生命科学第二册第六章

发现细菌内部有放射性实验结果DNA是遗传物质。烟草花叶病毒重组实验子代噬菌体组成DNA亲代噬菌体细菌中的原料合成蛋白质细菌中的原料合成肺炎双球菌转化实验DNA是肺炎双球菌的遗传物质RNA是烟草花叶病毒的遗传物质结论在有DNA的生物中，DNA是遗传物质在没有

遗传信息的传递和表达

• 遗传信息
  • DNA是遗传物质
    • 遗传物质特征
      • 结构相对稳定
      • 能够携带多种多样的遗传信息
      • 能够自我复制
      • 能够控制新陈代谢
    • 肺炎双球菌转化实验
      • DNA是肺炎双球菌的遗传物质
    • 噬菌体侵染实验
      • 1952年 赫尔希和蔡斯
      • 方法:同位素标记法
      • 实验过程
        • 用35硫标记噬菌体蛋白质，发现细菌内部无放射性
        • 用32磷标记噬菌体的DNA，发现细菌内部有放射性
      • 噬菌体侵染大肠杆菌的具体机制
        • 吸附，注入，复制，合成，组装
      • 实验结果
        • DNA是遗传物质。
      • 子代噬菌体组成
        • DNA
          • 亲代噬菌体
          • 细菌中的原料合成
        • 蛋白质
          • 细菌中的原料合成
    • 烟草花叶病毒重组实验
      • RNA是烟草花叶病毒的遗传物质
    • 结论
      • 在有DNA的生物中，DNA是遗传物质
      • 在没有DNA的生物中，RNA是遗传物质。
  • DNA分子的双螺旋结构
    • 脱氧核苷酸之间由磷酸基团和脱氧核糖之间形成的共价键形成多核苷酸链
    • 两条多核苷酸链由碱基对形成的氢键形成双链
    • 平面结构反向平行， 空间结构双螺旋
    • 碱基配对原则
      • A-T
      • C-G
    • 十个碱基对，360度，3.4纳米
  • 蕴藏在DNA分子中的遗传信息
    • DNA分子的多样性
      • 组成DNA分子的脱氧核苷酸数目极多
      • 在一条多核苷酸链上的排列方式不受限制
      • 在分子水平上决定了生物的多样性和个体之间的差异
    • 基因
      • 携带遗传信息并具有遗传效应的DNA片段
      • 是决定生物性状的基本单位
      • 一个DNA分子上有多个基因
• DNA复制和蛋白质合成
  • DNA复制
    • 指以DNA分子为模板，合成相同DNA分子的过程
    • 复制方式
      • 半保留复制
    • 场所
      • 主要:细胞核
    • 模板
      • DNA的两条链
    • 原料
      • 脱氧核苷酸
    • 工具
      • 解旋酶，DNA聚合酶，ATP
    • 碱基互补配对原则
      • A-T C-G
    • 产物
      • 两个与亲代完全相同的子代
  • 遗传信息的转录
    • 以DNA分子中的一条多核苷酸链为模板合成RNA的过程
    • 场所
      • 主要:细胞核
    • 模板
      • DNA的一条链
    • 原料
      • 核糖核苷酸
    • 工具
      • RNA聚合酶，ATP
    • 碱基互补配对原则
      • A-U C-G T-A
    • 产物
      • 一个单链的RNA分子
    • 分类
      • mRNA（信使RNA）
        • 形状:线性
        • 功能:传递遗传信息
      • tRNA（转运RNA）
        • 形状:三叶草型
        • 功能:携带特定氨基酸
      • rRNA（核糖体RNA）
        • 形状:线型
        • 功能:构成核糖体
  • 遗传信息的翻译
    • 以mRNA为模板，以tRNA为运载工具，使氨基酸在核糖体内按照一定的顺序排列起来合成蛋白质的过程
    • 场所
      • 核糖体
    • 模板
      • mRMA
    • 原料
      • 氨基酸
    • 工具
      • tRNA，酶，能量。
    • 碱基互补配对原则
      • A-U C-G
    • 产物
      • 蛋白质/多肽
    • 遗传密码子表
      • 一个密码子对应一个氨基酸
      • 一个氨基酸对应一个或多个密码子
      • 起始密码子编码氨基酸，终止密码子不编码氨基酸
      • 几乎所有生物共用一套密码子表
  • 中心法则及其发展
    • RNA的自我复制
      • 流感病毒，脊髓灰质炎病毒
    • 逆转录病毒
    • 基因决定蛋白质，进而决定性状
• 基因工程与转基因生物
  • 基因工程
    • 定义
      • 指依据预先设计的蓝图，用人工方法将某种生物的基因结合到另一种生物的基因组DNA中并使其表达，使后者获得新的遗传性状，产生出人类所需要的产物，或创造出新的生物类型的现代生物技术
    • 三种工具
      • 限制酶（化学剪刀）
      • DNA连接酶（化学浆糊）
      • 运载体（分子运输车）
        • 细菌质粒
        • 某些病毒
  • 基因工程的基本过程
    • 获取目的基因
      • 工具酶
        • 限制酶
      • 方法
        • 从生物体细胞中分离（基因定位）
        • 化学方法人工合成（包括逆转录）
    • 目的基因与运载体重组
      • 工具酶
        • 限制酶，DNA连接酶
    • 重组DNA分子导入受体细胞
    • 筛选含目的基因的受体细胞
  • 转基因技术的应用
    • 微生物基因工程
      • 优点:繁殖迅速，结构简单，遗传操作较为简易
      • 缺点:无法产生蛋白质
    • 植物基因工程
      • 转基因植物
      • 受体细胞不一定是受精卵
    • 动物基因工程
      • 转基因动物
      • 受体细胞往往是受精卵
  • 基因工程成功的标志
    • 分子水平
      • 受体细胞合成目的基因对应的蛋白质
    • 个体水平
      • 个体表现出目的基因对应的性状
  • 转基因生物产品的安全性
    • 影响生物的多样性
    • 可能还有致敏物质，影响人类的健康