2第二章 分子生物学的兴起.pptVIP

现代遗传学 赵寿元 新疆应用职业技术学院 本章重点 DNA作为遗传物质的直接证据； DNA的双螺旋结构特点和意义； 遗传密码与特征； 中心法则及其发展； 朊粒与蛋白质遗传。 核酸经水解可得到很多核苷酸，因此核苷酸是核酸的基本单位。核酸就是由很多单核苷酸聚合形成的多聚核苷酸。核苷酸可被水解产生核苷和磷酸，核苷还可再进一步水解，产生戊糖和含氮碱基 1. DNA的二级结构 —双螺旋结构（double helix structure） 1）双螺旋结构模型的主要依据 DNA纤维的X-线衍射图谱分析 碱基组成分析 Chargaff 规则：[A] = [T] [G] ? [C] [嘌呤碱] = [嘧啶碱] （1）DNA分子由两条方向相反的多聚脱氧核糖核苷酸链(简称DNA单链)组成。且两条链均为右手螺旋。 DNA双螺旋的表面存在一个大沟和一个小沟. （2）由脱氧核糖和磷酸间隔相连而成的亲水骨架在螺旋分子的外侧，碱基位于螺旋的内侧。 （3）嘌呤与嘧啶配对，即A与T相配对，形成2个氢键；G与C相配对，形成3个氢键 [A] = [T] [G] ? [C] （5）螺旋横截面的直径约为2 nm，每条链相邻两个碱基平面之间的距离为0.34 nm.每10个核苷酸形成一个螺旋，其螺矩（即螺旋旋转一圈）高度为3.4 nm。 1、蛋白质组成 一个氨基酸的氨基与另一个氨基酸的羧基之间失水 形成的酰胺键称为肽键 由两个氨基酸组成的肽称为二肽，由多个氨基酸组 成的肽则称为多肽。 遗传密码表 从mRNA 5?端起始密码子AUG到3?端终止密码子之间的核苷酸序列，各个三联体密码连续排列编码一个蛋白质多肽链，称为开放阅读框架(open reading frame, ORF)。 B.连续性 ① 编码蛋白质氨基酸序列的各个三联体密码连续阅读，密码间既无间断也无交叉。 ② 如果中间某个碱基增加或缺失后，阅读就会按新的顺序进行下去，最终形成的多肽链就与原先的完全不一样(称移码突变)。 Tyr Gly Ser Arg Pro Thr Asp 简并现象：几种密码子编码同一种氨基酸，就称为简并现象。 43=64种：由三个碱基一起组成的密码子能够形成64种组合，20种氨基酸多出44种。 色氨酸(UGG)和甲硫氨酸(AUG)例外，仅一个三联体密码；其余氨基酸都有一种以上的密码子。 　 编码同一种氨基酸的两种以上的密码子称为简并密码子。 C．简并性： D.偏爱密码子： 　 不同生物往往偏向于使用其中的一种，这种被经常使用的密码子称为偏爱密码子。 ① 在整个生物界中，从病毒到人类，遗传密码通用。 　 4个基本碱基符号?? 所有氨基酸?? 所有蛋白质 生物种类、生物体性状。 ② 极少数例外； 物种所特有的现象。支原体的UGA不在是终止密码，而是编码色氨酸；嗜热四膜虫的UAA不在是终止密码，而编码谷氨酰胺。 线粒体DNA密码子不同于染色体DNA的密码子。UGA不在是终止信号，而是编码色氨酸；AGA、AGG在动物线粒体中不是编码精氨酸，而称为终止密码。 E．通用性： 生物 密码子 线粒体DNA编码的氨基酸 核DNA编码的氨基酸 所有 UGA 色氨酸 终止子 酵母 CUA 苏氨酸 亮氨酸 果蝇 AGA 丝氨酸 精氨酸 哺乳类 AGA/G 终止子 精氨酸 哺乳类 AUA 甲硫氨酸 异亮氨酸 线粒体与核DNA密码子使用情况的比较 遗传密码 F．摆动假设： 　　 决定同一个氨基酸或性质相近的不同氨基酸的多个密码子中，第1个和第2个碱基的重要性大于第3个碱基，往往只是最后一个碱基发生变化。 　　 例如：脯氨酸（pro）： CCU、CCA、CCC、CCG U 摆动配对 三、中心法则 中心法则：遗传信息在细胞内的生物大分子间转移的基本法则。遗传信息的转移可以分为两类：第一类用实线箭头表示，包括DNA的复制、RNA的转录和蛋白质的翻译，即 ①DNA→DNA（复制） ②DNA→RNA（转录） ③RNA→蛋白质（翻译） 这三种遗传信息