物质DNA和RNA的结构与功能PPT课件

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1、 DNADNA作为主要遗传物质的证据作为主要遗传物质的证据染色体蛋白质（66%）RNA（6%）组蛋白非组蛋白DNA（27%）第1页/共54页 DNADNA是遗传物质的间接证据 每个物种不同组织的细胞不论其大小和功能如何。它们的DNADNA含量是恒定的，而且配子中的DNADNA含量正好是体细胞的一半。 DNA DNA在代谢上是比较稳定的。 DNA DNA是所有生物的染色体所共有。4. 4. 用不同波长的紫外线诱发各种生物突变时，其最有效的波长均为26002600埃。这与DNADNA所吸收的紫外线光谱是一致的。第2页/共54页 DNA是遗传物质的直接证据2. 噬菌体的感染3. 烟草花叶病毒的重建1

2、、 肺炎双球菌的转化第3页/共54页第4页/共54页第5页/共54页第6页/共54页噬菌体T2结构示意图第7页/共54页第8页/共54页第9页/共54页第10页/共54页结论：DNADNA是生物主要的遗传物质；在缺少DNADNA的生物中，RNARNA为主要的遗传物质。第11页/共54页第二节 DNADNA的分子结构 一、两种核酸及其分布 核酸：一种高分子化合物，核苷酸的多 聚体。有脱氧核糖核酸（DNADNA）和核糖核酸（RNARNA）两类。 核苷酸的构成： （1 1）五碳糖； （2 2）磷酸； （3 3）环状含氮碱基第12页/共54页碱基的种类：碱基的种类： （1 1）双环结构的嘌呤： 腺嘌呤

3、（A A） 鸟嘌呤（G G） （2 2）单环结构的嘧啶： 胞嘧啶（C C） 胸腺嘧啶（T T） 尿嘧啶（U U）第13页/共54页第14页/共54页第15页/共54页第16页/共54页 1 1、DNADNA分子是由两条多核苷酸链以右手 螺旋的形式，彼此以一定的空间距离，平行于同一轴上，很像一个扭曲的梯子。 2 2、DNADNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接（手拉手）构成基本骨架，也就是梯子的两扶手。 3 3、两扶手的走向为反向平行。 4 4、梯子的横档为排列在内侧的碱基，碱基通过氢结合，并以互补配对原则配对，A-TA-T，C-GC-G，第17页/共54页第18页/共54页第19页/共54页 D

4、NA的其它螺旋结构回文结构镜像重复三股螺旋（H-DNA）第20页/共54页 回文结构回文结构DNADNA序序列中以某一中心区域为列中以某一中心区域为对称轴，其两侧的碱基对称轴，其两侧的碱基对顺序正读和反读都相对顺序正读和反读都相同的双螺旋结构。即对同的双螺旋结构。即对称轴一侧的称轴一侧的片段旋转片段旋转180180后，与后，与另一侧片段对称重复。另一侧片段对称重复。 回文结构能形成回文结构能形成十字结构和发夹结构十字结构和发夹结构第21页/共54页AATTCAAGGGAGAAGTATAGAAGAGGGAAGGATCTTAAGTTCCCTCT TCATATCT TCTCCCTTCCTAG 存在于

5、同一股上的某些DNA区段的反向重复序列。此序列各单股中没有互补序列，不能形成十字型或发夹结构。* *镜像重复镜像重复第22页/共54页 多聚嘧啶和多聚嘌呤组成的多聚嘧啶和多聚嘌呤组成的DNADNA螺旋区段，其序列中有较长的镜螺旋区段，其序列中有较长的镜像重复时，形成局部三股配对，像重复时，形成局部三股配对，并互相盘绕的三股螺旋，其中两并互相盘绕的三股螺旋，其中两股的碱基按股的碱基按Watson-CrickWatson-Crick方式配方式配对，第三股多聚嘧啶（镜像重复）对，第三股多聚嘧啶（镜像重复）通过通过TATTAT和和CGCCGC+ +配对，而处于双螺配对，而处于双螺旋的旋的大沟中。大沟中

6、。* *DNADNA三股螺旋（三股螺旋（H-DNA,ts-DNAH-DNA,ts-DNA）第23页/共54页DNA构型的变异构型的变异 1 1、B-DNAB-DNA：为DNADNA在生理状态下的构型，右手双螺旋构型（沃森和克里克模型），每螺旋为1010个核苷酸对。 2 2、A-DNAA-DNA：为DNADNA的脱水构型，右手螺旋，每螺旋为1111个核苷酸对。 3 3、Z-DNAZ-DNA：为左手螺旋，每个螺旋含1212个核苷酸对。第24页/共54页第25页/共54页RNA的分子结构第26页/共54页 RNA RNA二级结构 ： 单链RNARNA自行盘绕形成局部双螺旋的多“茎”多“环”结构，螺旋

