的存在形式
作为遗传物质载体的染色体，主要化学组成包括脱氧核糖核酸 (DNA) ，组蛋白，非组蛋白和少量的 RNA (chromatin RNA ， cRNA) ，在各成分含量的比较中发现， DNA 和组蛋白的含量接近 1:1 ，比值相对稳定，而非组蛋白和 cRNA 的含量常有较大变化，一般是随细胞的生理状态的不同而发生改变。
医学遗传学
第三章遗传的分子基础
DNA是遗传信息的载体，遗传信息编码在DNA分子的核苷酸序列中，它以化学键的形式存在于染色体上。在人类， DNA 通过生殖细胞从亲代向子代传递。
遗传分子基础
遗传分子基础
第一节 DNA的分子结构与特征
DNA分子及其结构
? DNA分子的组成和一级结构
DNA是一种双螺旋的生物大分子，其基本组成单位是单核苷酸，每个 DNA分子都是由许许多多的核苷酸组成的多聚体。
遗传分子基础
细胞内遗传物质——DNA分子的存在形式
? 重复序列 (repetitive sequence) 是指一个基因组中存在有多个拷贝的 DNA序
列，约占人类基因组的 90% ，这些重复序列对于维持染色体的结构和稳定、参与减数分裂时同源染色体的联会配对，甚至对基因功能的调节具有重要的作用。
戊糖脱氧核糖
磷酸碱基
嘧啶：ＴＣ嘌呤：ＡＧ

遗传的分子基础

遗传的分子基础
染色体中的化学组成主要是DNA和组蛋白。

携带遗传信息的主要是DNA分子的一个特定片段——基因。

基因是细胞内遗传信息的结构和功能单位，它能通过特定的表达方式控制和影响个体的发生和发育。

人体细胞内的DNA是由两条多核苷酸链结合而成的一条双螺旋分子结构，每个基因都是DNA多核苷酸链上的一个特定的区段。

基因的复制是以DNA复制为基础。

在细胞周期中，DNA双螺旋中的两条互补链间的氢键断裂，双螺旋解旋，然后在特异性酶的作用下，以每股链的碱基顺序为模板，吸收周围游离核苷酸，按碱基互补原则，合成新的互补链。

当新旧两股链结合后就形成了与原来碱基顺序完全相同的两条DNA双螺旋，并具备完全相同的遗传信息，从而保证了亲子代间遗传的连续性。

由此可见，DNA分子中的碱基对的排列顺序蕴藏着与生命活动密切相关的各种蛋白质的氨基酸排列顺序的遗传信息。

基因的基本功能一方面是通过半保留复制，将母细跑的遗传信息传递给子细胞，以保证个体的生长发育，并在繁衍的过程中保持遗传性状的相对稳定。

另一方面是经过翻译、转录而控制蛋白质的合成，构成各种细胞、组织，形成各种酶，催化生命活动中的各种生化反应，从而影响了遗传性状的形成，使遗传信息得以表达。

一旦DNA分子结构发生改变，它所控制的蛋白质中氨基酸顺序也发生了改变，这就是突变，也是异常性状和遗传病的由来。

第三章--遗传物质的分子基础(共73张PPT)

第8页，共73页。
结论：
在加热杀死的 ⅢS型肺炎双球菌中有较耐高温的转化物质能够进入ⅡR型-->ⅡR 型转变为ⅢS型-> 无毒转变为有毒。
16后，Avery等用生物化学方法证明这种引起转化的物质是DNA，他们将SⅢ型细菌的DNA提取物与RⅡ型细菌混合在一起，在离体培养条件下，成功的使少数RⅡ型细菌定向转化为SⅢ型细菌。(如图）
（2）大肠杆菌的染色体结构：
染色体DNA 结合物质：
几种DNA结合蛋白、RNA。
第25页，共73页。
二、真核生物染色体
(一)染色质的基本结构
染色质(chromatin)是染色体在细胞分裂的间期所表现的形态，呈纤细的丝状结构，故亦称为染色质线(chromatin fiber)。
染色质
DNA 占染色质重量的30~40% 组蛋白：H1、H2A、H2B、H3和H4
烟草花叶病毒（TMV）是由RNA与蛋白质组成的管状微粒，它的中心是单螺旋的RNA，外部是蛋白质的外壳。（如图）
第13页，共73页。
如果将TMV的RNA与蛋白质分开，把提纯的RNA接种到烟叶上，可以形成新的TMV而使烟草发病；单纯利用它的蛋白质接种，就不能形成新的TMV，烟草继续保持健壮。如果事先用RNA酶处理提纯的RNA，再接种到烟草上，也不能产生新的TMV。
第21页，共73页。
(二)DNA构型之变异
近来发现DNA的构型并不是固定不变的，除主要以瓦特森和克里克提出的右手双螺旋构型存在外，还有许多变型。
瓦特森和克里克提出的双螺旋构型称为B－DNA。 B－DNA是DNA在生理状态下的构型。
当DNA在高盐浓度下时，则以A－DNA形式存在。A－DNA是
DNA的脱水构型，它也是右手螺旋，但每螺圈含有11个核苷酸对。 A－DNA比较短和密。

