南京农业大学生物化学7.pptx
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1、第第4节节核酸与基因核酸与基因Concept of Nucleic acid Concept of Nucleic acid and the Geneand the Gene一一基因的概念基因的概念早期的基因概念早期的基因概念经典的基因概念经典的基因概念基因概念的演变与发展基因概念的演变与发展 基因的分子结构基因的分子结构 基因概念的多样性基因概念的多样性 融合遗传理论融合遗传理论(Blending inheritane)母本体液母本体液父本体液父本体液子代具有父,母双亲的性状子代具有父,母双亲的性状+获得的性状是由环境影响获得的性状是由环境影响(非遗传物质的改变非遗传物质的改变)新性状一旦获
2、得新性状一旦获得,便能遗传给后代便能遗传给后代L.B.Lamarck获得性遗传理论获得性遗传理论(Inheritance of acquired characters)物种物种加强和完善对环境的适应加强和完善对环境的适应逐渐转变为新种逐渐转变为新种泛生论假说泛生论假说(Hypothesis of the Pangenesis)C.Darwin1868种质论种质论(Theory of germplasm)GermeplasmSomatoplasmRoot,Stem,LeafA.Weismann1883.Somatoplasm Germplasm Germplasm孟德尔孟德尔(1823-1884
3、)“遗传学之父遗传学之父”阐述了遗传学的阐述了遗传学的分离分离和和自由组合自由组合两大定两大定律,以及律,以及“基因基因”的概念。的概念。Mendels Paper in English Experiments in Plant Hybridization(1865)by Gregor MendelRead at the meetings of February 8th,and March 8th,1865 1 Introductory RemarksExperience of artificial fertilization,such as is effected with ornament
4、al plants in order to obtain new variations in color,has led to the experiments which will here be discussed.The striking regularity with which the same hybrid forms always reappeared whenever fertilization took place between the same species induced further experiments to be undertaken,the object o
5、f which was to follow up the developments of the hybrids in their progeny.遗传因子假说遗传因子假说(Hypothesisoftheinheritedfactor)G.J.Mendel1866.生物性状由遗传因子控制生物性状由遗传因子控制亲代传给子代的是遗传因子亲代传给子代的是遗传因子(A,a.)遗传因子在体细胞内成双遗传因子在体细胞内成双(AA,aa),在生殖细胞内为单(在生殖细胞内为单(A,a)杂合子后代体细胞内具有成双的杂合子后代体细胞内具有成双的遗传因子遗传因子(Aa)等位的遗传因子独立分离等位的遗传因子独立分离,
6、非等非等位遗传因子间自由组合地分配到位遗传因子间自由组合地分配到配子中配子中摩尔根:摩尔根:阐述了遗传学的连锁与交换定律,阐述了遗传学的连锁与交换定律,被誉为被誉为“现代实验生物学奠基人现代实验生物学奠基人”。Theoryofthegene基因是染色体上的实体基因是染色体上的实体基因象链珠基因象链珠(bead)一样,孤立地呈一样,孤立地呈线状地排列在染色体上线状地排列在染色体上基因是;基因是;功能功能(functional unit)(functional unit)突变突变(mutation unit)(mutation unit)交换交换(cross-over unit)(cross-ov
7、er unit)“三位一体三位一体”的的(Threeinone)最小的最小的不可分割的不可分割的基本的基本的遗传单位遗传单位(1926T.H.Morgan)Transcriptable,translatable gene(Z,Y,A)Transcriptable but nontranslatable gene(tDNA,rDNA)Nontranscriptable,nontranslatable gene(promoter,operator)Formsofgenescisactionfactor Affects the activity only of DNA sequences on it
8、s own molecular of DNA,this property usually implies that the factor does not code for protein 通通过过核核苷苷酸酸自自身身的的特特异异二二级级结结构构控控制制与与它它紧紧密密连连锁锁的的结结构构基基因因的的表表达达,一一般般不不编编码码蛋蛋白白质质。(无无基基因因产产物物的的DNADNA功功能能区区)Formsofgenestransactionfactorcis-dominant(显性显性)Affects the activity of any gene located on genome(基因组
9、)by its translated product.通过扩散自身表达产物(酶,调节蛋白)控制其他基因的表达通过扩散自身表达产物(酶,调节蛋白)控制其他基因的表达可可转转录录,可可翻翻译译调调节节蛋蛋白白的的DNADNA功功能能区区,可可通通过过互互补补测测验验体体系系确确定定其功能区域其功能区域The ability of a site(cis-factor)to control adjacent gene irrespective of the presence in the cell of other alleles(等位基因)of the site.cisactingfactor对与其
10、紧密连锁基因的控制效应不受其等位基对与其紧密连锁基因的控制效应不受其等位基因的影响。因的影响。DNA is genetic materialDNA is genetic materialIs the protein genetic material?Is the protein genetic material?复制复制?表面遗传信息表面遗传信息?RNA is genetic material also RNA is genetic material also Tobacco Mosaic Virus (TMV)Hershey lambdar phage cycle Watson&Crick
11、DNA double helixRIIDNASIII 1928 Griffith 1944 Avery O.T DNA DNA DNA DNA 是主要的遗传物质是主要的遗传物质是主要的遗传物质是主要的遗传物质DNA作为遗传物质的优点作为遗传物质的优点(自然选择的优势自然选择的优势)储存遗传信息量大储存遗传信息量大1kb DNA1kb DNA序列序列4 410001000 种遗传信息种遗传信息 核糖的核糖的2 OH2 OH 脱氧脱氧在水溶液中的稳定性高于在水溶液中的稳定性高于RNA 可以突变可以突变方便修复方便修复以求不断进化以求不断进化以求稳定遗传以求稳定遗传A/T,C/G A/T,C/G 互
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