Yanofsky & Brener(1961)提出三联体 （triplet）: 三个碱基编码一种氨基酸
Nirenberg & Matthai(1963，诺贝尔奖):

破译遗传秘密

无细胞表达系

mRNA + DNA聚合酶 I + dNTP

20种氨基酸

第一次基因重组
Boyer & Cohen (1973):
பைடு நூலகம்
基因组学
生物信息学
1.1 遗传学中心法则
怎样从DNA(基因)到有机体？
DNA RNA 蛋白质 细胞 组织、器官
（自我复制）


系统



有机体

形成 “型”
DNA的结构
化学组成 一级结构 双螺旋结构 DNA的形状、大小 变性与复性
DNA的化学组成与一级结构 单核苷酸由三部分组成： 戊糖、磷酸和碱基。
DNA的形状、大小和序列
DNA一般为长而无分支的双股线形分子 （dsDNA)，但有些为环型，也有少数为单股 （ss）环型。
不同的DNA大小相差悬殊。 SV40含5.1kb， 鸡痘病毒、NDV, PRRSV. HIV 9.1 Kb 南美肺鱼的基因组含102,000,000 kb。
一般而言，复杂的机体需要更多的DNA (但不存在严格的对应关系)
融解温度（Tm）
在DNA的热变性过程中，260nm的吸收值缓 慢上升，到达某一温度后即骤然上升，故称为 增色效应 。
吸收值增加的中点称为融解温度（Tm）。 在接近生理条件下，DNA的Tm一般在85-95°C DNA的Tm为多种因素所影响：
G+C含量（G+C含量高，Tm也高）；
溶液的离子强度（标准条件是0.18mol/l Na+）
所有生物种的双股DNA中，A和T含量相等， G和C的含量相等.
DNA的碱基组成一般可用其GC含量来表示 G+C ()。
同一物种所有细胞DNA的GC含量都相同， 而种间的差异则很显著:
细菌间，可从0.3-0.7。
高等生物的GC含量一般都小于0.5。
DNA的热变性
DNA的生物功能依赖于其结构。当双螺 旋DNA加热至生理温度以上（接近100 °C ）时，DNA双股链间的氢键断裂，最后双股 链完全分开并成为无规线团。这一过程叫 DNA的变性（denaturation）或融解。
第一讲 基因分子生物学
1，基因的结构与功能
1.1 遗传学中心法则 1.2 三联密码 1.3 基因的种类
2, 基因的表达与调控
2.1 乳糖操作子 2.2 真核基因的表达
分子生物学简史
一、遗传变异物质是 DNA

Avery等（1944年）：

肺炎球菌转化实验

致病力强 S型：DNA 致病力弱 R型
兽医生物技术学
专业学位课程 （3学分）
内容
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章
基因分子生物学 质粒载体与基因克隆系统 PCR技术与应用 原核表达系统 真核表达系统 抗体生物工程 兽医生物工程产品的 R & D 转基因动物 克隆动物（转基因克隆动物） 基因打靶
DNA双螺旋中，碱基的配对关系是严格的: 腺嘌呤（A）和胸腺嘧啶（T）配对， 鸟嘌呤（G）和胞嘧啶（C）配对， 故 A/T=G/C=1 碱基的这种严格配对关系基于两方面的因素： 一是形成氢键的基团在空间的取向； 二是碱基对的大小能容纳于双螺旋中。 由于双股链是反平行的，其立体化学取向正
好相反，这就使双螺旋的外形，无论从何端观 察都相同，呈现出二重对称性。
核苷酸通过 3’,5’-磷酸二酯键连接成线 型大分子（多核苷酸链）。 多核苷酸链（polynucleotide chain） 是核酸（DNA和RNA）结构的基础。
在核苷酸分子中，戊糖的-半缩醛羟 基与碱基中的氢（嘧啶环1位，嘌呤环9位上的 氢）失水缩合成N-苷键而形成核苷； 核苷 的5’位与磷酸通过酯键形成5’-核苷键。
DNA的双螺旋结构
构成DNA的两条多核苷酸链的磷酸-戊糖骨架 盘旋成直径为2nm的双螺旋，由于脱氧核酸中连 接碱基的C1'并不正好处在螺旋的相对位置上， 故两股链在螺旋轴上的间距并不相等，从而在分 子表面形成宽窄不等的大沟（major groove）和 小沟（minor groove）。
双股多核苷酸链上的碱基则位于螺旋的内部， 大沟垂直于螺旋轴，相邻碱基的间隔为0.34nm； 每一匝螺旋含10bp，其轴向距离为3.4nm。每一匝 螺旋转动360 C，故相邻碱基对间转动36C。
甲酰胺、尿素等可降低Tm
溶液pH值
DNA的复性 热变性的DNA如缓慢冷却，已分开的 互补链又可能重新缔合成双螺旋。
热变性后缓慢冷却的过程叫做退火。
DNA的变性和复性是可逆的。
RNA的结构
1、化学组成 碱基：与DNA的区别是将胸腺嘧啶（T）换
成了尿嘧啶（U）； 核糖，而不是DNA的2-脱氧核糖。
不同的核苷酸用碱基第一个字来命名。
核苷酸分子的碱基类似于蛋白质氨基酸的侧链，它们影响着所形 成的核酸的结构和功能。
核苷酸通过 3’,5’-磷酸二酯键连接成线 型大分子（多核苷酸链）。
多核苷酸链（polynucleotide chain） 是核酸（DNA和RNA）结构的基础。
简写:
5’-ATC CTG GAT AAT GGT TGA-3’ (bp) 5’-ATCCTGGATAATGGTTGA-3’
EcoR I 线性DNA

质粒 (EcoR I)
含外源 DNA 质粒
体外复制
提出基因克隆

黄金产业

钻石产业

朝阳产业(Vet.)
动、植物界发生了巨大变化
人类基因组计划（HGP） 基因芯片 克隆动物
（克隆人）
兽医生物工程产品：
Vaccine Antibody Interferon



致病力强 S型

引起细菌遗传改变的物质是 DNA
Nature, 1953, 171: 737-738
Watson & Crick提出了DNA双螺旋结构模型。
（诺贝尔奖）
DNA自身互补 碱基对原则：A=T, C=G
（遗传信息可精确复制） 预示了DNA复制规律（诺贝尔奖）
20种氨基酸构成蛋白质；4种核苷酸构成DNA.