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第四章 遗传物质的分子基础. 一、核酸的化学结构 与自我复制. (一)、 DNA 与 RNA 的化学成份. 真核生物的染色体组成: DNA—27% , RNA—6% ,蛋白质 —66%. DNA 和 RNA 化学成份的比较. (二)、 DNA 与 RNA 的分子结构. 1 、两种核酸及其分布. 核酸是一种重要的高分子化合物,是由许多核苷酸单元通过磷酸二酯键形成的链状多聚体,核苷酸又是由戊糖、含氮碱基、和磷酸构成。.
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第四章 遗传物质的分子基础
一、核酸的化学结构 与自我复制
核酸是一种重要的高分子化合物,是由许多核苷酸单元通过磷酸二酯键形成的链状多聚体,核苷酸又是由戊糖、含氮碱基、和磷酸构成。 核酸是一种重要的高分子化合物,是由许多核苷酸单元通过磷酸二酯键形成的链状多聚体,核苷酸又是由戊糖、含氮碱基、和磷酸构成。
依据所含戊糖不同,核酸可分为两类:脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。DNA中的戊糖为脱氧核糖,四种碱基为:腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T);RNA中的戊糖为核糖,四种碱基中的前三个与DNA中的相同,最后一个被尿嘧啶(U)所替代上。 依据所含戊糖不同,核酸可分为两类:脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。DNA中的戊糖为脱氧核糖,四种碱基为:腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T);RNA中的戊糖为核糖,四种碱基中的前三个与DNA中的相同,最后一个被尿嘧啶(U)所替代上。
A G 五种常见的碱基
DNA主要存在于细胞核的染色体上,少量存在于细胞质的叶绿体和线粒体中;RNA主要存在于细胞质和细胞核的核仁上,少量存在于染色体上。
DNA的复制先是碱基间的氢键断裂,DNA双螺旋解旋,分开为两条单链,然后以各单链为模板合成其互补链,新生成的互补链与对应的模板链构成了子代DNA分子,由于子代DNA分子中保留了亲代DNA分子中的一条单链,故称这种复制为半保留复制。DNA的复制先是碱基间的氢键断裂,DNA双螺旋解旋,分开为两条单链,然后以各单链为模板合成其互补链,新生成的互补链与对应的模板链构成了子代DNA分子,由于子代DNA分子中保留了亲代DNA分子中的一条单链,故称这种复制为半保留复制。
DNA聚合酶只能沿5‵→ 3‵方向延长DNA链。后人在冈崎等人的研究基础上提出DNA是半不连续复制的,即一条模板链是3‵→ 5‵走向,复制时从5‵→ 3‵方向连续合成新链,称为前导链;另一条模板链是5‵→ 3‵走向,复制时仍然从5‵→ 3‵方向,但是复制是不连续的,是先合成若干小段DNA——冈崎片段,再由连接酶连接成一条连续单链,称为后随链。
在合成DNA片段前,先由一种特殊的RNA 聚合酶以DNA为模板,合成一段约含几十个核苷酸的RNA,称为“引物RNA”,再在DNA聚合酶作用下从引物RNA的3‵—OH端延长DNA链,当新链延长到前一个冈崎片段的引物RNA时,DNA聚合酶Ⅰ将引物RNA除去,并合成一段DNA取代引物RNA,最后由连接酶将冈崎片段连成一条连续DNA链 。
RNA病毒中的RNA也能进行自我复制,由于大多数RNA是单链的,故进行复制时,一般是以自身为模板合成一条互补链,直至复制结束,并释放出该链,这种新复制出的单链RNA仍可以作模板,继续复制下去。RNA病毒中的RNA也能进行自我复制,由于大多数RNA是单链的,故进行复制时,一般是以自身为模板合成一条互补链,直至复制结束,并释放出该链,这种新复制出的单链RNA仍可以作模板,继续复制下去。
DNA或mRNA的四种碱基共组成64种密码子,其中61个密码子编码常规的20种氨基酸,3个密码子为肽链终止密码。DNA或mRNA的四种碱基共组成64种密码子,其中61个密码子编码常规的20种氨基酸,3个密码子为肽链终止密码。
三联体密码:由三个一组的碱基顺序决定一种氨基酸。三个碱基组成一个密码子,称为三联体密码。 三联体密码:由三个一组的碱基顺序决定一种氨基酸。三个碱基组成一个密码子,称为三联体密码。
简并现象:密码子字典中除了甲硫氨酸和色氨酸各有一个密码子之外,其余的各个氨基酸都有几个密码子的现象。 简并现象:密码子字典中除了甲硫氨酸和色氨酸各有一个密码子之外,其余的各个氨基酸都有几个密码子的现象。
AUG 表示起点合成起始信号;UAA , UAG,UGA 为终止信号,又叫无义密码子。
(一)、mRNA (1)将DNA上的遗传信息精确无误地转录下来。 (2)将它携带的遗传信息在核糖体上翻译成蛋白质。