《遗传学》第二章 遗传物质的分子基础
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26
图2－9 DNA半保留复制
27
图 2－10 原核生物 的复制子
28
图2－11 真核生物多复制位点电镜图29
图 2－12 DNA复制叉示意图
30
二、原核生物DNA合成
1、酶系统：DNA聚合酶、连接酶、解 旋酶、拓扑异构酶等
2、半保留复制，双向复制 3、有引物的引导，为RNA 4、延伸方向为5’－3’ 5、一条链一直从5’向3’方向延伸，称
图 2-7 DNA分子的双螺旋结构模型 23
A-T和C-G两种核苷酸对分子链内 排列的位置和方向只有四种形式:
A---T C---G A---T G---C C---G A---T G---C A---T
假设某一段DNA分子链有1000bp，则该段 就可以有41000种不同的排列组合形式， 反映出来的就是41000种不同性质的基因.
• 答： DNA作为生物的主要遗传物质的直接 证据：
• ①. DNA使细菌性状的定向转化（2分）； • ② 噬菌体的侵染与繁殖 证明：DNA进入细
胞产生完整的噬菌体，DNA是的遗传物质 （1分）。 • ③. 烟草花叶病毒的感染和繁殖说明在不含 DNA的TMV中RNA就是遗传物质（1分）。
11
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13
24
二、RNA的分子结构
绝大部分RNA以单链形式存在，但可折叠 起来形成若干双链区域。这些区域内，互 补的碱基对间 可形成氢键。
一些以RNA为遗 传物质的动物 病毒含有双链 RNA。
25
第三节 DNA的复制
一、DNA复制的一般特点
1、复制方式：半保留复制 2、复制起点：原核生物一般只有一个
复制起点 ，一个复制子 ；真核生 物是多起点的， 多个复制子 3、复制方向：一般为双向复制 4、具有复制的忠实性
前导链，连续合成；另一条先沿5’ －3’ 合成冈崎片段，再由连接酶连
起来链，后随链，不连续合成 31
图2－13 DNA合成 模型
32
* 在前导链上，DNA引物酶只在 起始点合成一次引物RNA， DNA聚合酶III开始DNA的合成
* 在后随链上，每个冈崎片段 的合成都需要先合成一段引 物RNA，然后DNA聚合酶III才 能进行DNA的合成
20
图 2-5 核酸分子的化学结构 21
DNA分子模型最主要特点：
(1)两条多核苷酸链以右手螺旋的形式， 以一定的空间距离，环绕于同一轴相 互盘旋而成
(2)反向平行：5’－3’，3’－5’ (3)两条单链间以碱基间氢键配对相连：
A T，C G (4)每个螺旋34Å (3.4nm)，含10bp，
直径约为20Å (5)分子表面大沟和小沟交替出现 22
已使几十种细 菌和放线菌成 功的获得了遗 传性状的定向 转化，证明起 转化作用的是 DNA；
6
（二）噬菌体的侵染与繁殖：
② 噬菌体的侵 染与繁殖 主要 是由于DNA进 入细胞才产生 完整的噬菌体， 所以DNA是具 有连续性的遗 传物质（1分）。
分别标记：亲代 子代
7
8
（三）．无DNA生物，RNA是遗传 物质及其证据
* 两个核苷酸之间由3’和5’位的 磷酸二脂键相连
16
两种核酸的主要区别：
DNA：脱氧核糖，A、C、G、T 双链，分子链较长
RNA：核糖，A、C、G、U 单链，分子链较短
17
图 2-4 构成核苷酸分子的碱基和核糖18
一、DNA的分子结构
1949-1951,Chargaff对多种生 物来源的DNA的碱基成分的精密 分析，发现DNA中:
(一)、 细菌转化试验 (二)、 噬菌体侵染与繁殖试验 (三)、 烟草花叶病毒感染和繁殖实验
2
一、DNA是生物体主要遗传物质间 接证据
• DNA 普遍的普遍性：
• DNA恒定性
• DNA稳定性
• DNA的诱变性 260nm
3
4
二、DNA是生物体主要遗传物质直 接证据 ★
5
（一）. 细菌 的转化
烟草花叶病毒的感染和繁殖：
9
佛兰科尔-康拉特-辛格尔(Framkel-Conrat-Singer)试验：
Frankel-Conrat, Singer (1956) 试验
③. 烟草花叶病毒的感染和繁殖说明在不含DNA的TMV中RNA就是
遗传物质）。
10
DNA是生物体主要遗传物质直接证 据是什么？★
A=T，G=C，A+G=C+T 说明碱基A与T之间、G与C之间 存在互补配对关系，称为查尔 格佛法则（Chargaff’s rule）
19
1953，Watson和Crick根据： 查尔格佛法则(碱基互补配对 的规律) 对DNA分子的X射线衍射结果
提出了著名的DNA分子双螺旋结 构模型。这个模型已为以后拍 摄的电镜直观形象所证实
4、真核生物所需的RNA引物及合成的 “冈崎片段”的长度比原核生物要 短
5、核小体的复制。组蛋白八聚体则 以全保留的方式传递给子代分子
6、真核生物染色体端体的复制：原 核生物的染色体大多数为环状 35