生物必修二第三章遗传的分子基础概念总结

第三章遗传的分子基础一、基本概念1．基因：一段包含一个完整的遗传信息单位的有功能的核酸分子片段。

在大多数生物中是一段DNA ，在某些病毒中是一段RNA 。

2．DNA的复制：新的DNA的合成就是产生两个跟亲代DNA完全相同的新的DNA分子的过程。

3． ___转录____ ：遗传信息由DNA传递到RNA上的过程。

4．翻译：核糖体沿着mRNA的运行，氨基酸相继加到延伸中的多肽链上。

5．逆转录：遗传信息由RNA传递到DNA上的过程。

6．遗传密码：mRNA上每相连的三个核苷酸，能决定一种氨基酸。

7．基因表达：基因形成RNA产物以及mRNA被翻译为基因的蛋白质产物的过程。

二、主要结论1．ＤＮＡ分子的基本组成单位是脱氧核苷酸。

它是由①磷酸②碱基③脱氧核糖组成。

其中，②和③结合形成的单位叫核苷。

组成ＤＮＡ的②有四种：腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）和胸腺嘧啶（T）。

所以，组成DNA的脱氧核苷酸有四种。

2．ＤＮＡ的空间结构特点：（１）两条长链按方向平行方式盘旋成双螺旋结构；脱氧核糖和磷酸构成基本骨架排列在外侧，内侧是＿碱基＿＿＿；（２）两条链上的碱基遵循碱基互补配对原则，通过氢键连接。

（３）碱基配对原则： A 与T、G与C 配对。

3．DNA分子的功能：DNA分子的脱氧核苷酸的排列方式中_携带_______着遗传信息。

DNA分子通过_复制____，使遗传信息从亲代传递给子代，保持了前后代遗传信息的连续性。

DNA分子具有携带和表达遗传信息的双重功能。

4．蛋白质合成过程：（1）以__DNA分子一条链__为模板，在细胞核中合成___mRNA___________；（2）____mRNA____通过细胞核的__核孔__进入细胞质，在细胞质中的__核糖体_（一种细胞器）合成蛋白质。

5．中心法则（图）：三、横向联系1．脱氧核苷酸、基因、DNA、染色体的关系基本组主要成单位片断组成成分（1）图 G是蛋白质。

（2）图中E、F与G的关系是基因是DNA大分子中的一个片段，有遗传效应的DNA片段___。

遗传的分子基础 PPT课件

基面结构和病毒复制机制
E. W. Sutherland（美） 1971 R. Dulbecco（意） W. Arber（瑞士） H. O. Smith（美） 1975 1978 1978
发现3’,5’-环AMP和激素作用机制肿瘤病毒和细胞遗传物质之间的相互作用发现细菌限制性内切酶发现限制性内切酶作用方式的特点
磷酸、戊糖和碱基
核酸有两类，一类为脱氧核糖核酸（deoxyribonucleic acid, DNA)，另一类为核糖核酸（ribonuleic acid RNA)。 DNA存在细胞核和线粒体内，携带和传递遗传信息，决定细胞和个体的基因型（genetype)。 RNA存在于细胞质和细胞核内，参入细胞内DNA遗传信息的表达。病毒中，RNA也可作为遗传信息的载体。
功能：遗传信息的贮存和携带者
核糖核酸：RNA
(ribonucleic acid)
分布于胞质、核、胞液。参与遗传信息的表达的各过程。某些病毒RNA也可作为遗传信息的载体。
DNA是遗传的物质基础
阿委瑞
Oswald Avery
R型细菌：无毒型肺炎球菌 S型细菌：有毒型肺炎球菌
（1877-1955）
科学证明，一切生物都含有核酸。
核
酸
核酸（nucleic acid)是以核苷酸为基本组成单位,通过3′，5′-磷酸二酯键连接而成的生物大分子。 4种三磷酸脱氧核糖核苷以3’、5’磷酸二酯键相连构成一个没有分枝的绒性大分子，它们的两个末端分别称5’末端（游离磷酸基）和3’末端。
核酸的基本组成单位—核苷酸
Ala一级结构测定
合成遗传密码
M. W. Nirenberg（美）1968
生理学、医学

