第二章 工业微生物育种的遗传学基础PPT.ppt

2、碱基 1）嘌呤（Purine） 1 2 3 4 5 6 9 7 8 腺嘌呤Adenine A 鸟嘌呤guanine G 2）嘧啶（Pyrimidine） 1 2 3 4 5 6 尿嘧啶 uracil U 胞嘧啶 cytosine C 胸腺嘧啶 thymine T 核酸中也存在一些不常见的稀有碱基。稀有碱基的种类很多，大部分是上述碱基的甲基化产物。 3、核苷（nucleoside） 核苷 戊糖+碱基 糖与碱基之间的C-N键，称为C-N糖苷键 1’ 2’ 3’ 4’ 5’ (OH) 1’ 2’ 3’ 4’ 5’ (OH) Adenosine Guanosine Cytidine Uridine 4、核苷酸（nucleotide）核苷酸 戊糖+碱基+磷酸(5’端在左边，3‘端在右边） H H H H H H H H H 磷酸酯键 三个 两个 二、RNA的结构与功能 （一）、结构特点 碱基组成 A、G、C、U （A＝U/G≡C） 稀有碱基较多，稳定性较差，易水解 多为单链结构，少数局部形成螺旋 分子较小 （二）分类 mRNA tRNA rRNA 1.rRNA 与蛋白质一起构成核糖体——蛋白质合成“工厂” 核糖体的基本功能 结合mRNA，在mRNA上选择适当的区域开始翻译 密码子（mRNA）和反密码子（tRNA）的正确配对 肽键的形成 存在：核糖体可游离存在，真核中也可同内质网结合，形成粗糙的内质网。原核中与mRNA形成串状——多核糖体 原核生物核糖体组成 真核生物核糖体组成 核糖体结构组成 2、tRNA 占RNA总量的15％ 分子量25000左右，大约由70－90个核苷酸组成，沉降系数为4S左右。 一种氨基酸有几种tRNA携带。结合需要ATP供能,氨基酸结合在tRNA3’-CCA的位置。 每种tRNA的反密码子，决定了所带氨基酸能准确的在mRNA上对号入座 。 3. mRNA 携带着DNA的遗传信息， 是多肽链的合成模板，在 原核细胞内，存在时间 短，在转录的同时翻译； 在真核细胞内，较稳定。 蛋白质合成时，mRNA结 合于核糖体小亚基上，大 亚 基结合带氨基酸的 tRNA，tRNA的反密码子 与mRNA密码子配对， ATP供能，合成蛋白质。 经典试验1. 肺炎链球菌的转化试验 经典试验2. 噬菌体感染实验 经典试验3.病毒重建实验 三、DNA （一） DNA是遗传物质的证据 结论 1.细胞生物的遗传物质是双链DNA 2.病毒的遗传物质可以是单链的或双 链的DNA或RNA， 即：ssDNA，dsDNA，ssRNA或dsRNA。 （二） DNA的结构 1. DNA的一级结构 A、T、C、G的连接方式和排列顺序（4n）；线形互 补双链。 碱基互补配对原则： A T（氢键2），C G（氢键3）。 Chargaff当量规律： 嘌呤和嘧啶的总含量相等，即A+G=C+T。 连接键：3’，5’-磷酸二酯键 磷酸与戊糖顺序相连形成主链骨架，碱基形成侧链 DNA的分子结构： DNA的基本单位-脱氧核苷酸 2、DNA的二级结构 DNA的双螺旋模型 两条核苷酸链反向平行盘绕形成的双螺旋结构。分 两类： 右手螺旋（A、B、C型）； 局部左手（Z型，高盐溶液中，集中在调控区。参与基因表达）。 3、DNA的三级结构 DNA双螺旋进一步扭曲构成三级结构，负超螺旋 原核 双链环状DNA（dcDNA） 病毒 单链环状DNA（scDNA） 单链线性DNA（ssDNA） 真核 双链线性DNA（dsDNA） （三）DNA的位置 （1）核DNA，存在于核内物质染色体上，通常所说的基因组DNA。 （2）核外DNA，存在于细胞核外的细胞器中（线粒体），呈现母系遗传，是研究进化及遗传多样性的最佳材料。 核DNA与线粒体DNA的比较 核DNA 线粒体DNA 大小（bp） 1.1×109 16Kb 结构 线形 环形 载体 染色体 线粒体 来源（遗传） ♂+♀ ♀ 第三节 基因的组织与结构 一、基因 (gene) 合成有功能的蛋白质多肽链或RNA所必需的全部核苷酸序列。 一般是DNA序列（或病毒中的RNA）。 基因家族分为两种：操纵子和多基因家族。 1、原核细胞的基因结构 编码区（编码序列）：能指导有关蛋白质的合成，即能够编码蛋白质 非编码区（调控序列）：位于编码区上游和编码区下游的DNA序列，虽不能指导有关蛋白质的合成，但有调控遗传信息表达的核苷酸序列，如启动子、终止子