(推荐)B遗传物质的结构和性质徐晋麟分子生物学
遗传物质知识点总结
遗传物质知识点总结遗传物质是生物体内负责遗传信息传递和表达的重要物质，它决定了个体的遗传特征，对生物进化和种群遗传变异具有重要意义。
遗传物质在细胞内起着非常重要的作用，它通过细胞分裂和有丝分裂的方式传递给后代细胞，保证了后代细胞中的遗传信息与其母细胞相同。
本文将分别从DNA与RNA的结构、功能、复制、转录和翻译等方面进行总结，帮助读者更好地理解遗传物质的相关知识。
一、DNA的结构1. 脱氧核糖核酸（DNA）是真核生物和原核生物细胞中负责遗传信息传递和表达的主要物质，是由一系列核苷酸通过磷酸二酯键连接而成。
DNA分子的主要结构单元是核苷酸，包括脱氧核糖、磷酸基团和氮碱基。
氮碱基主要有腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、鸟嘌呤（G）和胞嘧啶（C）四种。
2. DNA分子是由两条互补对链以双螺旋方式相互缠绕而成。
每条链上的氮碱基之间通过氢键相互配对，形成“A-T”和“G-C”碱基配对规律。
因此，DNA分子呈现出螺旋状的二级结构。
3. DNA分子的结构具有一定的稳定性和可塑性，同时具有很高的信息密度和信息传递能力。
这些特点保证了DNA分子在细胞内的遗传信息传递和表达方面发挥着至关重要的作用。
二、DNA的功能1. DNA分子主要包括编码DNA和非编码DNA两类。
编码DNA负责编码蛋白质的氨基酸序列，而非编码DNA则参与调控基因表达、维持染色体稳定性等生物学过程。
2. DNA分子的双螺旋结构使其具有很高的稳定性和可复制性。
通过DNA复制，每当一个细胞分裂时，DNA分子都会复制成两条完全相同的DNA分子，保证了遗传信息的传递。
3. DNA分子还能够通过转录和翻译过程将其携带的信息转化成蛋白质，从而参与细胞代谢、生长发育、免疫调节等生命活动。
三、DNA的复制1. DNA分子的复制是细胞分裂的前提，也是细胞生长和分化的基础。
DNA的复制是通过半保持复制方式进行的，即在DNA复制过程中，每一条DNA链都作为模板为新合成的链提供了信息。
现代分子生物学-课件(1)遗传物质的性质、结构与功能
(2)割裂基因DNA序列分类 分为外显子exon和内含子 intron。外显子是基因中编码的序列，是基因中对应于 mRNA序列的区域。内含子是不编码的序列，是从mRNA 中消失的区域。
(3)割裂基因的证据 通过对DNA和相应的mRNA进行杂交, 杂交后用电镜进行观察,如果基因中含有内含子,在所形成的 RNA-DNA杂交双链的某一部位就会出现不能配对的单链环。 (4)割裂基因转录后经剪接除去内含子
2、割裂基因的分布
• 分布于各种核基因中 编码蛋白质的核基因、编码rRNA的 核基因，以及编码tRNA的核基因存在割裂基因。
• 分布于低等真核生物的线粒体及叶绿体基因中 • 某些原核生物如古细菌和大肠杆菌的噬菌体中也存在割裂
基因。 • 真细菌中不存在割裂基因。 • 真核基因不一定都是割裂基因，真核生物也有一些结构基
基因突变是指基因发生的可遗传的变异。 携带突变基因的生物体叫突变体。 携带正常基因的生物体叫野生型。 4.孟德尔使用遗传粒子描述基因,并总结了两条基本遗传定律: 即遗传因子的分离定律和自由组合定律
孟德尔及所使用的实验材料-豌豆 和性状
Gregor Mendel,
Austrian Monk (奥地利和尚)
DNA拓扑异构体的相互转化由 拓扑异构酶（Ⅰ型和Ⅱ型）催化完成。
（四）DNA的四级结构
真核生物中核酸与蛋白质相互作用 形成的核糖体、剪接体，即可看成核酸 的四级结构。
另外DNA缠绕组蛋白构成核小体。
二、RNA的结构 （Structure of RNA）
RNA的种类、分布、功能
细胞核和胞液 线粒体 功
基因工程原理(徐晋麟) 课件归纳总结要点
第一章基因工程的分子生物学基础1、基因工程（遗传工程、基因操作、重组DNA技术等）：细胞外用各种方法产生的核酸分子插入载体分子中，形成遗传物质的新组合，最终整合掺入到本来不含这些核酸分子的宿主生物中，并进行复制繁衍。
基因工程诞生的理论基础：①DNA双螺旋模型；②基因是可以转移的；③操作子模型的建立；④遗传密码子的破译。
基因工程的技术基础：①工具酶（DNA连接酶、内切酶、反转录酶）；②PCR 技术；③载体技术；基因转移技术。
2、DNA复制：①两条互补的反向平行的DNA单链之间由众多氢键连接（G-C、A-T）形成稳定DNA双链分子；②DNA合成的起始需要引物提供3，羟基，DNA聚合酶按照5→3方向合成DNA。
3、限制性内切酶：I类酶II类酶III类酶酶分子三亚基双功能内切酶与甲基化酶分离二亚基双功能识别位点二分非对称序列4-8bp序列，回文结构5-7bp非对称序列切割位点距识别位点1000bp 在识别位点中或靠识别位点在识别位点下游24-26bp限制性反应与甲基化反应互斥分开反应同时竟争限制作用需要需要不需要限制酶剪切：黏性末端：指DNA分子在限制酶的作用下形成的具有互补碱基的单链延伸末端结构，它们能够通过互补碱基间的配对而重新环化起来。
