遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)ppt課件(編輯修改稿)
2025-02-15 00:48 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 值的大小與物種的結(jié)構(gòu)組成和功能的復(fù)雜性沒有嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系 ， 這種現(xiàn)象稱為 C值矛盾 。 （ 二 ） 單一序列：一個或幾個拷貝的 DNA序列 。 （ 三 ） 重復(fù)序列：重復(fù)序列分為高度重復(fù)序列 ， 和中度重復(fù)序列 。 衛(wèi)星 DNA分為小衛(wèi)星 DNA， 和微衛(wèi)星 DNA兩類 。 （ 四 ） 基因家族和假基因 三 、 真核生物基因組的特點 人類基因組結(jié)構(gòu) 編碼 DNA 90Mb 人類基因組3000Mb 基因和基因相關(guān)序列900Mb 非編碼 DNA 810Mb 擬 基因 基因片段 內(nèi)含子 前導(dǎo)區(qū) 尾區(qū) 基因外序列2100Mb 重復(fù) DNA 420Mb 單拷貝和低拷貝 DNA 1680Mb 串聯(lián)重復(fù) 散在重復(fù) 衛(wèi)星DNA 小衛(wèi)星DNA 微衛(wèi)星DNA LTR元件 LINE SINE DNA轉(zhuǎn)座子 思考題 ? 《 動物遺傳學(xué) 》 35－ 36頁，5－ 10題 第二章 遺傳信息的傳遞 基本概念 復(fù)制 ： 指以親代 DNA分子為模板合成一個新的與親代模板結(jié)構(gòu)相同的子代 DNA分子的過程 。 轉(zhuǎn)錄 ： 指以 DNA或 RNA（ 某些病毒中 ） 為模板 ， 以 ATP、GTP、 CTP和 UTP四種核糖核苷三磷酸 （ NTP） 為底物 ，在 RNA聚合酶和其它蛋白質(zhì)因子的作用下 ， 按堿基互補配對原則 ， 從 5’3’合成 RNA的過程 。 遺傳信息通過轉(zhuǎn)錄從DNA傳遞到 RNA。 翻譯 ： 又稱蛋白質(zhì)生物合成，是指在核糖體上，將 mRNA所含的遺傳密碼轉(zhuǎn)譯為多肽鏈中相應(yīng)氨基酸的過程。 第一節(jié) DNA 復(fù) 制 DNA復(fù)制的問題 ? 拓?fù)鋵W(xué)問題 —— 雙螺旋如何解開 —— 20世紀(jì) 80年代發(fā)現(xiàn)拓?fù)涿? ? 復(fù)制過程 —— 對大腸桿菌的研究 —— 發(fā)現(xiàn)了復(fù)制有關(guān)的酶與蛋白質(zhì) ? 基因組復(fù)制的調(diào)控 —— 基因組復(fù)制與細(xì)胞周期的關(guān)系 一、 DNA的復(fù)制方式 + + 親代 DNA 全保留復(fù)制方式 半保留復(fù)制方式 分散方式 14N， 15N 大腸桿菌 DNA復(fù)制模型 Et Al. (1958) 半不連續(xù)復(fù)制 3H脫氧核苷短時間標(biāo)記大腸桿菌 岡崎 ,1968 二 、 DNA復(fù)制所需的酶和蛋白質(zhì) （ 一 ） DNA聚合酶 1. 原核生物 DNA聚合酶 大腸桿菌有 DNA聚合酶 I、 II、 III三種 DNA聚合酶 ， 其中 DNA聚合酶 III為細(xì)菌 DNA復(fù)制的主力酶 。 特性 ： （ 1） 5’3’聚合酶活性； （ 2） 3’5’外切酶活性 ， 起著校對功能； （ 3） 不具有 5’3’外切酶活性 。 2． 真核生物 DNA聚合酶 真核生物中存在 α 、 β 、 γ 、 δ 和 ε 五種 DNA聚合酶 。 DNA聚合酶 δ 被認(rèn)為是催化真核生物 DNA復(fù)制的主力酶 。 （ 二 ） 引發(fā)酶 —— 催化合成 RNA引物 。 真核生物 DNA聚合酶 α 具有引發(fā)酶活性 。 （ 三 ） DNA連接酶 —— 連接岡崎片斷 。 （ 四 ） 拓?fù)洚悩?gòu)酶 —— 消除正超螺旋 ， 恢復(fù)負(fù)超螺旋 。 （ 五 ） 解鏈酶 —— 解開 DNA雙鏈 。 （ 六 ） 單鏈結(jié)合蛋白 —— 保護 DNA不被水解 ， 不回復(fù)成雙鏈 。 