真核生物DNA复制
36
四、RNA病毒中RNA的自我复制
先以自己为模板（“＋” 链）合成一条互补的单链（“ －”链），然后这个“－”链 从“＋”链模板释放出来，它 也以自己为模板复制出一条与 自己互补的“＋”链，形成了 一条新生的病毒RNA。
33
三、真核生物DNA合成
真核生物DNA的复制与原核生 物的主要不同点：
1、DNA的合成只是在S期进行，原核生物
则在整个细胞生长过程中都进行DNA
合成
2、有二种不同的DNA聚合酶分别控制前
导链（δ）和后随链(α）的合成；
在原核生物中由聚合酶III同时控制
二条链的合成
34
3、原核生物DNA的复制是单起点的， 真核生物染色体的复制则为多起 点的
14
• http://highered.mcgrawhill.com/sites/0072556781/student_view0/ chapter13/animation_quiz_1.html
15
第二节 DNA和RNA的化学结构
* 核酸的构成单元是核苷酸， 是核苷酸的多聚体
* 每个核苷酸包括三部分： 五碳糖、磷酸、碱基
第二章 遗传物质的分子基础
第1节 DNA是主要遗传物质 第2节 DNA和RNA的化学结构 第3节 DNA的复制 第4节 RNA的转录和加工 第5节 遗传密码与蛋白质的翻译 第6节 基因的概念与发展
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第一节 核酸作为主要遗传物质的证据
一、 DNA是遗传物质的间接证据 二、 DNA是遗传物质的直接证据
图2－9 DNA半保留复制
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图 2－10 原核生物 的复制子
28
图2－11 真核生物多复制位点电镜图29
图 2－12 DNA复制叉示意图
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二、原核生物DNA合成
1、酶系统：DNA聚合酶、连接酶、解 旋酶、拓扑异构酶等
2、半保留复制，双向复制 3、有引物的引导，为RNA 4、延伸方向为5’－3’ 5、一条链一直从5’向3’方向延伸，称
图 2-7 DNA分子的双螺旋结构模型 23
A-T和C-G两种核苷酸对分子链内 排列的位置和方向只有四种形式:
A---T C---G A---T G---C C---G A---T G---C A---T
假设某一段DNA分子链有1000bp，则该段 就可以有41000种不同的排列组合形式， 反映出来的就是41000种不同性质的基因.
• 答： DNA作为生物的主要遗传物质的直接 证据：
• ①. DNA使细菌性状的定向转化（2分）； • ② 噬菌体的侵染与繁殖 证明：DNA进入细
胞产生完整的噬菌体，DNA是的遗传物质 （1分）。 • ③. 烟草花叶病毒的感染和繁殖说明在不含 DNA的TMV中RNA就是遗传物质（1分）。
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二、RNA的分子结构
绝大部分RNA以单链形式存在，但可折叠 起来形成若干双链区域。这些区域内，互 补的碱基对间 可形成氢键。
一些以RNA为遗 传物质的动物 病毒含有双链 RNA。
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第三节 DNA的复制
一、DNA复制的一般特点
1、复制方式：半保留复制 2、复制起点：原核生物一般只有一个
复制起点 ，一个复制子 ；真核生 物是多起点的， 多个复制子 3、复制方向：一般为双向复制 4、具有复制的忠实性
前导链，连续合成；另一条先沿5’ －3’ 合成冈崎片段，再由连接酶连
起来链，后随链，不连续合成 31
图2－13 DNA合成 模型
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* 在前导链上，DNA引物酶只在 起始点合成一次引物RNA， DNA聚合酶III开始DNA的合成
* 在后随链上，每个冈崎片段 的合成都需要先合成一段引 物RNA，然后DNA聚合酶III才 能进行DNA的合成
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图 2-5 核酸分子的化学结构 21
DNA分子模型最主要特点：
(1)两条多核苷酸链以右手螺旋的形式， 以一定的空间距离，环绕于同一轴相 互盘旋而成
(2)反向平行：5’－3’，3’－5’ (3)两条单链间以碱基间氢键配对相连：
A T，C G (4)每个螺旋34Å (3.4nm)，含10bp，
直径约为20Å (5)分子表面大沟和小沟交替出现 22
已使几十种细 菌和放线菌成 功的获得了遗 传性状的定向 转化，证明起 转化作用的是 DNA；