（①5’突出的黏性末端；②3’突出的黏性末端。
）③平末端：两条链上的断裂位置是处在一个对称结构的中心，形成的DNA片段具有平末端。
产生黏性末端的酶：a、同尾酶：一组来源不同识别序列各异的，但能够切割形成相同粘性末端的核酸内切限制酶。
b、同裂酶：有一些来源不同的限制性内切酶能识别并切割相同的核苷酸靶序列，这类酶称为同裂酶。
4、连接酶：能够催化两条双链DNA链之间形成5′，3′磷酸二酯键的酶①E. coli DNA 连接酶（只连接粘末端）利用NAD（烟酰胺腺嘌呤二核苷酸）作为能量供体，主要来源于原核生物。
②T4 DNA连接酶（粘末端和平末端）利用ATP作为能量供体，主要来源于真核生物，T4噬菌体也属于此类。
遗传物质的结构和性质分子生物学
34.7° 2.56
(右旋)
B 10
34.0° 3.38
(右旋)
C 9.33 38.6° 3.32
(右旋)
Z 12
-30° 3.71
(左旋)
2.3 75% 1.9 92% 1.9 66% 1.8 43%
Na+,K+, Cs+ 窄深 宽深
Na+低盐 宽中等 窄中
深
等深
Li+
宽中等 窄中
深
等深
Na+, Mg++高 平浅 窄深
旋。
遗传物质的Z结-构D和N性A质分子生物学
B-DNA
生化专业术语委员会 建议用俯视图(N9→C1’)
=0°±90 ° 时为顺式(syn)
=180°±90 ° 时为反式(anti)
嘌呤核苷的扭转角为X(C4,N9，C1’,0)；嘧啶核苷的扭转角为 X(C2,N1，C1’,0)。 习惯用法是：
X= –60 °~0 °~120 °为顺式； X=120 ° ~180 ° ~ –60 °为反式；
遗传物质的结构和性质分子生物学
ATGTGTGT GCATGCAT
GCATGCAT
复制起始点
72bp
72bp
ATGCGCGT
GCACGTAT 仍有活性
ATGTGTGT
GCATGCAT 有活性
ATGAGAGT
GCAAGGAT 无活性
图8-16 SV40增强子中的Z-DNA及其突变后的影响
遗传物质的结构和性质分子生物学
B型DNA仅仅 是众多DNA 双螺旋构象 中的一种。 在外界条件 的改变下， 双螺旋的构 象也会改变。
遗传物质的结构和性质分子生物学
遗传物质的结构与功能
遗传物质的结构与功能遗传物质是指存在于细胞核中的脱氧核糖核酸（DNA）。
它是编码生物体遗传信息的分子，决定了生物体的遗传特征和各种生物功能。
遗传物质的结构与功能密不可分，而对遗传物质的结构与功能的深入了解，可以帮助我们更好地理解生物的遗传规律和进化过程。
一、遗传物质的结构遗传物质DNA呈双螺旋结构，由两条互补的链组成。
构成DNA的基本单元是核苷酸，包括脱氧核糖、磷酸基团和氮碱基。
氮碱基包括腺嘌呤（A）、胞嘧啶（T）、鸟嘌呤（G）和胸腺嘧啶（C）四种。
两条链通过氢键相互连接，其中A与T之间有两条氢键，G与C之间有三条氢键。
这种碱基间的互补配对使得DNA具有复制和传递遗传信息的能力。
二、DNA的功能1. 遗传信息存储：DNA作为遗传物质，承载着生物体的全部遗传信息。
DNA的碱基序列决定了生物体的遗传特征和表现型。
通过复制和遗传，这些遗传信息可以代代传承，保证物种的连续生存和进化。
2. 遗传信息传递：DNA通过核糖核酸的复制和转录，将遗传信息转化为信使RNA，然后再通过翻译的过程从RNA转化为蛋白质。
蛋白质是生物体的基本组成成分，控制着生物的生长、发育、代谢和各种生理功能。
3. 基因调控：DNA中的基因不仅仅决定了生物体的遗传特征，还参与了基因的调控过程。
通过DNA上的启动子和调控区域，基因的转录和表达可以受到内外环境的调控。
这种调控机制使得生物能够对环境的变化做出相应的适应。
4. 进化：DNA的结构和功能也解释了生物进化的基本原理。
在遗传信息的复制和传递过程中，随机突变和DNA重组的发生使得生物体产生了多样性。
这种多样性为进化提供了物质基础，通过自然选择和适应，物种能够不断进化和适应环境的变化。
总结：遗传物质DNA的结构与功能密不可分。
DNA的双螺旋结构和碱基互补配对特性使得遗传信息能够存储、复制和传递。
DNA编码的基因决定了生物体的遗传特征和表现型，而基因的调控机制则使得生物能够对环境变化做出相应的适应。
分子生物学：遗传物质的分子结构和性质
左旋DNA
〔一〕Z-DNA的构造特点： 糖磷骨架呈“之〞字形
〔Zigzag〕走向。 左旋。 G残基位于分子外表。 分子外形呈波形。 大沟消失，小沟窄而深。 每个螺旋有12bp。
Z-DNA B-DNA
DNA的分子量不变，二级构造中的氢键遭到破坏，DNA 的双螺旋构造局部解体，或维系DNA分子二级构造的氢 键全部被破坏，双螺旋解旋别离成DNA单链的过程叫做 DNA的变性〔Denaturation〕。