遗传分子基础ppt.ppt

D组：S型细菌的DNA+DNA酶→水解产物+R型细菌→ 注射到小鼠体内
3.观测小鼠的生活状况
实验结果
A组:存活,B组:死亡,C组:存活,D组:存活
只有B组小鼠死亡,说明B组有S型细菌,说明S型细菌的
实验分析 DNA使R型细菌发生转化变成了S型细菌;S型细菌的其
他物质不能使R型细菌发生转化
12
二、艾弗里确定转化因子的实验
(1)如果“转化因子”是DNA，那么S型细菌的DNA+R 型细菌→注射到小鼠体内，小鼠死亡。
假设
(2)如果“转化因子”是蛋白质，那么S型细菌的蛋白质 +R型细菌→注射到小鼠体内，小鼠死亡。
(3)如果“转化因子”是多糖，那么S型细菌的多糖+11R 型细菌→注射到小鼠体内，小鼠死亡。
实验材料
S型细菌、R型细菌、小鼠
S型菌的DNA R型细菌
S型菌
R型细菌
S型菌的
R型细菌蛋白质或荚膜多糖只长R型菌
S型菌的 R型细菌 DNA+DNA酶
只长R型菌
13
实验结 S型细菌体内只有DNA才是“转化因子”,即DNA 论是遗传物质,蛋白质不是遗传物质
思考: 你认为在证明DNA是遗传物质还是
蛋白质是遗传物质的实验中最关键的设计思路是什么？
第三章遗传的分子基础
第一节探索遗传物质的过程
1
生物亲代与子代之间，在形态、结构和生理功能上常常相似，这就是遗传现象。
生物的遗传特性，使生物界的物种能够保持相对稳定。
生物的各项生命活动都有它的物质基础。生物遗传的物质基础是什么呢？
根据现代细胞学和遗传学的研究得知，控制生物性状的主要遗传物质是脱氧核糖核酸（DNA）。

第三章遗传物质的分子基础

第三章遗传物质的分子基础一、名词解释1.半保留复制：DNA分子的复制，首先是从它的一端氢键逐渐断开，当双螺旋的一端已拆开为两条单链时，各自可以作为模板，进行氢键的结合，在复制酶系统下，逐步连接起来，各自形成一条新的互补链，与原来的模板单链互相盘旋在一起，两条分开的单链恢复成DNA双分子链结构。

这样，随着DNA分子双螺旋的完全拆开，就逐渐形成了两个新的DNA分子，与原来的完全一样。

这种复制方式成为半保留复制。

2.冈崎片段：在DNA复制叉中，后随链上合成的DNA不连续小片段称为冈崎片段。

3.转录：由DNA为模板合成RNA的过程。

RNA的转录有三步：① RNA链的起始；② RNA链的延长；③ RNA 链的终止及新链的释放4.遗传密码：是核酸中核苷酸序列指定蛋白质中氨基酸序列的一种方式，是由三个核苷酸组成的三联体密码。

密码子不能重复利用，无逗号间隔，存在简并现象，具有有序性和通用性，还包含起始密码子和终止密码子。

5.中心法则：蛋白质合成过程，也就是遗传信息从DNA-mRNA-蛋白质的转录和翻译的过程，以及遗传信息从DNA到DNA的复制过程，这就是生物学的中心法则。

二、问答题1.如何证明DNA是生物的主要遗传物质？答：DNA作为生物的主要遗传物质的间接证据：（1）每个物种不论其大小功能如何，其DNA含量是恒定的。

（2）DNA在代谢上比较稳定。

（3）基因突变是与DNA分子的变异密切相关的。

DNA作为生物的主要遗传物质的直接证据：（1）细菌的转化已使几十种细菌和放线菌成功的获得了遗传性状的定向转化，证明起转化作用的是DNA；（2）噬菌体的侵染与繁殖主要是由于DNA进入细胞才产生完整的噬菌体，所以DNA是具有连续性的遗传物质。

