2023學(xué)年完整公開課版生物大分子

《遺傳學(xué)》生物大分子的進(jìn)化

主要內(nèi)容一、生物大分子的概念和種類指的是作為生物體內(nèi)主要活性成分的各種分子量達(dá)到上萬或更多的有機(jī)分子。（一）生物大分子的概念二、生物大分子進(jìn)化的概念（一）廣義的分子進(jìn)化1.前生命的分子進(jìn)化在細(xì)胞生命出現(xiàn)之前的前生命的化學(xué)進(jìn)化階段，進(jìn)化主要表現(xiàn)在分子層次上，即表現(xiàn)在生物分子的起源和進(jìn)化上,分子進(jìn)化是生物進(jìn)化的初始階段。二、生物大分子進(jìn)化的概念2.生物進(jìn)化層次上的進(jìn)化從生命活動和組織結(jié)構(gòu)方面看，在細(xì)胞生命出現(xiàn)之后，進(jìn)化發(fā)生在生物分子、細(xì)胞、組織、器官、生物個體、種群等各個組織層次上，分子進(jìn)化是發(fā)生在生物分子水平上的進(jìn)化（一）廣義的分子進(jìn)化三、生物大分子進(jìn)化的內(nèi)容在分子水平上，生物進(jìn)化過程涉及在DNA中發(fā)生插入、缺失、倒位、核苷酸替換等變異。如果發(fā)生變異的DNA片段編碼某種多肽，那么這類變異就可能使多肽鏈中氨基酸序列發(fā)生變化。在長期的進(jìn)化過程中，這些變異就會被積累起來，形成與其祖先存在很大差異的分子。因此，在核酸和蛋白質(zhì)分子組成的序列中，蘊(yùn)藏著大量生物進(jìn)化的遺傳信息。（一）分子水平上的差異在不同物種間，從相應(yīng)的核酸和蛋白質(zhì)組成成分的差異上，可以估測它們之間的親緣關(guān)系。凡彼此間所具有的核苷酸或氨基酸愈相似，則表示其親緣關(guān)系愈接近；反之，其親緣關(guān)系就愈疏遠(yuǎn)。根據(jù)各種生物間在分子水平上的進(jìn)化關(guān)系，可以建立分子進(jìn)化的系統(tǒng)樹。三、生物大分子進(jìn)化的內(nèi)容（二）利用分子差異估測親緣水平三、生物大分子進(jìn)化的內(nèi)容細(xì)胞色素C分子進(jìn)化樹三、生物大分子進(jìn)化的內(nèi)容三、生物大分子進(jìn)化的內(nèi)容四、生物大分子進(jìn)化的特點(diǎn)1.生物大分子進(jìn)化速率相對恒定不同物種同類型（同源）的核酸和蛋白質(zhì)大分子，被認(rèn)為有著相同的起源。研究這些大分子一級結(jié)構(gòu)的改變，檢測出不同物種間大分子序列中的核苷酸或氨基酸的替換數(shù)，再結(jié)合地質(zhì)學(xué)上有關(guān)化石方面的數(shù)據(jù)，就可以確定生物大分子隨時間而改變的速度，即分子進(jìn)化速率。2.生物大分子進(jìn)化的“保守性”生物分子進(jìn)化的“保守性”是指功能上重要的大分子或大分子中功能重要的局部，在進(jìn)化速率上明顯低于那些功能上不重要的大分子或大分子的局部。換言之，那些可能會引起現(xiàn)有表型發(fā)生顯著改變的突變（替換），其發(fā)生的頻率要比那些無明顯表型效應(yīng)的突變（替換