以下因素可导致DNA变性： 高温、 酸、 碱、 尿素、甲酰胺：增加碱基在水中的溶解度，从而
减弱碱基的疏水交互作用而造成。
Z－DNA存在的条件：
(1) 高盐：NaCl>2 Mol/L, MgCl2>0.7 Mol/L (2) Pu, Py相间排列： (3) 在活细胞中如果m5C,那么无需嘌呤-嘧啶相间排列，
在生理盐水的浓度下可产生Z型。 (4) 在体内多胺化合物，如精胺和亚胺及亚精胺和阳离子
一样，可和磷酸基因结合，使B-DNA转变成 Z-DNA。 (5) 某些蛋白质如Z-DNA结合蛋白带有正电荷，可使
DNA周围形成局部的高盐浓度微环境。 (6) 负超螺旋的存在
生物学意义
(1) 可能提供某些调节蛋白的识别。啮齿类动物病毒的复 制起始部位有d〔GC〕有交替顺序的存在；
(2) 在SV40的增强子中有三段8bp的Z-DNA存在。 (3) 原生动物纤毛虫，它有大、小两个核，大核有转录活
性，小核和繁殖有关。Z-DNA抗体以萤光标记后， 显示仅和大核DNA结合，而不和小核的DNA结合， 说明大核DNA有Z-DNA的存在，可能和转录有关。
遗传物质的分子结构性质和功能
生物体内正常的DNA为B-DNA； 转录时的DNA-RNA杂交链为A-DNA，对 基因表达有重要意义； 左手螺旋Z-DNA不能推翻右手双螺旋模 型，而是其有益的补充和发展，通 过B-DNA和Z-DNA之间的相互转化， 可以影响聚合酶能否与模板链结合 而调节转录起始活性。
三、DNA的三级结构
DNA的三级结构即在DNA双螺旋结 构基础上，进一步扭曲所形成的 特定空间结构。 也就是超螺旋结构，分为正超螺 旋和负超螺旋
正链核糖核酸病毒 The positive-sense ssRNA Viruses
光滑病毒科(Leviviridae):光滑噬菌体科 二顺反子病毒科(Dicistroviridae) 微小核糖核酸病毒科(Picornaviridae):小核糖核酸病毒 科 随伴病毒科(Sequiviridae伴生病毒科) 豇豆镶嵌病毒科(Comoviridae) 马铃薯Y病毒科(Potyviridae) 杯状病毒科(Caliciviridae):嵌杯病毒科 肝炎病毒科(Hepeviridae) 星状病毒科(Astroviridae) 野田病毒科(Nodaviridae) 四病毒科(Tetraviridae) 西红柿丛矮病毒科(Tombusviridae)
第五节 病毒核酸
一、病毒的基本概念 二、病毒核酸的一般特征
一、病毒的基本概念
病毒就是一类由蛋白质外壳和DNA组成的专 属性的细胞内寄生物，不能进行独立的能量 及遗传物质代谢，只能依靠寄主繁殖的非细 胞生物。
二、病毒核酸的一般特性
有环形的也有线形的 有正链（能起mRNA的作用）及负链之分 病毒核酸分子量差别很显著 病毒核酸利用率很高，同一段病毒核酸可以 编码出几种不同的多肽链 病毒核酸的基因结构与其所寄生的真核生物 相似，而不是与原核生物相似。是不连续的， 具有内含子。
2019-7A基因的结构和功能徐晋麟分子生物学-文档资料
第一节 一基因一酶学说 . 芽盘移植实验 1902 [英] Garrod.A首先研究了四种遗传病: 黑酸尿病 白化病 胱氨酸尿病 戊糖尿病
Garrod: 一个突变基因 --- 一种代谢缺陷
One Mutant Gene --- One Metabolic Block
Hydrolysis of dietary proteins
5,6 二羟吲哚
+蛋白质
黑色素
黑素蛋白
二.苯丙酮尿症（phenylketonuria, PKU）
蛋白质
苯丙氨酸羟化酶
苯丙氨酸
酪氨酸
苯丙酮酸
四. 莱一尼二氏症（Lesch-Nyhan
syndrome） (自毁容貌综合征)
鸟苷酸
次黄苷酸
鸟苷
HGPRT
次黄苷
鸟嘌呤
次黄嘌呤
HGPRT ：次黄嘌呤－鸟 嘌呤 磷酸核苷转移酶
无脑儿，脊椎裂和水脑儿。 胎儿镜（fetoscope）又称羊膜镜或宫腔镜
产前诊断的方法：
细胞学，生物化学，分子生物学
表 7-1 眼 成 虫 盘 移 植 实 验
供 体 受 体 移 植 眼 的 颜 色
（ 1） + ν
鲜 红
（ 2） ν
+
鲜 红
（ 3） + cn
鲜 红
（ 4） cn +
鲜 红
（ 5） cn ν
橙 红
（ 6） ν
cn
鲜 红
+ 鲜 红 的 （ bright red） ， v:桔 黄 色 眼 （ verm ilion） ， cn橙 红 色 眼 （ cim nabar） ， 和 暗 红 色 眼 （ scarlet） 。
生物学分子生物学与遗传学基础知识
生物学分子生物学与遗传学基础知识提要：本文旨在介绍生物学中分子生物学与遗传学的基础知识，包括DNA结构、遗传物质的复制、基因表达、遗传变异和基因突变等内容。
通过详细讲解这些基础概念，希望读者对生物学中的分子生物学与遗传学有更深入的理解。
一、DNA结构DNA（脱氧核糖核酸）是生物体内的遗传物质，它由四种碱基（腺嘌呤、胸腺嘧啶、鸟嘌呤和胞嘧啶）组成。
