物質(zhì)DNA和RNA的結(jié)構(gòu)與功能.ppt

1、第三章遺傳物質(zhì)脫氧核糖核酸和核糖核酸的結(jié)構(gòu)和功能第一節(jié)遺傳物質(zhì)脫氧核糖核酸的發(fā)現(xiàn)和證明第二節(jié)脫氧核糖核酸的分子結(jié)構(gòu)第三節(jié)脫氧核糖核酸分子的復(fù)制第四節(jié)核糖核酸的結(jié)構(gòu)和功能第五節(jié)三重編碼和蛋白質(zhì)合成、1。遺傳物質(zhì)應(yīng)具備的三個(gè)基本功能：1 .復(fù)制功能遺傳物質(zhì)必須儲存遺傳信息，并能夠復(fù)制它，準(zhǔn)確地代代相傳。2.功能性遺傳物質(zhì)的表達(dá)必須控制生物性狀的發(fā)育和表達(dá)。3.突變功能性遺傳物質(zhì)必須進(jìn)行突變以適應(yīng)外部環(huán)境的變化。沒有突變，就沒有進(jìn)化。第一部分是遺傳物質(zhì)DNA的發(fā)現(xiàn)和證明，它是遺傳物質(zhì)的主要證據(jù)，染色體、蛋白質(zhì)(66%)、核糖核酸(6%)、組蛋白、非組蛋白、DNA(27%)，DNA是遺傳物質(zhì)的間接證據(jù)

2、，不管每個(gè)物種不同組織中細(xì)胞的大小和功能如何。它們的脫氧核糖核酸含量是恒定的，配子中的脫氧核糖核酸含量正好是體細(xì)胞的一半。脫氧核糖核酸在新陳代謝中相對穩(wěn)定。脫氧核糖核酸是所有生物染色體共有的。4.當(dāng)不同波長的紫外線引發(fā)各種生物突變時(shí)，最有效的波長是2600埃。這與脫氧核糖核酸吸收的紫外光譜一致。脫氧核糖核酸是遺傳物質(zhì)的直接證據(jù)。噬菌體感染，3。煙草花葉病毒的重建。肺炎球菌的轉(zhuǎn)化，T2噬菌體結(jié)構(gòu)圖，結(jié)論：脫氧核糖核酸是生物的主要遺傳物質(zhì)；在缺乏脫氧核糖核酸的生物中，核糖核酸是主要的遺傳物質(zhì)。脫氧核糖核酸的分子結(jié)構(gòu)，一個(gè)或兩個(gè)核酸及其分布的核酸：一種聚合物，一種核苷酸的聚合物。有兩種脫氧核糖核酸和

3、核糖核酸。核苷酸的組成：(1)五碳糖；(2)磷酸；(3)環(huán)狀含氮堿基，堿基類型：(1)具有雙環(huán)結(jié)構(gòu)的嘌呤：腺嘌呤(a)鳥嘌呤(g)；(2)單環(huán)結(jié)構(gòu)嘧啶：胞嘧啶(c)胸腺嘧啶(t)尿嘧啶(u)，奇妙的DNA雙螺旋；1)脫氧核糖核酸分子由兩個(gè)右旋螺旋形式的多核苷酸鏈組成，相互之間有一定的空間距離。2.脫氧核糖和磷酸在脫氧核糖分子中交替連接(手拉手)形成基本骨架，即梯子的兩個(gè)扶手。3.兩個(gè)扶手的方向是反平行的。4.梯子的梯級是排列在里面的基座，它們由氫結(jié)合并根據(jù)互補(bǔ)配對的原理配對。其他螺旋結(jié)構(gòu)的脫氧核糖核酸，如甲-丁，丙-庚，回文結(jié)構(gòu)，鏡像和重復(fù)三重螺旋。回文結(jié)構(gòu)DNA序列以某一中心區(qū)域?yàn)閷ΨQ軸，兩

4、側(cè)堿基對具有相同的正向閱讀和反向閱讀序列。也就是說，在對稱軸一側(cè)的線段旋轉(zhuǎn)180后，它與另一側(cè)的線段對稱重復(fù)?；匚慕Y(jié)構(gòu)可以形成交叉結(jié)構(gòu)和發(fā)夾結(jié)構(gòu)。aattcaaggggagagtataggaggatcttaagttccttcat atct tctctctctcctag，存在于同一條鏈上某些DNA片段的反向重復(fù)序列中。在這個(gè)序列的每條鏈上沒有互補(bǔ)序列，它不能形成交叉或發(fā)夾結(jié)構(gòu)。*鏡像重復(fù)，一個(gè)由多嘧啶和多嘌呤組成的DNA螺旋片段，當(dāng)其序列中有一個(gè)長的鏡像重復(fù)時(shí)，形成一個(gè)三鏈螺旋，該螺旋部分配對并相互盤繞，其中兩個(gè)堿基按照沃森-克里克模式配對，第三個(gè)多嘧啶(鏡像重復(fù))由TAT和CGC配對，并位于雙

