心智圖資源庫 植物遺傳學第二章 遺傳細胞與分子基礎
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植物學第1單元第一節，五彩濱紛的植物世界
醫學遺傳學遺傳的細胞基礎
醫學遺傳學
遺傳的分子基礎
遺傳物質的分子基礎
《自私的基因》讀書筆記
遺傳學第四章 連鎖遺傳分析心智圖
植物遺傳學第三章 孟德爾式遺傳分析
食用菌栽培學
種子植物的繁殖器官3心智圖
遺傳細胞與 分子基礎
DNA複製
發生時期
細胞週期的S期
流程
在DNA聚合酶等酵素的催化下，DNA雙鏈間氫鍵斷裂解鏈分開，每條鏈做模板依照鹼基配對的原理，在其上合成互補鏈
DNA的基本規律
一般以半保留、半不連續方式進行
鏈的延伸方向只能是5'→3'端方向
複製起始在原點的特定序列上，終止也是在複製過程中的某個固定點
即使在同一個細胞內也可以進行多種複製機制的操作
半保留半不連續複製
指親代DNA分子的兩條鏈，在半保留複製的過程中，一條鏈以5'→3'方向連續合成，另一條鏈依5'→3'方向，不連續合成的方式，合成一系列不連續的岡崎片段
環狀雙股DNA的複製
滾環複製
θ型複製
粒線體的D型複製
真核染色體端粒
定義
是真核生物染色體末端由特定的DNA重複序列所構成的一種特殊結構
功能
①保護染色體末端，防止其受核酸酶的降解
②為線狀染色體的末端複製提供基礎，使得每次複製後變短的端粒能夠延伸，維持染色體結構的穩定性和完整性
③促進減數分裂染色體有效配對和同源染色體重組
端粒酶
是一種特殊的逆轉錄酶，活性只限於利用端粒酶特異性的RNA作為模板
轉錄與翻譯
RNA聚合酶與啟動子及增強子
轉錄原理
以DNA為模板，在依賴DNA的RNA聚合酶的催化下，以四種NTP(ATP、CTP、GTP、UTP)為原料合成RNA。
轉錄過程
模板識別，轉錄，起始，延伸和終止。
大腸桿菌RNA聚合酶的組成
2個α亞基。
在核心酶組裝和啟動子識別中起作用，也可與一些活化蛋白質結合
1個β亞基
一個β'亞基
一個σ亞基
用於識別不同的啟動子
真核生物RNA聚合酶
RNA聚合酶Ⅰ
RNA聚合酶Ⅱ
RNA聚合酶Ⅲ
原核生物啟動子
真核生物啟動子
增強子
是增強真核基因轉錄的一類調控序列。
RNA的加工
子主題
真核生物m RNA前驅物的加工
①mRNA的5'加帽
②mRNA的3'腺苷酸化（加尾）
③內含子的接觸與外顯子的連接，以及對某些鹼基的修飾。
遺傳密碼與蛋白質合成
遺傳密碼的性質
是三聯體密碼。
無逗號
不重疊
通用性
簡併性
尤其是密碼子和終止密碼子
子主題tRNA與遺傳密碼
反密碼子中的「擺動」假說
子主題tRNA的種類
起始tRNA和延伸tRNA
同工tRNA
校正tRNA
核醣體與蛋白質合成
A
醯胺tRNA結合位
P
肽醯基轉運RNA結合位
E
排出位
中心法則
基因的概念及其發展問題
早期概念
孟德爾的“遺傳因子”
摩爾根的基因學說
一基因一酶
順反子與操縱子
斷裂基因與重疊基因
轉座子
可以從染色體的一個位置轉移到另一個位置，甚至從一條染色體跳躍到另一條染色體上去的基因或DNA片段
遺傳物質的分子結構
鹼基
DNA
A-T，C-G
RNA
A-U，C-G
DNA的分子結構
一級結構
核苷酸在DNA分子中的排列順序（也相當於鹼基排列順序）
二級結構
指DNA經由分子間的相互作用所形成的雙股或雙螺旋分子，即DNA雙螺旋結構
三級結構
雙螺旋鏈的扭曲
高階結構
指DNA的超螺旋結構和染色體DNA所具有的複雜摺疊狀態
RNA的分子結構
mRNA信使
tRNA分子翻譯
三葉草型二級結構
倒L型三級結構
rRNAF分子核醣體
小RNA
核內小RNA（snRNA）
核仁小RNA（snoRNA）
胞質內小RNA（scRNA）
遺傳物質的證明
肺炎鏈球菌的轉化實驗
實驗者
格里菲斯
實驗材料
光滑型（S型）肺炎鏈球菌
能在瓊脂固體培養基上形成大而光滑閃亮的菌落，細胞外包有一層多醣夾膜，是一種致病細菌
粗糙型（R型）肺炎鏈球菌
菌落粗糙，細胞外無莢膜，不致病
小鼠
結果
證明DNA是遺傳物質
噬菌體感染實驗
赫爾希和蔡斯
方法
標記放射性同位素
原理
蛋白質是唯一含硫的物質，而DNA是唯一含磷的物質
材料
T2噬菌體和大腸桿菌
證明具有遺傳作用的是DNA而非蛋白質
菸草花葉病毒的重建實驗
富蘭克林·科瑞特
菸草花葉病毒
S株系
HR株系
這個實驗令人信服地證明在不具有DNA的病毒中，RNA是遺傳物質
遺傳細胞走起及染色體行為
細胞週期
上一個細胞分裂結束到下一個細胞分裂結束所經歷的過程，所需的時間稱為細胞週期時間
週期
G1期
指從有絲分裂完成到DNA複製前的間隙時間
S期
DNA複製時期
G2期
指DNA複製完成到有絲分裂開始之前的一段時間
M期
細胞有絲分裂期
染色至於染色體
染色質
在間期細胞核內由DNA、組蛋白、非組蛋白和少量RNA組成的易被鹼性染料著色的一種無定型物質
間期染色質種類
常染色質
異染色質
結構易染色質（組成型易染色質）
兼性染色質
染色體
染色質在細胞分裂過程中經過緊密纏繞、折疊、凝縮、精巧包裝而形成的，具有固定形態的遺傳物質的存在形式
形態特徵
主纈痕
次纈痕
長臂（p）和短臂（q）
端粒
類型
中著絲粒染色體
近中著絲粒染色體
近端著絲粒染色體
端著絲粒染色體
顆粒狀或點狀染色體
染色體在細胞分裂中的行為
有絲分裂
發生的細胞類型
體細胞
前期→中期→後期→末期
特點
細胞分裂一次，染色體複製一次，遺傳物質均等地分配到兩個子細胞中
減數分裂
發生細胞類型
生殖細胞
包括兩次連續的核分裂，而染色體只複製一次，每個子細胞核中只有單倍數的染色體的細胞分裂形式
染色單體
姊妹染色體
一條染色體的兩個染色單體互稱為姊妹染色單體
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