DNA的结构主要包括双螺旋结构、碱基配对规则以及链的方向性等。
双螺旋结构是DNA的基本结构，它由两条互补的链以螺旋形式缠绕而成。
碱基配对规则指的是腺嘌呤与胸腺嘧啶之间形成三个氢键，鸟嘌呤与胞嘧啶之间形成两个氢键。
链的方向性分为5'端和3'端，其中5'端具有一个自由的磷酸基团，而3'端具有一个自由的羟基。
二、遗传物质的复制在细胞分裂过程中，遗传物质需要复制以传递给下一代细胞。
DNA 的复制是通过DNA复制酶的作用在两条DNA链上进行的。
复制过程始于DNA的起始点，酶解开DNA双螺旋结构，并利用已有的DNA链作为模板，以碱基配对的原则合成新的DNA链，最终得到两条完全相同的DNA分子。
三、基因表达基因表达是指基因信息从DNA转录成RNA，并进一步翻译成蛋白质的过程。
基因表达的关键步骤是转录和翻译。
转录是指在细胞核中，RNA聚合酶根据DNA模板合成RNA。
转录包括启动、延伸和终止三个阶段。
在启动阶段，RNA聚合酶与DNA结合，形成转录起始复合物。
在延伸阶段，RNA聚合酶沿DNA链合成RNA链。
在终止阶段，转录终止信号使RNA聚合酶从DNA上解离，完成转录过程。
翻译是指在细胞质中，mRNA的信息被翻译成蛋白质。
翻译的过程包括起始、延伸和终止三个阶段。
在起始阶段，起始密码子启动翻译，使得tRNA与氨基酸结合，并形成翻译起始复合物。
在延伸阶段，氨基酸逐个加入到多肽链上，直到遇到终止密码子。
在终止阶段，终止密码子使得翻译终止，并释放完成的蛋白质。
遗传物质的结构和功能研究
遗传物质的结构和功能研究遗传物质是生物体基因遗传信息的载体，也是生命的重要组成部分。
随着生物学领域的深入研究，遗传物质的结构和功能逐渐被认识和揭示。
本文将从两个方面分别论述遗传物质的结构和功能的研究。
一、遗传物质的结构研究遗传物质的结构研究是现代生物学的重要分支，是探索生命本质及其进化规律的基础。
遗传物质的结构研究主要包括DNA和RNA的结构，以及它们的组装形态和空间结构等方面。
1. DNA的结构DNA是每个细胞中都存在的遗传物质，它的结构是双螺旋结构。
DNA由四种碱基组成，即腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和鳟氨酸。
DNA的两条链由碱基间的氢键相互靠拢，形成双螺旋结构。
DNA的双螺旋结构不仅决定了它们在储存和传递基因物质方面的作用，还决定了DNA的复制及转录中的功能。
2. RNA的结构RNA的结构主要包括带有单链、双链及环状映射资料等多种形式。
在RNA的结构研究中，双链RNA的结构有关系较为密切。
RNA的结构还与其参与的广泛生物学过程有关，如RNA的结构能够通过与其他生物分子的相互作用，进而调控基因表达及生物机能。
3. DNA和蛋白质的细胞核染色质结构DNA和蛋白质在细胞内的组装形态在遗传物质的研究中越来越受到关注。
组装形态使得DNA得以在一个可控空间内进行复制和转录。
细胞核中，DNA和蛋白质在染色体上进行组装，这种样式统称为细胞核染色质。
DNA和蛋白质在细胞核染色质中通过空间紧密堆积、被分类分割，形成一个细胞应急器械化的三维空间构型，以适应细胞生命各个环节。
二、遗传物质的功能研究遗传物质的功能是影响、决定细胞以及整个生物体的性状、特性、功能等多种生物学过程的组织模块。
随着遗传物质结构的深入理解，遗传物质的功能研究也日趋深入，主要包括遗传信息的遗传与转录、信息修饰与维护、基因调控及分子遗传学等方面。
1. 遗传信息的遗传和转录遗传信息的遗传主要指的是DNA复制过程中的遗传传递。
DNA的遗传传递方向通常为从父母代生物传递给子代生物。
遗传基因的结构与功能
遗传基因的结构与功能人类的遗传信息被存储在我们身体的每一个细胞中，由DNA分子传递给下一代。
遗传基因是构成我们遗传信息的基本单位，它们通过不同的结构和功能来控制个体的生命活动和发展过程。
在本文中，我们将深入探讨遗传基因的结构与功能，以便更好地理解遗传信息的传递和表达。
遗传基因的结构是由脱氧核糖核酸（DNA）分子组成的。
DNA分子是由四种碱基（腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和鸟嘌呤）组成的长链。
这条长链以螺旋状的形式存在，两条链通过碱基间的氢键连接在一起。
DNA的这种双螺旋结构使得它具有存储和传递遗传信息的能力。
其中一条链的碱基序列可以通过氢键与另一条链上的碱基序列相互补充配对。
这种互补配对的准则称为碱基配对规则：腺嘌呤与胸腺嘧啶之间形成两个氢键，鸟嘌呤与鸟嘌呤之间形成三个氢键。
由于碱基配对的规则稳定而特异性，DNA能够准确无误地复制并传递遗传信息。
DNA链的两端分别被称为5'端和3'端。
其中5'端以磷酸基团结束，3'端以羟基结束。
这种排列方式限定了DNA分子的方向性，从而在信息复制和转录过程中起到重要的作用。
遗传基因的功能主要包括信息储存、复制和转录。
