遗传的物质基础-DNA与蛋白质合成（动物遗传育种）

任务3.1DNA是遗传物质课前准备慕课堂签到：微信小程序“慕课堂”签到讨论：上传配合饲料配方设计（二）笔记动物细胞的结构一、细胞的结构1.高度的稳定性和与可变性2.储存并表达遗传信息的能力3.自我复制的能力细胞里含有DNA的生物，DNA是遗传物质；只含有RNA而不含有DNA的病毒，RNA是遗传物质。二、遗传的物质应具备的条件肺炎双球菌光滑型（S型）：SI、SII、SIII有毒性粗糙型（R型）：RI、RII、RIII无毒性1、肺炎球菌转化试验三、核酸是遗传物质的证明荚膜S(smooth)型菌菌落（光滑）R(rough)型菌菌落（粗糙）1.肺炎球菌转化试验结论：引起转化的物质是DNA，遗传信息由核酸（DNA）分子传递，而不是蛋白质。2.Avery细菌转化试验结构成分3.噬菌体感染实验噬菌体是一类感染细菌的病毒，其化学成分由蛋白质和DNA组成，蛋白质构成它的外壳，DNA在壳内。同位素标记DNA：蛋白质：C

H

O

NPC

H

O

NS32P标记（蓝色）35S标记（紫色）3.噬菌体感染实验实验步骤3.噬菌体感染实验亲代噬菌体35S标记蛋白质宿主细胞内无标记子代噬菌体外壳蛋白质没有35S被感染的大肠杆菌A组：A组结论：噬菌体侵染细菌过程中，蛋白质外壳没有进入细胞上清液放射性很强沉淀放射性很弱实验结论3.噬菌体感染实验亲代噬菌体32P标记DNA宿主细胞内无标记子代噬菌体DNA含有32PB组：上清液放射性很弱沉淀放射性很强结论:噬菌体侵染细菌过程中，DNA进入细胞内，并将DNA遗传给了子代噬菌体。实验结论3.噬菌体感染实验噬菌体感染细菌时主要是DNA进入宿主细胞，大量繁殖，噬菌体的侵染实验证实了遗传物质是DNA而不是蛋白质。3.噬菌体感染实验实验结论4.烟草花叶病毒感染实验正常的烟叶感染的烟叶烟草花叶病毒的结构4.烟草花叶病毒感染实验烟草花叶病毒（简称TMV）的基本成分就是蛋白质和RNA。①用苯酚溶液处理这种病毒，把蛋白质去掉，只留下RNA，再将RNA接种到正常的烟草上，结果发生了花叶病；②如果用蛋白质部分侵染正常烟草，则不发生花叶病。4.烟草花叶病毒感染实验结果判定：烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，而不是蛋白质。4.烟草花叶病毒感染实验5.DNA是遗传物质的旁证（1）DNA含量的稳定性同一种生物，不论年纪大小，不论身体哪一种组织，在一定条件下，每个细胞核的DNA含量基本相同。（2）DNA能准确的自我复制配子DNA的含量一般是体细胞DNA含量的一半，即DNA含量与染色体倍数是一致的，且能准确自我复制。核酸（nucleicacid)核苷酸(nucleotide)

磷酸

(phosphoricacid)核苷(nucleoside)

戊糖(pentose)碱基(base)A、G、C、T

（DNA中）A、G、C、U

（RNA中）核苷酸通过3’,5’-磷酸二酯键连接形成一条DNA链或RNA链。四、核酸的分子结构HOH磷酸RNA：核糖碱基DNA：脱氧核糖磷酸碱基碱基：A、G、C、U碱基：A、G、C、T5´-磷酸核苷酸的基本结构基本碱基结构和命名嘌呤（purine)嘧啶(pyrimidine)腺嘌呤(A)鸟嘌呤

(G)胞嘧啶(C)尿嘧啶

(U)胸腺嘧啶(T)

核酸的一级结构：DNA或RNA分子中4种核苷酸之间的连接方式（3´-5´磷酸二酯键）和排列顺序。简称为碱基序列。一级结构的走向的规定为：5´端→3´端核酸的一级结构DNA一级结构的表示法5´3´结构式5´3´

p

p

p

pOH3´ACTG1´线条式5´

ACTGCATAGCTCGA3´字母式Chargaff规则（碱基互补配对）

Chargaff首先注意到DNA碱基组成的某些规律性，在1950年总结出DNA碱基组成的规律：腺嘌呤和胸腺嘧啶的摩尔数相等，即A=T

鸟嘌呤和胞嘧啶的摩尔数也相等，即G=C

含氨基的碱基总数等于含酮基碱基总数，即A+C=G+T嘌呤的总数等于嘧啶的总数，即A+G=C+TDNA的二级结构DNA双螺旋模型特点

a.两条反向平行的多聚核苷酸链沿假设的中心轴右旋相互盘绕而形成。

b.磷酸和脱氧核糖作为不变的骨架组成位于外侧，作为可变成分的碱基位于内侧，链间碱基按A−T，G−C配对。

c.螺旋直径2nm，相邻碱基平面垂直距离0.34nm，螺旋结构每圈10个碱基对（basepair,bp），螺距为3.4nm任务3.2DNA与蛋白质的合成一、DNA的复制1、DNA复制以亲代DNA分子为模板合成一条与亲代模板结构相同的子代DNA分子的过程。2、半保留复制DNA在复制时，以亲代DNA的每一股作模板，合成完全相同的两个双链子代DNA，每个子代DNA中都含有一条亲代DNA链，另一条链式新合成的，这种复制方式称为半保留复制。DNA复制示意图大肠杆菌试验一、DNA的复制一、DNA的复制3、半不连续复制以3′→5′方向的亲代DNA链作模板的子代链在复制时是连续进行的，其聚合方向为5′→3′，这一条链被称为前导链。以5′→3′方向的亲代DNA链为模板的子代链在复制时是不连续的，其链的聚合方向也是5′→3′，这条链被称为滞后链。一、DNA的复制3、半不连续复制前导链连续复制，滞后链不连续复制，这种复制方式称为DNA合成的半不连续复制。一、DNA的复制复制叉的移动方向解旋酶DNA聚合酶III解链酶RNA引物引物体DNA聚合酶ISSB3´3´5´前导链滞后链3´5´复制的起始DNA链的延长DNA链终止5´RNA引物3´3´冈崎片段复制起始点一、DNA的复制信使RNA（mRNA）：蛋白质合成的直接模板，是遗传信息传递过程中的桥梁转运RNA（tRNA）：携带符合要求的氨基酸，形成多肽链核糖体RNA（rRNA）：核糖体的组成成分，核糖体是蛋白质的合成场所。二、转录1、RNA的种类转录：以DNA为模板合成RNA的过程。转录时作为模板的DNA链，称为模板链或无义链，而另一条与mRNA具有相同序列的DNA单链称为有意义链或编码链。转录的底物是4种核糖核苷三磷酸(NTP)，即ATP，GTP，CTP和UTP；RNA与模板DNA的碱基配对关系为G-C和A-U。2、RNA生物合成的特点二、转录蛋白质合成步骤：翻译的起始——核糖体与mRNA结合并与氨基酰-tRNA生成起始复合物。肽链的延伸——核糖体沿mRNA5’端向3’端移动，导致从N端向C端的多肽合成。翻译终止——核糖体从mRNA上解离，准备新一轮合成反应。三、蛋白质的合成（翻译）翻译：以mRNA为模板合成蛋白质的过程。三、蛋白质的合成（翻译）遗