第二章 微生物的遺傳基礎(chǔ)

第二章微生物的遺傳基礎(chǔ)第1頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、遺傳與變異的基本概念二、遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)三、遺傳信息的復(fù)制和表達(dá)主要內(nèi)容第2頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

一、遺傳與變異的基本概念第3頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月遺傳(Inheritance)

指親代的性狀在子代表現(xiàn)的現(xiàn)象。（生物繁殖過(guò)程中，子代與親代在各方面的相似現(xiàn)象）變異(Variation)指同種生物親代與子代之間或同代不同個(gè)體之間性狀的差異。（子代個(gè)體發(fā)生了改變，在某些方面不同于原來(lái)親代的現(xiàn)象）遺傳與變異

是生物的共同特征，它們之間是辯證統(tǒng)一的。第4頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

二、遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)第5頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一）遺傳物質(zhì)化學(xué)本質(zhì)的確證肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化：一個(gè)品系的生物吸收了來(lái)自另一品系生物的遺傳物質(zhì)，從而獲得后一品系的某些遺傳性狀的現(xiàn)象。第6頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1928年，英國(guó)微生物學(xué)家Griffith.F做了肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)第7頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月轉(zhuǎn)化因子的本質(zhì)是DNA第8頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月T2噬菌體的感染試驗(yàn)：DNA是遺傳物質(zhì)第9頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月RNA作為遺傳物質(zhì)TMV病毒拆分重建實(shí)驗(yàn)（1）RNA（TMV）-蛋白質(zhì)（HRV）（2）RNA（HRV）-蛋白質(zhì)（TMV）第10頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月RNA是遺傳物質(zhì)第11頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月結(jié)論：生物的遺傳物質(zhì)的化學(xué)本質(zhì)是核酸，在絕大多數(shù)生物中是DNA，在少數(shù)病毒中是RNA。第12頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)二）遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和存在狀態(tài)堿基第13頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月核糖

脫氧核糖

核苷、

核苷酸第14頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月磷酸二酯鍵第15頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月核酸序列第16頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月堿基配對(duì)第17頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月DNA

雙鏈第18頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)第19頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.遺傳物質(zhì)的存在狀態(tài)細(xì)菌擬核（nucleoid）化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)DNA蛋白R(shí)NA第20頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月細(xì)菌質(zhì)粒（plasmid）第21頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月真核細(xì)胞染色體（Chromosome)存在于真核生物細(xì)胞核內(nèi)，由DNA、蛋白質(zhì)及少量RNA組成的嗜堿性絲狀或桿狀小體。在細(xì)胞分裂間期時(shí)又稱染色質(zhì)（chromatin）。第22頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月a染色體的化學(xué)組成與結(jié)構(gòu)化學(xué)組成：1/3DNA1/3Histones（組蛋白）1/3Nonhistons（非組蛋白）少量RNA和磷脂。DNA：攜帶傳遞遺傳信息，是染色體的功能體現(xiàn)者。組蛋白：染色體中與DNA聯(lián)結(jié)的堿性蛋白質(zhì)，是染色體主要的結(jié)構(gòu)蛋白。近乎所有的染色體中都含有5種組蛋白，除H1外，無(wú)種或組織特異性。非組蛋白：染色體中除組蛋白外的其他蛋白，其種類比組蛋白復(fù)雜得多，具種和組織特異性。第23頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月組蛋白類型堿性氨基酸氨基酸數(shù)分子量（Da）LysArgH129%1%21523,000H2A11%9%12913,960H2B16%6%12513,775H310%13%13515,340H411%14%10211,280小牛胸腺染色體組蛋白的特點(diǎn)第24頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月染色體的結(jié)構(gòu)

分子生物學(xué)和生物化學(xué)研究表明，染色體基本結(jié)構(gòu)單位為核小體。核小體第25頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月染色質(zhì)絲第26頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月螺線管第27頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月超粗螺旋第28頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月染色體第29頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月染色體基本結(jié)構(gòu)單位為核小體；核小體連接成染色質(zhì)絲；經(jīng)卷曲形成螺線管；螺線管進(jìn)一步卷曲成超粗纖維，再進(jìn)一步濃縮即為染色體。

高度濃縮的染色體長(zhǎng)度只有DNA雙螺旋的1/萬(wàn)左右。第30頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月染色體染色體b染色體的形態(tài)與構(gòu)造

細(xì)胞分裂中期的染色體具有典型的形態(tài)結(jié)構(gòu)第31頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月c染色體的特點(diǎn)：各條染色體的長(zhǎng)度、著絲粒位置，隨體及次級(jí)溢痕數(shù)目、大小、位置各不相同。不同生物染色體數(shù)目不同。第32頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

物種染色體數(shù)目人2n=46金絲猴2n=44黃牛2n=60馬2n=64驢2n=62小家鼠2n=40大家鼠2n=42

果蠅2n=8洋蔥2n=16玉米2n=20

水稻2n=24

豌豆2n=14向日葵2n=34

衣藻2n=16脈孢霉2n=14第33頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

三、遺傳信息的復(fù)制和表達(dá)第34頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一）遺傳信息的復(fù)制DNA→DNA1、DNA的半保留復(fù)制模型及復(fù)制叉2、DNA的二向復(fù)制模型(q模型)3、DNA的滾環(huán)復(fù)制模型第35頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月DNA復(fù)制的半保留模型第36頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月DNA復(fù)制叉第37頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月DNA的二向復(fù)制模型(q模型)第38頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月DNA滾環(huán)復(fù)制模型第39頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二）遺傳信息的表達(dá)

RNA和Protein的合成1.RNA的合成

轉(zhuǎn)錄:以一條DNA鏈為模板合成一條與之互補(bǔ)的RNA鏈。轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物有三種形式：信使RNA（mRNA）轉(zhuǎn)運(yùn)RNA（tRNA）核糖體RNA（rRNA）第40頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第41頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第42頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.蛋白質(zhì)的合成翻譯：在mRNA指導(dǎo)下合成蛋白質(zhì)的過(guò)程，即將核酸語(yǔ)言翻譯成蛋白質(zhì)語(yǔ)言的過(guò)程。mRNA語(yǔ)言是以密碼子的形式存在的，密碼子由三個(gè)核苷酸組成。一個(gè)mRNA分子上的密碼子序列決定著被合成的蛋白質(zhì)的氨基酸序列。這就是遺傳密碼。共有64種可能的密碼子。61+3第43頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月mRNA和Codon第44頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月tRNA和AnticodonMet5’→3’第45頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第46頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第47頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月中心法則第48頁(yè)，課件共50頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月DNA是主要的遺傳物質(zhì)DNA具備作