第二章 微生物的遺傳基礎

第二章微生物的遺傳基礎第1頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月一、遺傳與變異的基本概念二、遺傳的物質(zhì)基礎三、遺傳信息的復制和表達主要內(nèi)容第2頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月

一、遺傳與變異的基本概念第3頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月遺傳(Inheritance)

指親代的性狀在子代表現(xiàn)的現(xiàn)象。（生物繁殖過程中，子代與親代在各方面的相似現(xiàn)象）變異(Variation)指同種生物親代與子代之間或同代不同個體之間性狀的差異。（子代個體發(fā)生了改變，在某些方面不同于原來親代的現(xiàn)象）遺傳與變異

是生物的共同特征，它們之間是辯證統(tǒng)一的。第4頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月

二、遺傳的物質(zhì)基礎第5頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月一）遺傳物質(zhì)化學本質(zhì)的確證肺炎鏈球菌轉化實驗轉化：一個品系的生物吸收了來自另一品系生物的遺傳物質(zhì)，從而獲得后一品系的某些遺傳性狀的現(xiàn)象。第6頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月1928年，英國微生物學家Griffith.F做了肺炎雙球菌的轉化實驗第7頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月轉化因子的本質(zhì)是DNA第8頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月T2噬菌體的感染試驗：DNA是遺傳物質(zhì)第9頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月RNA作為遺傳物質(zhì)TMV病毒拆分重建實驗（1）RNA（TMV）-蛋白質(zhì)（HRV）（2）RNA（HRV）-蛋白質(zhì)（TMV）第10頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月RNA是遺傳物質(zhì)第11頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月結論：生物的遺傳物質(zhì)的化學本質(zhì)是核酸，在絕大多數(shù)生物中是DNA，在少數(shù)病毒中是RNA。第12頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月1.遺傳物質(zhì)的結構二）遺傳物質(zhì)的結構和存在狀態(tài)堿基第13頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月核糖

脫氧核糖

核苷、

核苷酸第14頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月磷酸二酯鍵第15頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月核酸序列第16頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月堿基配對第17頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月DNA

雙鏈第18頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月DNA雙螺旋結構第19頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月2.遺傳物質(zhì)的存在狀態(tài)細菌擬核（nucleoid）化學組成和結構DNA蛋白RNA第20頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月細菌質(zhì)粒（plasmid）第21頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月真核細胞染色體（Chromosome)存在于真核生物細胞核內(nèi)，由DNA、蛋白質(zhì)及少量RNA組成的嗜堿性絲狀或桿狀小體。在細胞分裂間期時又稱染色質(zhì)（chromatin）。第22頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月a染色體的化學組成與結構化學組成：1/3DNA1/3Histones（組蛋白）1/3Nonhistons（非組蛋白）少量RNA和磷脂。DNA：攜帶傳遞遺傳信息，是染色體的功能體現(xiàn)者。組蛋白：染色體中與DNA聯(lián)結的堿性蛋白質(zhì)，是染色體主要的結構蛋白。近乎所有的染色體中都含有5種組蛋白，除H1外，無種或組織特異性。非組蛋白：染色體中除組蛋白外的其他蛋白，其種類比組蛋白復雜得多，具種和組織特異性。第23頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月組蛋白類型堿性氨基酸氨基酸數(shù)分子量（Da）LysArgH129%1%21523,000H2A11%9%12913,960H2B16%6%12513,775H310%13%13515,340H411%14%10211,280小牛胸腺染色體組蛋白的特點第24頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月染色體的結構

分子生物學和生物化學研究表明，染色體基本結構單位為核小體。核小體第25頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月染色質(zhì)絲第26頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月螺線管第27頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月超粗螺旋第28頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月染色體第29頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月染色體基本結構單位為核小體；核小體連接成染色質(zhì)絲；經(jīng)卷曲形成螺線管；螺線管進一步卷曲成超粗纖維，再進一步濃縮即為染色體。

高度濃縮的染色體長度只有DNA雙螺旋的1/萬左右。第30頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月染色體染色體b染色體的形態(tài)與構造

細胞分裂中期的染色體具有典型的形態(tài)結構第31頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月c染色體的特點：各條染色體的長度、著絲粒位置，隨體及次級溢痕數(shù)目、大小、位置各不相同。不同生物染色體數(shù)目不同。第32頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月

物種染色體數(shù)目人2n=46金絲猴2n=44黃牛2n=60馬2n=64驢2n=62小家鼠2n=40大家鼠2n=42

果蠅2n=8洋蔥2n=16玉米2n=20

水稻2n=24

豌豆2n=14向日葵2n=34

衣藻2n=16脈孢霉2n=14第33頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月

三、遺傳信息的復制和表達第34頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月一）遺傳信息的復制DNA→DNA1、DNA的半保留復制模型及復制叉2、DNA的二向復制模型(q模型)3、DNA的滾環(huán)復制模型第35頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月DNA復制的半保留模型第36頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月DNA復制叉第37頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月DNA的二向復制模型(q模型)第38頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月DNA滾環(huán)復制模型第39頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月二）遺傳信息的表達

RNA和Protein的合成1.RNA的合成

轉錄:以一條DNA鏈為模板合成一條與之互補的RNA鏈。轉錄產(chǎn)物有三種形式：信使RNA（mRNA）轉運RNA（tRNA）核糖體RNA（rRNA）第40頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月第41頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月第42頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月2.蛋白質(zhì)的合成翻譯：在mRNA指導下合成蛋白質(zhì)的過程，即將核酸語言翻譯成蛋白質(zhì)語言的過程。mRNA語言是以密碼子的形式存在的，密碼子由三個核苷酸組成。一個mRNA分子上的密碼子序列決定著被合成的蛋白質(zhì)的氨基酸序列。這就是遺傳密碼。共有64種可能的密碼子。61+3第43頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月mRNA和Codon第44頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月tRNA和AnticodonMet5’→3’第45頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月第46頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月第47頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月中心法則第48頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月DNA是主要的遺傳物質(zhì)DNA具備作