《遗传学》 丽江师范高等专科学校 生命科学系 王石华 博士/教授 410531564@qq.com.

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1 《遗传学》 丽江师范高等专科学校 生命科学系 王石华 博士/教授

2 第二章 遗传物质的分子基础 第一节 DNA是主要遗传物质 第二节 DNA和RNA的化学结构 第三节 DNA的复制 第四节 RNA的转录和加工
第五节 遗传密码和蛋白质的翻译

3 第一节 DNA是主要遗传物质 一、遗传物质应具备的三种基本功能
1、复制功能（遗传物质必须贮存遗传信息，并能将其复制且一代一代精确地传递下去） 2、表达功能（遗传物质必须控制生物体性状的发育和表达） 3、变异功能（遗传物质必须发生变异，以适应外界环境的变化，没有变异就没有进化）

4 二、DNA作为遗传物质的间接证据 1、DNA含量的恒定性；配子中的DNA含量正好是体细胞的一半。 2、DNA代谢的稳定性。
3、基因突变与紫外线诱变波长的关系。 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260nm,与DNA所吸收的紫外线光谱是一致的，亦即在260nm处吸收最多。

5 三、DNA作为遗传物质的直接证据 1、肺炎双球菌的转化 2、噬菌体的感染 3、烟草花叶病毒的重建

6 第二节 DNA和RNA的化学结构 想要了解基因的化学本质，首先要考虑基因所在的染色体的化学成分。

7 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（DNA）和核糖核酸（RNA）两类。
构成核酸的基本单元是核苷酸。核苷酸的构成： （1）五碳糖 （2）磷酸 （3）环状含氮碱基

8 构成核苷酸分子的碱基结构

9 核酸分子的化学结构

10 二、DNA的分子结构 1953，Watson和Crick根据： 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。
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。 Watson（左） 陈章良（右）

11 （一）DNA的双螺旋结构 DNA分子模型最主要特点： 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。
反向平行：5’－3’，3’－5’ 两条单链间以碱基间氢键配对相连： 每个螺旋34Å (3.4nm)，含10bp，直径约为20Å 分子表面大沟和小沟交替出现

12 DNA分子的双螺旋结构模型

13 两条多核酸链间氢键相连

14 （二）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 其他构型

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16 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：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：一般为双向复制

17 DNA半保留复制 氢键断裂 随着DNA分子双螺旋的完全拆开，就逐渐形成了两个新的DNA分子，与原来的完全一样。

18 二、原核生物DNA的复制 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。

19 三、真核生物DNA的复制 复制过程基本上与原核生物相同，但更复杂。 1、复制只发生在细胞周期的特定时期；
3、真核生物的复制为多个起点进行； 4、冈崎片段比原核生物的短； 5、核小体、端粒的复制。

20 四、RNA的复制 大多数RNA病毒的遗传物质RNA是单链的。

21 第四节 RNA的转录及加工 一、RNA分子的种类
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）

22 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。
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。 除了上述三种主要的RNA外，还有小核RNA（snRNA）、端体酶RNA以及反义RNA。

23 二、RNA合成的一般特点 1、只有一条DNA链被用作模板； 2、RNA链的合成不需要引物的引导； 3、RNA的合成也是从5，向3，端进行；
5、同样遵循碱基配对原则，只是U代替了T。

24 三、原核生物RNA的合成 RNA的转录可以分为三步： ① RNA链的起始； ② RNA链的延长； ③ RNA链的终止及新链的释放。

25 四、真核生物RNA的转录与加工 （一）真核生物RNA转录的特点 1、真核生物RNA的转录在细胞核内；
2、真核生物mRNA分子一般只编码1个基因； 3、真核生物RNA聚合酶较多，但都不能独立转录RNA； 4、真核生物的启动子比原核生物复制。

26 第五节 遗传密码和蛋白质的翻译 一、遗传密码 简并 同义密码子 遗传密码的特征

27 二、蛋白质的合成

28 三、中心法则及其发展

29 谢谢，敬请批评指正！