首先，遗传基因通过DNA分子的信息储存功能来保存个体遗传信息。
每个遗传基因的核心是其所包含的DNA序列。
这些DNA序列编码了蛋白质的氨基酸序列，从而决定了蛋白质的结构和功能特性。
蛋白质是细胞中执行各种生物学功能的关键分子。
因此，遗传基因的信息储存功能实际上是为了编码构成我们身体的蛋白质分子。
其次，遗传基因通过DNA分子的复制功能来确保遗传信息的传递。
复制过程中，DNA双链首先被解开，形成两条单链。
然后，每条单链上的碱基按照碱基配对规则重新组装，形成两条新的双链。
这样，原先的DNA分子被复制成两个完全相同的DNA分子。
通过这种方式，遗传信息得以精确传递给下一代细胞。
最后，遗传基因通过DNA分子的转录功能将DNA信息转化为RNA信息。
山西省考研生物学专业分子生物学重点考点梳理
山西省考研生物学专业分子生物学重点考点梳理生物学作为一门科学，涵盖广泛，学科内容繁杂。
在山西省考研生物学专业中，分子生物学是一个重要的考点。
本文将对山西省考研生物学专业分子生物学的重点考点进行梳理。
一、基本概念1. 分子生物学的定义分子生物学是研究生物体分子结构和功能的一个学科，它涉及DNA、RNA、蛋白质等分子的结构、功能及其相互作用。
2. DNA的结构和功能DNA是遗传物质的主要组成部分，其结构包括双螺旋、碱基配对等，功能主要是存储和传递遗传信息。
3. RNA的结构和功能RNA是DNA的转录产物，结构包括单链、碱基配对等，功能主要是参与蛋白质的合成和遗传信息的转运。
4. 蛋白质的结构和功能蛋白质是生物体内功能最为复杂的大分子，其结构包括一级、二级、三级和四级结构，功能包括酶的催化作用、结构支持和调节等。
二、基因表达与调控1. DNA的复制和修复DNA的复制是指在细胞分裂过程中，通过DNA复制酶将一个DNA分子复制成两个完全相同的DNA分子。
DNA的修复是指细胞中对DNA损伤进行修复的过程。
2. DNA的转录和翻译DNA的转录是指DNA模板上的遗传信息转录成mRNA的过程，翻译是指mRNA通过核糖体上蛋白质合成位点上的遗传密码翻译成具体蛋白质的过程。
3. 基因调控基因调控是指细胞对基因表达进行调控的过程，包括转录水平和转录后水平的调控。
三、细胞信号传导1. 细胞信号分子与受体的结合细胞信号分子通过与受体结合来传递信号，受体可以是细胞膜上的受体或细胞内的受体。
2. 信号转导通路信号转导通路是信号从细胞膜到细胞内各个器官的传递过程，包括信号分子的激活、蛋白质激活和转运等过程。
3. 细胞凋亡细胞凋亡是程序性细胞死亡的一种形式，它是通过信号转导通路来调控的。
四、基因工程与基因治疗1. 基因工程的基本原理基因工程是指通过改变或插入DNA序列来改变生物体的遗传性状的技术。
2. 基因治疗的原理与应用基因治疗是利用基因工程技术来治疗疾病的方法，包括基因治疗的原理、基因传递载体以及临床应用等。
遗传物质的分子结构与功能
遗传物质的分子结构与功能遗传物质是生命存在的重要载体，它决定了生物体的生长、发育和遗传信息的传递。
而遗传物质的分子结构与功能是如何解决这个问题的呢？DNA的分子结构与复制作为遗传物质的主要组成部分，DNA分子的结构是由四种不同的核苷酸（腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和鳞状细胞嘧啶）组成的双螺旋结构。
DNA通过蛋白质与组装形成染色体，继而在细胞分裂时进行复制，确保遗传信息的稳定传递。
DNA的复制是由复制酶在细胞分裂过程中完成的。
这个过程包括三个步骤：解旋、复制和连接。
在初步的解旋和脱氧核苷酸加入之后，复制酶形成了一个新的链，它将新加入的核苷酸与原链的碱基进行了配对。
这样，出现了一个完整的DNA复制和长链。
RNA的分子结构和转录RNA作为DNA的“桥梁”和蛋白质的“模板”，在基因表达方面具有重要作用。
与DNA不同，RNA是由核苷酸ribonucleotides （腺苷酸、尿苷酸、肌苷酸和胞苷酸）组成的单链分子。
RNA合成过程被称为转录。
转录是由RNA聚合酶催化的，在这个过程中，酶会不断地检测模板DNA的序列，并将核苷酸按照适当的次序加入 RNA链中。
这个过程为RNA带上了能够蛋白质翻译所需的信息，进而为蛋白质的合成提供了基本的工具。
遗传信息的翻译在蛋白质的合成过程中，RNA落地并通过核糖体进行翻译，转化成一个链的氨基酸来构成蛋白质。
蛋白质是由一种或多种氨基酸组成的长链，通过peptide bond（肽键）连接在一起。
因此，遗传物质的分子结构与功能的相互作用，能够让生物体从基因组中提取信息、指示生命现象的发展方向。
总结遗传物质的分子结构与功能是生命存在和发展的重要载体。
DNA和RNA的结构与功能的复制和转录，提供了基本的信息源和导向，进而向生物体的生长发育提供了强大的力量。
因此，深入了解遗传物质的分子结构与功能，将有助于我们理解遗传学，基因工程等领域的科学研究。
《现代遗传学原理》(徐晋麟主编)勘误
