第2章遗传物质的分子基础课件.ppt
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- 关 键 词:
- 遗传物质 分子 基础 课件
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1、第第2章章 遗传物质的分子基础遗传物质的分子基础第第2节节 核酸的化学结构核酸的化学结构染色体染色体DNA(27)蛋白质蛋白质(66)RNA(6)组蛋白组蛋白(含量比较稳定,(含量比较稳定,与与DNADNA大致相等)大致相等)非组蛋白非组蛋白 碱基结构碱基结构核苷和核苷酸核苷和核苷酸磷酸二脂键磷酸二脂键DNADNA分子结构分子结构和表示方法和表示方法DNADNA双螺旋结构双螺旋结构右手螺旋右手螺旋反向平行(反向平行(antiparallelantiparallel)内侧是扁平的盘状碱基内侧是扁平的盘状碱基两 条 链 的 碱 基 以 氢 键两 条 链 的 碱 基 以 氢 键(hydrogen b
2、ondhydrogen bond)与互补)与互补碱基相连碱基相连A AT T;C GC G上下碱基对相距上下碱基对相距0.34nm0.34nm每个螺旋长每个螺旋长3.4nm3.4nm,10bp10bp,直径直径2nm2nm大沟(大沟(major groovemajor groove)和)和小沟(小沟(minor grooveminor groove)氢氢 键键DNADNA结构模型结构模型DNADNA结构示意图结构示意图碱基排列顺序的多样性碱基排列顺序的多样性DNADNA分子是由分子是由A-TA-T和和C-GC-G两种两种bpbp连接起来的,每个连接起来的,每个DNADNA分子一般有成千上万个分
3、子一般有成千上万个bpbp在每一个位置上只有在每一个位置上只有4 4种可能:种可能:A A、T T、C C、G G 假设假设DNADNA分子长分子长1000bp1000bp,就可能有,就可能有4 410001000种不同的排种不同的排列形式,列形式,4 410001000种不同的分子结构种不同的分子结构反映出来的就反映出来的就可能可能是是4 410001000种不同性质的基因。种不同性质的基因。生物体的碱基顺序是稳定的生物体的碱基顺序是稳定的v对特定的生物体来说,对特定的生物体来说,DNADNA分子中的碱分子中的碱基顺序通常是保持不变,这样才能保持基顺序通常是保持不变,这样才能保持该遗传特性的
4、稳定该遗传特性的稳定v只有在特殊的条件下,改变其碱基顺序只有在特殊的条件下,改变其碱基顺序或用碱基类似物代替某一碱基时,才出或用碱基类似物代替某一碱基时,才出现可遗传的变异(现可遗传的变异(突变突变)核苷酸和脱氧核苷酸核苷酸和脱氧核苷酸RNARNA结构结构tRNA结构结构tRNAtRNA分子中含有稀有碱基分子中含有稀有碱基tRNAtRNA的三维结构的三维结构第第3节节 DNA复制复制DNA replicationDNADNA复制的一般特点复制的一般特点 原料:原料:dNTP,互补配对原则互补配对原则 半保留复制半保留复制 半不连续复制半不连续复制 需要引物需要引物 新链的延伸方向只能是新链的延
5、伸方向只能是5 3半保留复制半保留复制 semiconservative semiconservative replicationreplication复制起始点复制起始点 复制起始点复制起始点 replication originreplication origin,oriori DNA DNA分子的复制是在特定位置开始的,这个位分子的复制是在特定位置开始的,这个位点称为复制起始点。点称为复制起始点。原核生物原核生物DNADNA只有一个复制起始点。只有一个复制起始点。真核生物真核生物DNADNA有多个复制起始点。有多个复制起始点。复制子复制子 repliconreplicon 一个复制起始点