三 、 DNA復(fù)制的一般過程 （一） DNA復(fù)制的起始 （二） DNA復(fù)制的延伸 DNA復(fù)制叉 前移 （二） DNA復(fù)制的延伸 后隨鏈的合成 （三） DNA復(fù)制的終止 ? 環(huán)狀 DNA單向復(fù)制終止于復(fù)制起點附近。 ? 線狀 DNA和環(huán)狀 DNA雙向復(fù)制的復(fù)制終點不固定。 ? RNA引物切除 ? 缺口補齊 ? 岡崎片段連接 ? 恢復(fù)超螺旋 四 、 原核生物和真核生物 DNA的復(fù)制特點 （ 一 ） 復(fù)制的起點和速率 通常細(xì)菌等原核生物只要一個復(fù)制起點 ， 真核生物有很多個復(fù)制起點 。 真核生物線性 DNA的復(fù)制泡 （ 二 ） 復(fù)制方式 θ 型復(fù)制 滾環(huán)式復(fù)制 D環(huán)復(fù)制 （ 三 ） 真核生物染色體末端 DNA的復(fù)制 基因組復(fù)制與細(xì)胞分裂 ? 有絲分裂期（ M） —— 細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)發(fā)生分裂 ? 間期 1（ G1） —— 細(xì)胞內(nèi)發(fā)生活躍的轉(zhuǎn)錄 ? 合成期（ S） —— 基因組復(fù)制 ? 間期 2（ G2） —— 第二個間隔期 復(fù)制過程中發(fā)生的變異與修復(fù) 聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng) (PCR) Invented by K. Mullis in the 1980s (Nobel Prize) PCR反應(yīng)基本條件 —— 與體內(nèi)復(fù)制的對比 1. DNA of Interest 2. Primers 3. Taq Polymerase 4. ATP， GTP, CTP, TTP 第二節(jié) 基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控 DNA mRNA Transcription Cell Polypeptide (protein) Translation Ribosome 轉(zhuǎn)錄與復(fù)制的相同點 ：都在酶的催化作用下，以 DNA為模板，按堿基互補配對的原則，沿 5’ 3’方向合成與模板互補的新鏈。 轉(zhuǎn)錄與復(fù)制的差別： 。 約 3%的 DNA序列最后被表達(dá)成為成熟的 mRNA進入細(xì)胞質(zhì)中 ， 指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成 。 ， 稱為模板鏈或反義鏈 ， 而另一條稱為有意義鏈或編碼鏈 。 DNA復(fù)制時 ， 兩條鏈都用作模板 。 ， 不需要引物的參與 ， 而 DNA復(fù)制一定要引物的存在 。 一、 DNA轉(zhuǎn)錄的基本特征 4. 轉(zhuǎn)錄的底物是 4種核糖核苷三磷酸 (rNTP)， 即 ATP、 GTP、CTP和 UTP； RNA與模板 DNA的堿基相互配對關(guān)系為 GC 和AU。 而復(fù)制的底物是 dNTP， 堿基互補配對關(guān)系為 GC和 AT。 5. RNA的合成依賴于 RNA聚合酶的催化作用 ， 而 DNA復(fù)制需要 DNA聚合酶 ， 兩種聚合酶系不同 。 6. 轉(zhuǎn)錄時 DNARNA雜合雙鏈分子是不穩(wěn)定的 ， RNA鏈在延伸過程中不斷從模板鏈上游離出來 ， 模板 DNA又恢復(fù)雙鏈狀態(tài)；而 DNA復(fù)制叉形成之后一直打開 ， 不斷向兩側(cè)延伸 ， 新合成的鏈與親本鏈形成子鏈 。 7. 真核生物基因和 rRNA、 tRNA基因經(jīng)轉(zhuǎn)錄生成的初級轉(zhuǎn)錄物一般都需經(jīng)過加工 ， 才能具有生物功能和成熟的 RNA分子 。 大腸桿菌 RNA聚合酶 大腸桿菌中只有一種 RNA聚合酶負(fù)責(zé)所有 mRNA、 rRNA和tRNA的合成 ， 它是一種復(fù)合酶 ， 由 5個亞基組成 (α2ββ’σ)，α2ββ’四個亞基構(gòu)成核心酶 ， 核心酶與 σ亞基構(gòu)成全酶 ， σ亞基無催化活性 ， 但能識別啟動子 ，
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