《现代遗传学原理》（第三版）（徐晋麟编著）位置替换P50左侧倒数第三段倒数第一行“ad"替换为“nic”P67P74右侧20行第一个替换为“HMGI/Y”P123图6.5中b图中的不育后面的左框替换为F-(str r)P138左侧倒数第二行替换为“E·coli gal-(λ)”P138右侧倒数第三段个人觉得替换为“切离时需要识别“att L”和“att R””好理解点P140左侧第二行“盒式元件”替换为“整合子”P145右侧倒数第七行将“图1.2”替换为“图7.2”P157右侧倒数第四行CATC替换为“GATC”P203左侧倒数第四行“产生414nt”替换为“产生395nt”P225左侧活化过程中：应该为“→氨酰-AMP-E+PPi”转化过程应该为“氨酰-AMP-E+tRNA→”P256右侧第二段第二行CAMP-CAP替换为“cAMP-CAP”P274右侧第二段倒数第六行malE替换为“malF”P287图11.9中间应该是：阻遏物重组是，RNA聚合酶聚合于P RMP337图13.2a中胞嘧啶应该是转化为“尿嘧啶”P339右侧倒数第九行次黄嘌呤（H）仍和C配对”替换为“黄嘌呤（X）仍和C配对”P365左侧倒数第二行“当碱基以它常见的形式”替换为“当碱基以它不常见的形式”P412图15.12a中F1基因型应该都为“Ijij”P412图15.12b中F2代中第二个绿色的基因型应该为“Ijij”P480倒数第七行括号中应该为（105~103）P513图19.28文字叙述中第二行bb-m mRNA替换为hb-m mRNAP584第九行中P2应该等于0.95257以上都是我在阅读过程中发现的问题，由于时间仓促，没有仔细研读，也没有同其他人进行讨论，在这里算是提出自己的一点小意见。
如果对如上问题中的替换存在异议，请回复邮件~如若存在其它问题，也希望能够发过来，让我对内容进行及时的改正。
先谢谢啦杨雁祥2011年8月29日。
《生物学》(支小平、徐新麒、杨志坚)571-7课件 第六章
高茎豌豆与矮茎豌豆 的杂交试验
孟德尔豌豆杂交试验结果：
第六章 遗传与变异
性状
亲本的相对性
状
F
显性 隐性
F
F2比率 （显性∶隐性）
种子形状
子叶颜色 种皮颜色 （花的颜色）
圆形 × 皱缩 黄色 × 绿色
几种红绿色盲的遗传方式图解
第六章 遗传与变异
2．抗维生素D佝偻病 抗维生素D佝偻病（vitamin D resistent rickets）是一种肾小管遗传缺陷性疾病。
两种抗维生素D佝偻病的婚配图解
第六章 遗传与变异
第三节 生物的变异
在丰富多彩的世界里，亲代与子代之间以及子代的个体之间存在着或多或少 的差异，这就是生物的变异现象。生物的变异主要分为两类：不可遗传的变异 和可遗传的变异。仅仅是环境因素影响造成的，并没有引起遗传物质的变化， 叫做不可遗传的变异。由于遗传物质发生变化而引起的，这种变异是能遗传下 去的，叫做可遗传的变异。
基因型和表现型的关系比较复杂，表 现型相同，基因型不一定相同；由于遗传 下来的并不一定都能表现出来，还涉及到 个体发育条件是否影响到基因的表型效应， 所以，只有在环境条件相同时，基因型相 同的个体，其表现型才能相同 。
4．分离定律的验证
豌豆植株高矮茎的 回交试验
第六章 遗传与变异
杂合高茎（Dd）与纯隐性矮茎 （dd）回交，按分离定律，其后代高 茎（Dd）与矮茎（dd）应出现1∶1的 比例。孟德尔的验证结果与预期的完全 符合，从而证实了分离定律。如果子一 代基因型未知，这样一种杂交方法又称 为测交（test cross）。测交可用来测 定高茎植株的基因型究竟是DD还是Dd。
遗传物质的结构和功能
遗传物质的结构和功能遗传物质是指存在于细胞核中的DNA分子，其主要功能是承担遗传信息的传递和表达。
DNA分子的结构和功能一直是生物学界所关注的焦点之一，下文将从分子结构、自复制和表达等方面探讨DNA的特性和功能。
一、DNA分子的基本结构DNA是由核苷酸（Nucleotide）单元组成的双链螺旋结构。
每个核苷酸单元由糖分子、碱基和磷酸三部分组成。
糖分子和磷酸部分成为脊柱，碱基则与对应的碱基通过氢键作用相结合成为中央的双链。
DNA分子的两个链通过碱基间的氢键相互配对，形成A-T和G-C的配对模式，保证了双链结构的稳定性。
除了基本单元的相互作用，DNA分子还存在大量的超结构，如染色体、染色质等。
DNA分子可以通过连接蛋白质形成染色体，染色体是一种粗大、复杂的结构，对于正常的DNA分子表达和遗传信息的传递至关重要。
二、DNA分子的自复制DNA分子具有自复制的能力。
这种能力是在DNA分子双链的分开和两个链各自复制后合成形成两个新的DNA分子的过程中实现的。
DNA的自复制分为分散再生和保持信息再生两个步骤。
分散再生是指DNA分子双链的分开。
双链分开需要解开氢键，这个过程由一种叫做“脱氢酶”（Helicase）的酶完成，这种酶可以迅速地打破氢键，将两个链分离出来。
