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第1页/共77页基础分子生物学第2页/共77页1.1 Introduction简介A brief history of genetics.遗传简史第3页/共77页A gene is a coding unit.基因是编码单元第4页/共77页1.2 DNA is the genetic material for bacterium. DNA是细菌的遗传物质细菌转化实验为DNA是遗传物质提供了首要证据. 从第一个菌株抽提DNA, 然后加入到第二个菌株中, 能使遗传特性从一个细菌菌株传到另一个菌株. 第5页/共77页 热灭活的S型或活的R型细菌都不能杀死老鼠, 但两者的同时感染却能与活的S型细菌感染一样, 能同样有效地杀死老鼠. S型菌的DNA能转化R型菌, 使之成为相同的S型.第6页/共77页1.3 DNA is the genetic material for virus. DNA 是病毒的遗传物质噬菌体感染实验证明DNA是病毒的遗传物质. 当噬菌体的DNA和蛋白质组分被标记上不同的放射性同位素时, 仅有DNA被传递到感染细菌所产生的子代噬菌体中. 第7页/共77页T2噬菌体的遗传物质是DNA 第8页/共77页1.4 DNA is the genetic material for animal cell.DNA是动物细胞的遗传物质利用DNA可引入新的特性给动物细胞或整个动物.一些病毒的遗传物质是RNA.第9页/共77页 外加DNA转染的结果使真核生物细胞获得新的表型第10页/共77页1.5 Polynucleotide has a sugar-phosphate backbone which connects bases. 多聚核苷酸链含有连接碱基的糖-磷酸骨架核苷包含连接于戊糖1位的嘌呤碱或嘧啶碱.核糖的位置用“ ? ”区分.DNA和RNA的区别在于糖的2?位基团，DNA的这个基团是脱氧核糖( 2??H ), RNA 则是核糖( 2??OH ).第11页/共77页链的一个末端有一个游离的5?端, 另一端有一个游离的3?端.DNA含有4种碱基:腺嘌呤(A), 鸟嘌呤(G), 胞嘧啶(C), 胸腺嘧啶(T). RNA中则是尿嘧啶(U)代替了胸腺嘧啶. 第12页/共77页在一系列由5?? 3?核糖?磷酸连接而成的骨架上, 碱基从糖环突出, 这样便形成了一条多核苷酸链. 第13页/共77页1.6 DNA is a double helix.DNA是双链螺旋B型DNA是由两条方向相反的平行多聚核苷酸链组成的双螺旋.每条链的碱基是扁平的嘌呤或嘧啶环, 面向内部, 通过氢键和另一碱基配对, 它们仅形成A?T或G?C对.双螺旋的直径是20A, 每34A 为一整圈, 每一圈含有10个碱基对.双螺旋形成一大(宽)沟和一小(窄)沟.第14页/共77页双螺旋保持恒定的宽度, 因为嘌呤和嘧啶总是以互补的A ? T和G ? C碱基配对.第15页/共77页碱基之间的配对平面与核糖磷酸骨架垂直. 第16页/共77页DNA两条链形成双螺旋. 第17页/共77页1.7 DNA replication is semiconservativeDNA的复制是半保留的Meselson-Stahl 实验使用密度标记证明: 单一多聚核苷酸链是DNA单位, 在复制过程中, 它是保守的.DNA螺旋的每一条链可充当合成子链的模板.子链序列根据碱基互补原则, 由分开的亲链决定. 第18页/共77页碱基配对是DNA复制的机制.第19页/共77页DNA复制是半保留的. 第20页/共77页1.8 DNA separate at replication forkDNA在复制叉处分离DNA的复制由一组酶复合物来执行, 这些酶分子具有分开亲链和合成子链的功能.复制叉是亲链分开的点.核酸酶降解核酸, 包括DNA酶和RNA酶, 可分为核酸内切酶和核酸外切酶. 第21页/共77页复制叉是指从未解旋的母链向新复制的子链过渡的DNA区域. 第22页/共77页核酸内切酶作用于核酸内部的键, 这个例子显示一种作用于DNA一条链的酶. 第23页/共77页核酸外切酶在某一时刻, 通过切开多核苷酸的最后一个键, 并移去碱基, 图示降解RNA链的酶. 第24页/共77页1.9 Nucleic acids hybridize by base pairing.核酸通过碱基配对进行杂交加热可使DNA的两条链分开.Tm是变性温度范围的中点.降低温度, 互补单链可以复性. 变性和复性可发生在DNA-DNA, DNA-RNA, 或RNA-RNA间, 也可为分子内或分子间的组合.两条待测单链核酸杂交的能力衡量了它们的互补能力.第25页/共77页碱基配对发生在双螺旋DNA间, 也发生在单链RNA(或DNA)的分子内和分子间.