第三章遗传分子基础
第三章遗传分子基础
为了进一步论证上述的结论 ， Frankel-Conrat和Singer实验：
第三章遗核酸
* 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
* 两个核苷酸之间由3’和5’位的 磷酸二脂键相连
第三章遗传分子基础
1、染色质的基本结构
染色质
DNA: 30%(重量)
RNA: 少量
组蛋白：1H1、2H2A、2H2B、
2H3和2H4 (重量相当于DNA）
非组蛋白：少量
第三章遗传分子基础
染色质基本结构单位
核小体： 2H2A、2H2B、2H3、2H4 ----八聚体
连接丝 ：串联两个核小体
1H1：结合于连接丝与核小体 的接合部位
1928, Griffith：首次将II R → III S，实现了细
菌遗传性状的定向转化 。被加热杀死的III S型肺 炎双球菌必然含有某种促成这一转变的活性物质
第三章遗传分子基础
1944 ，Avery等用生物化学 方法证明这种活性物质是DNA
该提取物不受蛋白酶、多糖 酶和核糖核酸酶的影响，而 只能为DNA酶所破坏
其他构型
第三章遗传分子基础
图 3-9 DNA分子的一种不同构型 第三章遗传分子基础
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。
第三章遗传分子基础
第三节 染色体的分子结构
一、原核生物染色体 与真核生物相比，原核生物 的染色体要简单得多，其染 色体通常只有一个核酸分子 (DNA或RNA) 。
第三章遗传分子基础
图3－11 大肠杆菌的染色体
DNA分子伸展有120第三0章µ遗m传分长子基，础 细菌直径1－2µm
图3－12 原核生物的染色体结构模型 第三章遗传分子基础
二、真核生物染色体
第三章遗传分子基础
图3－13 核小体结构模型
一个核小体及其连接丝约含180－200bp约146bp盘
绕在核小体表面1.75圈，其余bp为连接丝，其长
度变化较大，从第三章短遗传的分子8基b础p到长的114bp
第三章遗传分子基础
异染色质，异染色质区 染色很深的区段
染色质 常染色质，常染色质区 染色很浅的区段
直径约为20Å (5)分子表面大沟第和三章遗小传分子沟基础 交替出现
图 3-6 DNA分子的双螺旋结构模型 第三章遗传分子基础
图 3-7 两条多核酸链间氢键相连 第三章遗传分子基础
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
第三章遗传分子基础
2、噬菌体的侵染与繁殖
Hershey等用同位素32P和35S分别标记 T2噬菌体的DNA与蛋白质
第三章遗传分子基础
3、烟草花叶病毒的感染和繁殖
RNA接种到烟叶 → 发病 RNA
RNA酶处理RNA → 不发病 TMV
蛋白质：接种后不形成新的TMV 不发病
说明在不含DNA的TMV中RNA 就是遗传物质
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
第三章遗传分子基础
图 3-4 构成核苷酸分子的碱基结构 第三章遗传分子基础
图 3-5 核酸分子的化学结构 第三章遗传分子基础
二、DNA的分子结构
1953，Watson和Crick根据： 碱基互补配对的规律 对DNA分子的X射线衍射成果
提出了著名的DNA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。
第三章遗传分子基础
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，
第三章 遗传物质的分子基础
第三章遗传分子基础
第一节 DNA作为主要遗传物质 的证据
分子遗传学的大量直接和间
接的证据，说明DNA是主要
的遗传物质，而在缺乏DNA
的某些病毒中，RNA就是遗
传物质
第三章遗传分子基础
一、间接证据
DNA含量、代谢、结构、染色 体共有等
二、直接证据
1、细菌的转化 肺炎双球菌两种类型： 光滑型(S型)： I S、II S、III S 粗糙型(R型第)三：章遗传I分子R基础、II R、III R
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.
第三章遗传分子基础
DNA构型之变异：
B－DNA：瓦特森和克里克提出的
双螺旋构型,是DNA在生理状
态下的构型
A－DNA：在高盐下存在形式，右旋，
每个螺圈含11bp
Z－DNA:左旋，每个螺圈含12bp
→螺线管 →染色体
卷缩机理不清楚
第三章遗传分子基础
图3－15 非组蛋白组成的染色体骨架 第三章遗传分子基础
第三章遗传分子基础
第四节 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：大多数细菌及病
毒只有一个复制起点 ，一个 复制子 ；真核生物是多起点 的，多个复制子
3、复制方向第：三章遗一传分子基般础 为双向复制
（核酸的紧缩程度及含量不同 ，异染 色质的复制时间总是迟于常染色质 ）
异固缩现象
第三章遗传分子基础
2、染色体的结构模型
染色单体—1DNA+pro — 染色质线是单线
染色体 染色单体
在细胞分裂过程中染色质线到底是怎 样卷缩成为一定形态结构的染色体？
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图3－14 染色体 结构模型
现在认为至少存 在三个层次的卷 缩:核小体
图3－16 DNA半保留复制 第三章遗传分子基础
图3－17 真核生物染第色三章体遗传分多子基起础 点DNA复制电镜照片
二、原核生物DNA合成
1、半保留复制，双向复制 2、有引物的引导，为RNA 3、延伸方向为5’－3’。 4、一条链一直从5’向3’方向延
伸，称前导链，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