在分离过程中，每个链充当模板，依靠一种叫做DNA聚合酶（DNA Polymerase）的酶，在链上不断寻找对应的、以氢键相互配对的碱基，完成复制过程。
过程中，一系列的其他辅助酶也需要协助完成这个复杂的过程，例如“单链结合蛋白”（Single-Strand Binding Protein）可以帮助DNA分子的单链保持不变形。
保持信息再生是指基于分散再生的基础上，在两个链的基础上再次复制得到的结果。
这种过程非常重要，因为它可以确保基因组的稳定性。
自复制过程的准确率非常高，大多数情况下复制是正确的，可以避免遗传物质变异，防止疾病的发生。
三、DNA分子的表达过程在生物体中，DNA分子经过一系列复杂的过程进行表达。
遗传物质的结构与功能分析
遗传物质的结构与功能分析遗传物质是生命科学中的一个重要理论和实践研究领域，其研究对象是DNA和RNA分子。
DNA和RNA是细胞核内的重要组分，其功能具有极其重要的生物学意义。
本文将从遗传物质的结构与功能出发，探讨DNA和RNA在细胞生物学、分子生物学和遗传学中的基本特征和作用机制。
一、DNA的结构与功能DNA（Deoxyribonucleic Acid）是构成基因的主要物质，具有传递遗传信息和控制细胞生命活动的重要作用。
DNA是由核苷酸（Nucleotide）单元组成的长链分子，其最基本的单元结构是由一个碱基（Base）、一分子脱氧核糖（Deoxyribose）和一分子磷酸组成的核苷酸。
DNA的主要成分为腺嘌呤（Adenine）、鸟嘌呤（Guanine）、贝丝嘧啶（Thymine）和胞嘧啶（Cytosine）四种碱基，这四种碱基以一定规律排列在DNA的长链上。
DNA分子的两条互补链之间形成了对称的双螺旋结构，每个螺旋上存在一条骨架链和与之对应的碱基对链。
根据碱基对的规律性，DNA分子可谓生命的“密码库”，其主要功能是储存遗传信息，并在细胞分裂时向下一代遗传。
DNA的储存和传递信息的机制是遗传物质的重要特征之一，其中一个重要过程是复制（Replication）。
DNA的复制过程中，DNA分子先复制出一个完整的副本，然后在细胞分裂时把这个副本传递给下一代细胞。
DNA的另一个重要功能是随着细胞分裂进行遗传信息的转录和翻译，进而当遗传物质影响到细胞内其他基因的表达时，决定着细胞的特性。
二、RNA的结构与功能RNA（Ribonucleic Acid）在细胞内也具有重要的生物学功能，其在遗传物质的转录和翻译及蛋白质合成等方面发挥着重要作用。
RNA分子一般为单链结构，与DNA分子不同，RNA只包含一种脱氧核糖成分，磷酸、碱基和脱氧核糖三者同时构成核苷酸单元。
RNA的四种基本碱基是腺嘌呤、鸟嘌呤、尿嘧啶（Uracil）和胞嘧啶，其中Uracil与DNA中的胸腺嘧啶相对应。
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7
二. 双螺旋结构的构象变异
DNA的构象现已知有 A，B，C，D，E，T，Z 7种。
引起DNA双链构象改变有以下因素： （1）核苷酸顺序； （2）碱基组成； （3）盐的种类； （4）相对湿度。
8
双 每 螺 每 对 每碱基 直径 存在的条件
沟型
螺 旋 内 碱 基 对的间 （nm
旋 碱基 的转
）
类 对数 角
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ATGTGTGT GCATGCAT
GCATGCAT
复制起始点
72bp
72bp
ATGCGCGT
GCACGTAT 仍有活性
ATGTGTGT
GCATGCAT 有活性
ATGAGAGT
GCAAGGAT 无活性
图8-16 SV40增强子中的Z-DNA及其突变后的影响
20
四、DNA的三级结构
所谓DNA的三级结构，是指在一二结构基础上 的多聚核苷酸链上的卷曲。在一定意义上， 是指双螺旋基础上的卷曲
三级结构包括链的扭结和超螺旋或者是单链形 成的环或是环状DNA中的连环体
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超螺旋（Supercoied）
松驰型DNA （relax form）。 超螺旋（Supercoied） DNA，
负超螺旋 正超螺旋 检测DNA三级结构的方法：
密度梯度离心 凝胶电泳 电镜观察
22
（一）DNA的超螺旋结构
23
（一）Z-DNA的结构特点： （1）糖磷骨架呈“之”字形（Zigzag）走
向。 （2）左旋。 (3) G的糖苷键呈顺式(Syn) ，使G残基位
于分子表面。 （4）分子外形呈波形。 (5) 大沟消失，小沟窄而深。 (6) 每个螺旋有12bp。
11
目前已知DNA双 螺旋结构可分 为A、B、C、D 及Z型等数种， 除Z型为左手双 螺旋外，其余 均为右手双螺 旋。
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(三)生物学意义