5、螺旋的大凹槽中。*脫氧核糖核酸三螺旋，脫氧核糖核酸構(gòu)型變異，1。B-DNA:生理狀態(tài)下的DNA構(gòu)型，右手雙螺旋構(gòu)型(沃森和克里克模型)，每個(gè)螺旋有10個(gè)核苷酸對。2.脫氧核糖核酸：它是脫氧核糖核酸的脫水結(jié)構(gòu)，有右手螺旋和11個(gè)核苷酸對。3.它是一個(gè)左手螺旋，每個(gè)螺旋包含12個(gè)核苷酸對。核糖核酸的分子結(jié)構(gòu)，核糖核酸的二級結(jié)構(gòu)：單鏈核糖核酸自身盤繞形成多莖多環(huán)的局部雙螺旋結(jié)構(gòu)，螺旋部分稱為“莖”或“臂”，非螺旋部分稱為“環(huán)”。在螺旋區(qū)域，A和U成對，G和C成對。三葉草狀核糖核酸的二級結(jié)構(gòu)可以分為氨基酸受體區(qū)、抗密碼區(qū)、二氫尿嘧啶區(qū)、總膽固醇區(qū)和可變區(qū)。除了氨基酸受體區(qū)域，每個(gè)區(qū)域都包含一個(gè)突出的環(huán)

6、和一個(gè)臂。如圖所示，tRNA的三級結(jié)構(gòu)為倒“L”，所有tRNA折疊形成大小相似、三維構(gòu)象的三級結(jié)構(gòu)，有利于攜帶氨基酸的tRNA進(jìn)入核糖體的特定部位。如圖所示：第三節(jié)是DNA復(fù)制，DNA復(fù)制的一般特征：1。通過半保守復(fù)制分離的兩條單鏈，以每一條為模板，從細(xì)胞核中吸收與其自身堿基互補(bǔ)的游離核苷酸，進(jìn)行氫鍵結(jié)合，并在酶系統(tǒng)的作用下相互連接形成新的互補(bǔ)鏈。脫氧核糖核酸復(fù)制的一般特征。原核生物的起源和復(fù)制方向：大多數(shù)原核生物只有一個(gè)復(fù)制起點(diǎn)。真核生物：有多個(gè)起點(diǎn)。(1)與DNA合成相關(guān)的酶1、DNA聚合酶1 2、DNA聚合酶11 3和DNA聚合酶111；(DNA復(fù)制的過程1。脫氧核糖核酸雙螺旋的熔化。脫

7、氧核糖核酸合成的開始。一條脫氧核糖核酸鏈的連續(xù)合成和一條鏈的不連續(xù)核糖核酸引物：岡崎片段：前導(dǎo)鏈：后續(xù)鏈(延遲鏈)(模板鏈稱為“鏈”，新復(fù)制的互補(bǔ)鏈稱為“鏈”)。)2 .使用“”鏈作為模板，復(fù)制互補(bǔ)鏈。3.“鏈”變成了新的核糖核酸。3.真核生物中DNA合成的特征。1.脫氧核糖核酸合成的時(shí)間：只有細(xì)胞周期的S期。2.復(fù)制的起點(diǎn)是多個(gè)起點(diǎn)。3.合成所需的核糖核酸引物和岡崎片段比原核生物的短。4.控制前導(dǎo)鏈的聚合酶不同于跟隨鏈的聚合酶。5.染色體頂體的復(fù)制。第四節(jié)核糖核酸的結(jié)構(gòu)和功能，一個(gè)或三個(gè)核糖核酸分子1?；颍好撗鹾颂呛怂嵘系倪z傳信息被精確轉(zhuǎn)錄，然后蛋白質(zhì)的氨基酸序列由基因的堿基序列決定，完成

8、基因表達(dá)過程中遺傳信息的傳遞過程。(來自細(xì)胞核的細(xì)胞質(zhì))2。tRNA:根據(jù)基因的遺傳密碼，它準(zhǔn)確地將合成肽的原始氨基酸依次運(yùn)送到工廠，這是氨基酸的一種特殊轉(zhuǎn)運(yùn)體。一個(gè)或三個(gè)核糖核酸分子；3.rRNA是核糖體的主要成分，核糖體是蛋白質(zhì)合成的中心。4.小核苷酸是真核生物轉(zhuǎn)錄后加工中核糖核酸拼接的主要成分。有五種。二、核糖核酸合成的一般特征，1 .所有原料均為核苷三磷酸；2.只有一條脫氧核糖核酸鏈被用作模板；3.核糖核酸鏈的合成不需要引物的指導(dǎo)；4.核糖核酸的合成也是從5到3進(jìn)行的；5.核糖核酸的轉(zhuǎn)錄和合成是由核糖核酸聚合酶催化的，它首先在啟動(dòng)子處與脫氧核糖核酸結(jié)合形成轉(zhuǎn)錄泡并開始轉(zhuǎn)錄。6.遵循相同

9、的堿基配對原則，除了U取代t。原核生物核糖核酸轉(zhuǎn)錄單位的合成：轉(zhuǎn)錄后形成核糖核酸分子的脫氧核糖核酸序列通常被稱為。一個(gè)轉(zhuǎn)錄單位可以是一個(gè)基因，也可以是多個(gè)基因。核糖核酸轉(zhuǎn)錄的三個(gè)步驟：(1)核糖核酸鏈的起始；(2)核糖核酸鏈的延伸；(3)終止3)核糖核酸鏈和釋放新鏈。幾個(gè)概念：上游：核糖核酸分子的5個(gè)末端。下游：核糖核酸分子的三個(gè)末端。模板鏈：非模板鏈：4。真核核糖核酸的轉(zhuǎn)錄和加工；(1)真核核糖核酸轉(zhuǎn)錄的特征1。轉(zhuǎn)錄發(fā)生在細(xì)胞核2中?；蚍肿油ǔＶ痪幋a一個(gè)基因。核糖核酸聚合酶大于4。核糖核酸聚合酶不能獨(dú)立轉(zhuǎn)錄核糖核酸；(2)基因加工。1.在基因前體的5端添加一個(gè)7-甲基嘌呤核苷帽；2.在基因前體的3個(gè)末端增加一個(gè)聚腺苷酸的尾