6、控制下复制的一段一个复制起始点控制下复制的一段DNADNA 原核生物原核生物DNADNA只有一个复制子只有一个复制子 真核生物每条染色体上有多个复制子真核生物每条染色体上有多个复制子原核生物复制子原核生物复制子真核生物真核生物DNADNA多复制起始点电镜图多复制起始点电镜图复制叉复制叉 replication forkreplication fork 半不连续复制半不连续复制 先导链先导链 随后链随后链 冈崎片断冈崎片断 引物引物 primerprimer原核生物原核生物DNADNA复制复制DNADNA复制所需要的酶复制所需要的酶 引物酶引物酶 primeraseprimerase DNADN
7、A聚合酶聚合酶 DNA polymeraseDNA polymerase DNADNA连接酶连接酶 DNA ligaseDNA ligase 解旋酶解旋酶 helicasehelicase 拓扑异构酶拓扑异构酶DNA复制过程复制过程 起始起始 延伸延伸 终止终止DNADNA复制小结复制小结真核生物DNA的复制特点 细胞周期的特定时期复制细胞周期的特定时期复制 多起点复制多起点复制 冈崎片断较原核生物短冈崎片断较原核生物短 核小体全保留复制核小体全保留复制 染色体端粒的复制染色体端粒的复制细胞周期的特定时期复制细胞周期的特定时期复制 原核生物在整个细胞生长过程中都可以原核生物在整个细胞生长过程中
8、都可以进行进行DNADNA复制复制 真核生物真核生物DNADNA在在S S期复制期复制端粒端粒DNA的复制的复制端粒酶端粒酶 telomerasetelomeraseRNA的复制的复制 有些病毒不含有些病毒不含DNADNA,以,以RNARNA为遗传物质为遗传物质 RNARNA在在RNARNA聚合酶作用下先合成聚合酶作用下先合成“”链链“”链从链从“”链模板上释放出来链模板上释放出来“”链作为模板再合成链作为模板再合成“”链链 线性线性DNADNA末端不能复制末端不能复制 每复制一次每复制一次DNADNA序列就要缩短一节!序列就要缩短一节!端粒酶是一种核糖核蛋白,含有一个端粒酶是一种核糖核蛋白,
9、含有一个RNARNA分子分子 这个这个RNARNA分子就是合成端粒序列的模板分子就是合成端粒序列的模板 在体细胞中,端粒酶是没有活性的,胚胎细胞在体细胞中,端粒酶是没有活性的,胚胎细胞和肿瘤细胞中有端粒酶活性和肿瘤细胞中有端粒酶活性第第4节节 RNA转录与加工转录与加工 转录转录 transcriptiontranscription:以:以DNADNA为模板,在为模板,在RNARNA聚合酶的催化下,以聚合酶的催化下,以ATPATP、CTPCTP、GTPGTP和和UTPUTP为原料,合成为原料,合成RNARNA的过程。的过程。转录是基因表达的中心环节转录是基因表达的中心环节RNARNA分类分类
10、mRNAmRNA,messenger RNAmessenger RNA tRNAtRNA,transfer RNAtransfer RNA rRNArRNA,ribosomal RNAribosomal RNArRNArRNA的类型的类型 原核生物有原核生物有3 3种种rRNArRNA:5S5S、16S16S、23S23S 真核生物有真核生物有4 4种种rRNArRNA:5S5S、5.8S5.8S、18S18S、28S28SRNARNA合成的一般特点合成的一般特点 不需要引物不需要引物 原料为原料为NTPNTP,不是,不是dNTPdNTP 只有一条只有一条DNADNA链用作模板链用作模板有关概
11、念有关概念 模板链模板链 template strandtemplate strand 非模板链非模板链 nontemplate strandnontemplate strand 编码链编码链 coding strand(coding strand(有意义链)有意义链)非编码链非编码链 noncoding strandnoncoding strand原核生物原核生物RNARNA的合成的合成RNA聚合酶聚合酶 在在E.coli中中 全酶全酶holoenzyme 2 亚基的功能是识别转录起始点亚基的功能是识别转录起始点 核心酶核心酶 core enzyme 2 RNA链的延伸由核心酶催化链的延伸由
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