7、部分称为“茎”或“臂”非螺旋部分称为“环”，在螺旋区，A A与U U配对，G G与C C配对。 第27页/共54页 tRNA的二级结构： 三叶草形状 RNA三叶草型的二级结构可分为：氨基酸接受区、反密码区、二氢尿嘧啶区、TC区和可变区。除氨基酸接受区外，其余每个区都含有一个突环和一个臂。如图所示：第28页/共54页tRNAtRNA的 三级结构： 倒“L”L”形，所有的tRNAtRNA折叠后形成大小相似及三 维构象相似的三级结构，这有利于携带的氨基酸的tRNAtRNA进入核糖体的特定部位。 如图所示：第29页/共54页第三节第三节 DNA的复制的复制DNA复制的一般特点： 1、半保留复制 拆开的

8、两条单链，以各自为模板，从细胞核内吸取与自己碱基互补的游离核苷酸，进行氢键结合，在酶系统的作用下，连接起来，各自形成一条新的互补链。第30页/共54页第31页/共54页DNA复制的一般特点复制的一般特点2、复制起点和复制方向原核生物：多数只有一个复制起点。真核生物：有多个起点。第32页/共54页原核生物原核生物DNA合成合成(一)、有关DNA合成的酶1、DNA聚合酶12、DNA聚合酶113、DNA聚合酶111第33页/共54页（二）（二）DNA复制的过程复制的过程1、DNA双螺旋的解链2、DNA合成的开始3、一条DNA链连续合成，一条链不连续RNA引物：冈崎片断：前导链：后随链（后滞链）：第3

9、4页/共54页第35页/共54页第36页/共54页第37页/共54页关于关于RNA的自我复制的自我复制 1、先以自己为模板合成一条互补单链； （模板链称“+”链，新复制的互补链称 “”链） 2、以“”链作为模板，复制出一条与自己互补的“+”链。 3、“+”链成为一条新的RNA。 第38页/共54页三、真核生物三、真核生物DNADNA合成的特点合成的特点 1 1、DNADNA合成发生的时间：仅为细胞周期的合成发生的时间：仅为细胞周期的S S期。期。 2 2、复制的起始点为多起点。、复制的起始点为多起点。 3 3、合成所需的、合成所需的RNARNA引物和冈崎片断都比原核生物的短。引物和冈崎片断都比

10、原核生物的短。 4 4、控制前导链和后随链的聚合酶不同。、控制前导链和后随链的聚合酶不同。 5 5、染色体端体的复制。、染色体端体的复制。第39页/共54页第四节第四节 RNA的结构与功能的结构与功能 一、三种RNA分子 1、mRNA：把DNA上的遗传信息精确无误地转录下来，然后由mRNA的碱基顺序决定蛋白质的氨基酸顺序，完成基因表达过程中的遗传信息传递过程。（从细胞核细胞质） 2、tRNA：根据mRNA的遗传密码依次准确地将合成多肽的原料氨基酸运送到工厂，是氨基酸的特异运输车。第40页/共54页一、三种一、三种RNA分子分子3、rRNA：是组成核糖体的主要成分，核糖体是合成蛋白质的中心。4、

11、小核苷酸（snRNA）：是真核生物转录后加工过程中RNA剪接体的主要成分。有五种。第41页/共54页二、二、RNA合成的一般特点合成的一般特点1、所有的原料为核苷三磷酸；2、只有一条DNA链被用作模板；3、RNA链的合成不需要引物的引导；4、RNA的合成也是从5，向3，端进行；5、RNA的转录和合成由RNA聚合酶催化，聚合酶首先在启动子处与DNA结合，形成转录泡，并开始转录。6、同样遵循碱基配对原则，只是U代替了T 。第42页/共54页三、原核生物三、原核生物RNA的合成的合成 转录单位：通常把转录后形成一个RNA分子的一段DNA序列称之。一个转录单位可能刚好是一个基因，或多个基因。 RNA转

12、录的三步骤： （1）RNA链的起始； （2）RNA链的延长； （3）RNA链的终止和新链的释放。第43页/共54页几个概念： 上游：RNARNA分子的5 5 端。 下游：RNARNA分子的3 3 端。 模板链： 非模板链：第44页/共54页四、真核生物四、真核生物RNA的转录及加工的转录及加工 （一）、真核生物RNA转录的特点 1、转录在细胞核内进行 2、mRNA分子一般只编码一个基因 3、RNA聚合酶较多 4、RNA聚合酶不能独立转录RNA第45页/共54页（二）、（二）、mRNA的加工的加工 1、在mRNAmRNA前体的55端加上7-7-甲基嘌呤核苷的帽子（capcap） 2 2、在mRN

13、AmRNA前体的3 3，端加上聚腺苷酸(poly(A)(poly(A)的尾巴 3 3、将不编码的内含子序列进行剪接，切除第46页/共54页第五节第五节 三联体密码与蛋白质合成三联体密码与蛋白质合成一、遗传密码一、遗传密码遗传密码遗传密码三联体密码三联体密码简并简并起始密码子起始密码子终止密码子终止密码子第47页/共54页第48页/共54页第49页/共54页二、蛋白质的合成 转录转录 翻译翻译 多聚合糖体多聚合糖体第50页/共54页第51页/共54页第52页/共54页三、中心法则及其发展三、中心法则及其发展中心法则阐述的基因两大基本属性：复制：DNADNA；表达：从DNAmRNA蛋白质；近年对中心法则的补充：1、RNA的反转录2、RNA的自我复制3、DNA指导的蛋白质合成第53页/共54页感谢您的观看！第54页/共54页