(1) 可能提供某些调节蛋白的识别。啮齿 类动物病毒的复制起始部位有d（GC）有交替 顺序的存在；
(2)在SV40的增强子中有三段8bp的Z-DNA存在。 (3)原生动物纤毛虫，它有大、小两个核，大核有
转录活性，小核和繁殖有关。Z-DNA抗体以萤 光标记后，显示仅和大核DNA结合，而不和小 核的DNA结合，说明大核DNA有Z-DNA的存 在，可能和转录有关。
团 ， 前 者 是 羟 基 ， 后 者 是 氢 原 子
水 解
磷 酸 基 团
脱 氧 核 糖 (DNA中 )
核 酸 单 核 苷 酸
戊 核 糖
核 糖 (RNA中 )
核 苷
T
A
DNA中
碱 基 G
C
RNA中
U
6
C4 N9 β1’
C2 N1 β1’
腺苷(AR) β1’,N9-糖苷键
脱氧胞苷(dCR)
β1’,N1-糖苷键
原 核 生 物 DNA 的 三 级结构：
绝大多数原核生 物 的 DNA 都 是 共 价封闭的环状双 螺旋。如果再进 一步盘绕则形成 麻花状的超螺旋 三级结构。
24
超螺旋的定量描叙
White方程： L=T+W
L（Linking nnmber）：链环数或称拓扑 环绕数，指cccDNA中一条链绕另一条链 的总次数。其特点是
B型DNA仅仅 是众多DNA 双螺旋构象 中的一种。 在外界条件 的改变下， 双螺旋的构 象也会改变。
1
模型中的碱基配对有何重要性？
①A-T,G-C配对可形成很好的线性氢键； ②A-T对和G-C对的几何形状一样，使
双链距离相近，使双螺旋保持均一； ③碱基对处在同一平面内。不论核苷
酸的顺序如何，都不影响双螺旋的 结构； ④为DNA半保留复制奠定了基础。
距(A )
相 对 盐的种类 大沟
小沟
型
湿度
A 11
34.7° 2.56
(右旋)
B 10
34.0° 3.38
(右旋)
C 9.33 38.6° 3.32
(右旋)
Z 12
-30° 3.71
(左旋)
2.3 75% 1.9 92% 1.9 66% 1.8 43%
Na+,K+, Cs+ 窄深 宽深
Na+低盐 宽中等 窄中
(1) L是整数；
(2) 在 cccDNA中任何拓扑学状态中其值
保持不变；
(3) 右手螺旋对L取正值。
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W（Writhing number）：扭曲数，即超 数旋数。 其特点是： (1)可以是非整数； (2)是变量； (3)右手螺旋时，W取负值。
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T（Twisting number）：缠绕数，即双螺 旋的圈数。 其特点是： (1) 可以是非整数； (2) 是变量； (3) 右手螺旋时T为正值。
Z-DNA
B-DNA 12
生化专业术语委员会 建议用俯视图(N9→C1’)
=0°±90 ° 时为顺式(syn)
=180°±90 ° 时为反式(anti)
嘌呤核苷的扭转角为X(C4,N9，C1’,0)；嘧啶核苷的扭转角为 X(C2,N1，C1’,0)。 习惯用法是：
X= –60 °~0 °~120 °为顺式； X=120 ° ~180 ° ~ –60 °
2
第三节DNA的结构和性质
一．DNA二级结构的稳定因素 (1)碱基对之间的氢键。 (2)碱基的堆集力。 它包括： ① 疏水作用； ② 范德华力； ③ 磷酸基的负电荷斥力；
4
图 9 - 7 核 糖 和 脱 氧 核 糖 的 结 构 。 R N A 和 D N A 的 核 糖 脱 氧 核 戊 糖 其 差 异 在 于 第 二 个 碳 原 子 上 的 基
为反式；
-60
-60 °
0
°
顺式
90 C4
°
°-
0°
90° 嘌呤
90
°
180
-
嘧啶C2
90° 反式
180
120
°
120
°
14
°
°
☉A
☉B
G
C
C1’
2O
☉Z
O3’ C5’
O
O3 ’
16
17
Z－DNA存在的条件：
(1) 高盐：NaCl>2Mol/L, MgCl2>0.7 Mol/L (2) Pu,Py相间排列： （3）在活细胞中如果m5C,则无需嘌呤-嘧啶相间 排列，在生理盐水的浓度下可产生Z型。 (4) 在体内多胺化合物，如精胺和亚胺及亚精胺 和阳离子一样，可和磷酸基因结合，使B-DNA 转变成 Z-DNA。 (5)某些蛋白质如Z-DNA结合蛋白带有正电荷， 可使DNA周围形成局部的高盐浓度和微环境。 (6)负超螺旋的存在
深
等深
Li+
宽中等 窄中
深
等深
Na+, Mg++高 平浅 窄深
盐
9
Z-DNA的发现： 1972年
Pohl et al 发现 poly(dG-dC)在高盐 下旋光性发生改变； 1979年 Wang A.H-J(王惠君), A.Rich对 d(CGCGCG)单晶作X衍射分析提 出Z－DNA模型
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三 左旋DNA