（3）烟草花叶病毒的感染和繁殖说明在不含DNA的TMV中RNA就是遗传物质2.简述DNA的双螺旋结构及特点。

答：根据碱基互补配对的规律，以及对DNA分子的X射线衍射研究的成果，提出了DNA双螺旋结构。

遗传物质的分子基础

原核细胞中的转录终止
• 依赖ρ因子的转录终止 • 非依赖ρ 因子的转录终止
• 依赖ρ因子的转录终止 ρ因子识别 DNA 上终止序列并与之结合当 RAN pol 移至终止位点，与ρ因子结合 RAN 链脱离模板，转录终止
• 非依赖ρ 因子的转录终止
DNA 模板上靠近终止处，有些特殊的碱基序列，转录出 RNA 后，RNA 产物局部形成发夹结构，引起转录终止。
具有反转录酶性质的端粒酶。
二、DNA 复制的特征
1、半保留性复制形成的子代DNA中，一条单链来自亲代模板 DNA，另一条单链则为完全重新合成的互补链。这种复制方式称为半保留复制。
AT GC GC TA AT CG TA GC CG CG AT CG TA GC GC
母链DNA
CG CG AT CG TA GC GC
第三章遗传物质的分子基础
第二节核酸的分子结构
• 1、DNA的分子结构 • 2、RNA的分子结构 • tRNA • rRNA • mRNA
第三节 DNA复制
DNA的复制概念
DNA复制 (replication)： DNA 分子在 DNA 合成酶系的作用下，合成与自身分子结构相同的子代 DNA 的过程。
3´
? | | | | | | | | | | |
3´ T C G A A G T C C T A G C G A C 5´
• 3 5外切酶活性辨认错配的碱基对，并将其水解。
• 5 3外切酶活性切除RNA引物、突变的DNA片段等。
• 连接酶：催化相邻 DNA 片段间的3’- OH 与 5’- PO4 间形成磷酸二酯键，从而使 DNA 片段连接在一起。
一、转录的基本过程 — 起始、延长、终止

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tRNA的三级结构：倒“L”形，所有的tRNA折叠后形成大小相似及三维构象相似的三级结构，这有利于携带的氨基酸的tRNA进入核糖体的特定部位。如图所示：
第三节遗传信息的表达与调控
一、中心法则及其发展

遗传信息从DNA→mRNA→蛋白质的转录和翻译的过程，以及遗传信息从DNA→DNA的复制过程，这就是分子生物学的中心法则(central dogma) 中心法则(central dogma)阐述生物世代、个体以及从遗传物质到性状的遗传信息流向，即遗传信息在遗传物质复制、性状表现过程中的信息流向。最初由Crick提出，并经过了多次修正。
第三章遗传与优生的分子基础
第一节 DNA作为主要遗传物质的证据一、遗传物质应具备的三种基本功能：

1、复制功能遗传物质必须贮存遗传信息，并能将其复制且一代一代精确地传递下去。 2、表达功能遗传物质必须控制生物体性状的发育和表达。 3、变异功能遗传物质必须发生变异，以适应外界环境的变化，没有变异就没有进化。
向3 端进行； 5、RNA的转录和合成由RNA聚合酶催化，聚合酶首先在启动子处与DNA结合，形成转录泡，并开始转录。 6、同样遵循碱基配对原则，只是U代替了 T。
，
，
三、原核生物RNA的合成
转录单位：通常把转录后形成一个RNA 分子的一段DNA序列称之。一个转录单位可能刚好是一个基因，或多个基因。 RNA转录的三步骤：（1）RNA链的起始；（2）RNA链的延长；（3）RNA链的终止和新链的释放。
2、核酸的种类
DNA和RNA
根据组成核苷酸的五碳糖的不同，核酸可以分为两种:脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）。 DNA是所有原核生物和真核生物的遗传物质，病毒只含有RNA或DNA。RNA和DNA的主要区别: （略） 1953年美国哈佛大学的 Waston和英国剑桥大学理论物理学者Crick借助于伦敦皇家学院Wilkins实验室的 Franklin拍摄的DNA分子X光射线衍射照片提出了DNA的双螺旋结构模型。

