第五章遗传物质的分子基础课件.pptVIP

浙 江 大 学 遗传学第十章 第五章 遗传物质的分子基础 二十世纪的上半叶，人们对生物遗传规律进行了深入的研究，并建立了基因遗传的染色体(chromosome)理论，认为基因存在于染色体上。但经典遗传学的研究，并没有对基因的化学本质作出回答。基因表现三种基本的功能： (1)遗传功能即基因的复制：遗传物质必须贮存遗传信息，并能将其复制且一代一代精确地传递下去。(2)表型功能即基因的表达：遗传物质必须控制生物体性状的发育和表达。(3)进化功能即基因的变异：遗传物质必须发生变异，以适应外界环境的变化，没有变异就没有进化。 第一节　DNA作为主要遗传物质　　　　　的证据 基因存在于染色体上(真核生物)： 第二节 核酸的化学结构 第三节 染色体的分子结构 第四节 DNA的复制 大肠杆菌和真核生物拓扑异构酶的区别 第五节 RNA的转录及加工 （四）其他的RNA 小核RNA（small nuclear RNA，snRNA）； 端体酶RNA（telomerase RNA）； 反义RNA（antisense RNA） 内含子剪切 现在已经证实不同的RNA主要有三种RNA剪接的方式： 第一、首先是在剪接内切核酸酶(splicing endonuclease) 的催化下，非常精确地在内含子与外显子的交界处进行切割，并在一种特殊的剪接连接酶(splicing ligase)的催化下重新连接起来，而成为成熟的tRNA。 第二、某些rRNA前体的内含子是在RNA分子本身的催化下完成，在此过程中发生一系列磷酯键的转移，不需要外界能量，也不需要蛋白质酶的参与，所以称为RNA自剪接(self-splicing)，这种具有自动催化活性的RNA有时也称为核酶(ribozyme)。 第三、mRNA前体hnRNA的内含子是在复杂的核酸蛋白质复合结构－核酸剪接体(spliceosome)的作用下完成。核酸剪接体的结构有点象核糖体，它是由被称为小核RNA(small nuclear RNA，snRNA)的小分子RNA和蛋白质共同组成。 第六节 遗传密码与蛋白质的翻译 Figure?7.13?? An aminoacyl-tRNA synthetase charges tRNA with an amino acid. Figure?7.18?? Recognition of the correct tRNA by synthetase is controlled at two steps. First, the enzyme has a greater affinity for its cognate tRNA. Second, the aminoacylation of the incorrect tRNA is very slow. Figure?7.19?? When a synthetase binds the incorrect amino acid, proofreading requires binding of the cognate tRNA. It may take place either by a conformation change that causes hydrolysis of the incorrect aminoacyl-adenylate, or by transfer of the amino acid to tRNA, followed by hydrolysis. （4）朊病毒(Prion) —蛋白质的自我复制？ 羊疯痒病感染体中不包含核酸，这种非同寻常的因子称为，是28kD 的疏水性球蛋白质——PrP(Prion related protein)。 PrP 由细胞基因编码(在哺乳动物内是保守的)，并且在脑内正常表达。 朊病毒的感染形式PrPsc，能一定程度上修饰正常细胞内的同类蛋白质PrPc，使其转变成具有感染形式。敲除PrP 基因的小鼠不能被感染上疯痒病，说明PrP对这种疾病是必须的。 遗传密码字典 1．遗传密码为三联体： 三个碱基决定一种氨基酸； 61个为有意密码，起始密码为GUG、AUG(甲硫氨酸)； 3个为无意密码，UAA、UAG、UGA为蛋白质合成终止 信号。 2. 遗传密码间不能重复: 　　　在一个mRNA上每个碱基只属于一个密码子；均 　以3个一组形成氨基酸密码。 ㈢、遗传密码的基本特征： 3.遗传密码间无逗号： 　 AUG GUA CUG UCA ?? 甲硫氨酸 缬氨酸 亮氨酸 丝氨酸 ① 密码子与密码子之间无逗号，按三个三个的顺序一直 阅读下去。