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（二）噬菌体的侵染与繁殖：
② 噬菌体的侵 染与繁殖 主要 是由于DNA进 入细胞才产生 完整的噬菌体， 所以DNA是具 有连续性的遗 传物质（1分）。
分别标记：亲代 子代
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（三）．无DNA生物，RNA是遗传 物质及其证据
* 两个核苷酸之间由3’和5’位的 磷酸二脂键相连
16
两种核酸的主要区别：
DNA：脱氧核糖，A、C、G、T 双链，分子链较长
RNA：核糖，A、C、G、U 单链，分子链较短
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图 2-4 构成核苷酸分子的碱基和核糖18
一、DNA的分子结构
1949-1951,Chargaff对多种生 物来源的DNA的碱基成分的精密 分析，发现DNA中:
(一)、 细菌转化试验 (二)、 噬菌体侵染与繁殖试验 (三)、 烟草花叶病毒感染和繁殖实验
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一、DNA是生物体主要遗传物质间 接证据
• DNA 普遍的普遍性：
• DNA恒定性
• DNA稳定性
• DNA的诱变性 260nm
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二、DNA是生物体主要遗传物质直 接证据 ★
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（一）. 细菌 的转化
烟草花叶病毒的感染和繁殖：
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佛兰科尔-康拉特-辛格尔(Framkel-Conrat-Singer)试验：
Frankel-Conrat, Singer (1956) 试验
③. 烟草花叶病毒的感染和繁殖说明在不含DNA的TMV中RNA就是
遗传物质）。
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DNA是生物体主要遗传物质直接证 据是什么？★
A=T，G=C，A+G=C+T 说明碱基A与T之间、G与C之间 存在互补配对关系，称为查尔 格佛法则（Chargaff’s rule）
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1953，Watson和Crick根据： 查尔格佛法则(碱基互补配对 的规律) 对DNA分子的X射线衍射结果
提出了著名的DNA分子双螺旋结 构模型。这个模型已为以后拍 摄的电镜直观形象所证实
4、真核生物所需的RNA引物及合成的 “冈崎片段”的长度比原核生物要 短
5、核小体的复制。组蛋白八聚体则 以全保留的方式传递给子代分子
6、真核生物染色体端体的复制：原 核生物的染色体大多数为环状 35
真核生物DNA复制
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四、RNA病毒中RNA的自我复制
先以自己为模板（“＋” 链）合成一条互补的单链（“ －”链），然后这个“－”链 从“＋”链模板释放出来，它 也以自己为模板复制出一条与 自己互补的“＋”链，形成了 一条新生的病毒RNA。
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三、真核生物DNA合成
真核生物DNA的复制与原核生 物的主要不同点：
1、DNA的合成只是在S期进行，原核生物
则在整个细胞生长过程中都进行DNA
合成
2、有二种不同的DNA聚合酶分别控制前
导链（δ）和后随链(α）的合成；
在原核生物中由聚合酶III同时控制
二条链的合成
34
3、原核生物DNA的复制是单起点的， 真核生物染色体的复制则为多起 点的
14
• http://highered.mcgrawhill.com/sites/0072556781/student_view0/ chapter13/animation_quiz_1.html
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第二节 DNA和RNA的化学结构
* 核酸的构成单元是核苷酸， 是核苷酸的多聚体
* 每个核苷酸包括三部分： 五碳糖、磷酸、碱基
第二章 遗传物质的分子基础
第1节 DNA是主要遗传物质 第2节 DNA和RNA的化学结构 第3节 DNA的复制 第4节 RNA的转录和加工 第5节 遗传密码与蛋白质的翻译 第6节 基因的概念与发展
1ห้องสมุดไป่ตู้
第一节 核酸作为主要遗传物质的证据
一、 DNA是遗传物质的间接证据 二、 DNA是遗传物质的直接证据