中心法则所阐述的是基因的两个基本属性：复制与表达。关于这两个属性的分子水平的分析，对深入理解遗传及变异的实质具有重要的意义。

这一法则被认为是从噬菌体到真核生物的整个生物界共同遵循的规律。近年来的研究发现RNA可以反转录成为DNA， RNA还可以自我复制以及在离体条件下DNA 可以直接指导蛋白质的合成，从而增加了原中心法则的信息流向，丰富了中心法则的内容。

DNA分子构型的多态性

近来发现DNA的构型并不是固定不变的，除主要以瓦特森和克里克提出的右手双螺旋构型存在外，还有许多变型。所以现在一般将瓦特森和克里克提出的双螺旋构型称为B－DNA。 B－DNA是DNA在生理状态下的构型。生活细胞中极大多数DNA以B－DNA形式存在。但当外界环境条件发生变化时，DNA的构型也会发生变化。实际上在生活细胞内，B－ DNA一螺圈也并不是正好10个核苷酸对，而平均一般为10.4对。
一、三种RNA分子
3、rRNA：是组成核糖体的主要成分，
核糖体是合成蛋白质的中心。
4、小核苷酸（snRNA）：是真核生物
转录后加工过程中RNA剪接体的主要成分。有五种。
二、RNA合成的一般特点
1、所有的原料为核苷三磷酸；
2、只有一条DNA链被用作模板； 3、RNA链的合成不需要引物的引导； 4、RNA的合成也是从5
示多肽链的两种二级结构
β折叠
α-螺旋
血红蛋白（三级结构）
二、蛋白质的合成
转录翻译多聚合糖体

基因的本质 *
一、基因的概念及发展（一）遗传因子与基因孟德尔把控制性状的因子称为“遗传因子”。
1909年丹麦遗传学家约翰逊，用“基因”一词，代替“遗传因子”。这时基因
只是逻辑推理的产物和一种符号，无实质内容。（二）基因的“三位一体”的概念
当DNA在高盐浓度下时，则以A－DNA 形式存在(图)。 A－DNA是DNA的脱水构型，它也是右手螺旋，但每螺圈含有11个核苷酸对。A －DNA比较短和密，其平均直径为23Å。大沟深而窄，小沟宽而浅。在活体内 DNA并不以A构型存在，但细胞内DNA －RNA或RNA－RNA双螺旋结构，却与 A－DNA非常相似。
中心法则及其发展
中心法则的发展
反转录(逆转录)： – 反转录酶； – cDNA。 RNA的自我复制。 DNA指导蛋白质合成。

三、遗传密码及其特性

遗传密码的基本特性： – 三联性； – 非重叠性； – 连续性； – 简并性； – 有序性； – 通用性。
三、遗传密码及其特性
起始密码子与终止密码子： – 起始密码子：AUG(甲硫氨酸/甲酰甲硫氨酸)； – 终止密码子(无义密码子)：UAA、UAG、UGA。通用性的另外情况：

现在还发现，某些DNA序列可以以左
手螺旋的形式存在，称为Z－ DNA(图)。当某些DNA序列富含G－C，并且在嘌呤和嘧啶交替出现时，可形成Z－ DNA。Z－DNA除左手螺旋外，其每个螺圈含有12个碱基对。分子直径为 18Å，并只有一个深沟。现在还不知道，Z－DNA在体内是否存在。
DNA分子构型的多态性
三、RNA的分子结构
至于RNA的分子结构，就其化学组成上看，也是由四种核苷酸组成的多聚体。它与DNA的不同，首先在于以U代替了T，其次是用核糖代替了脱氧核糖，此外，还有一个重要的不同点，就是绝大部分RNA以单链形式存在，但可以折叠起来形成若干双链区域。在这些区域内，凡互补的碱基对间可以形成氢键(图)。但有一些以 RNA为遗传物质的动物病毒含有双链RNA。

1、在mRNA前体的5'端加上7-甲基嘌呤核苷的帽子（cap） 2、在mRNA前体的3 端加上聚腺苷酸 (poly(A))的尾巴 3、将不编码的内含子序列进行剪接，切除
，

第六节遗传密码与蛋白质的翻译
一、遗传密码遗传密码三联体密码简并起始密码子终止密码子
1、生物性状的体现者－－蛋白质（1）蛋白质的功能 a、作为结构材料，如胶原蛋白； b、运输作用，如血红蛋白和肌红蛋白； c、贮存性营养物质，象受精卵中的卵精蛋白，人乳中的酪蛋白； d、肌肉的主要组成成分－－肌动蛋白和肌球蛋白； e、作为抗体，如免疫球蛋白； f、具有调节体内新陈代谢作用，如胰岛素； g、催化作用，如一大类群具有催化生化反应的酶类。总之，蛋白质是人体生命活动的第一基本要素，是整个生命活动的体现者。（2）蛋白质的化学组成：众多氨基酸相连形成线性的多肽链，多肽链按严格的顺序，特定的方式折叠组合成一个特殊的三维空间结构，就成了一种蛋白质，每种蛋白质的活性和专一性都和这种三维空间构型有关。
关于RNA的自我复制
1、先以自己为模板合成一条互补单链；（模板链称“+”链，新复制的互补链称 “—”链） 2、以“—”链作为模板，复制出一条与自己互补的“+”链。 3、“+”链成为一条新的RNA特点
1、DNA合成发生的时间：仅为细胞周期的S期。 2、复制的起始点为多起点。 3、合成所需的RNA引物和冈崎片断都比原核生物的短。 4、控制前导链和后随链的聚合酶不同。 5、染色体端体的复制。
第二节核酸的化学结构
一、两种核酸及其分布核酸：一种高分子化合物，核苷酸的多聚体。有脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）两类。核苷酸的构成：（1）五碳糖；（2）磷酸；（3）环状含氮碱基

二、碱基的种类：
（1）双环结构的嘌呤：腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）
原核生物DNA合成
(一)、有关DNA合成的酶 1、DNA聚合酶1 2、DNA聚合酶11 3、DNA聚合酶111
（二）DNA复制的过程
1、DNA双螺旋的解链
2、DNA合成的开始
3、一条DNA链连续合成，一条链不连
续 RNA引物：冈崎片断：前导链：后随链（后滞链）：

二、DNA作为主要遗传物质的证据
DNA（27%）
染色体蛋白质（66%） RNA（6%）
组蛋白
非组蛋白
• DNA是遗传物质的间接证据
⒈ 每个物种不同组织的细胞不论其大小和功能如何。它们的DNA含量是恒定的，而且配子中的DNA含量正好是体细胞的一半。 ⒉ DNA在代谢上是比较稳定的。 ⒊ DNA是所有生物的染色体所共有。
的遗传物质。
三、遗传信息的保存者和传递者－－核酸
核酸是一类高分子有机物，以核苷酸为基本结构单位组成。核酸存在于所有的原核生物、真核生物的细胞中，作为遗传物质的核酸，含有可以传递的遗传信息。
1、核酸的化学组成和结构核酸以核苷酸为基本结构单位组成。每个核苷酸包括一个碱基、一份磷酸、一个五碳糖。
RNA二级结构：单链RNA自行盘绕形成局部双螺旋的多“茎”多“环” 结构，螺旋部分称为“茎”或“臂”非螺旋部分称为“ 环”，在螺旋区，A与U配对，G与C配对。
tRNA的二级结构：三叶草形状 RNA三叶草型的二级结构可分为：氨基酸接受区、反密码区、二氢尿嘧啶区、TΨ C区和可变区。除氨基酸接受区外，其余每个区都含有一个突环和一个臂。如图所示：

（2）单环结构的嘧啶：胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（T）尿嘧啶（U）

美妙的DNA双螺旋

1、DNA分子是由两条多核苷酸链以右手螺旋的形式，彼此以一定的空间距离，平行于同一轴上，很像一个扭曲的梯子。 2、DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接（手拉手）构成基本骨架，也就是梯子的两扶手。
4. 用不同波长的紫外线诱发各种生物突变时，其最有效的波长均为2600埃。这与DNA所吸收的紫外线光谱是一致的。

第三章遗传的分子基础

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