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Pflanzengenetik Kapitel 2 Zelluläre und molekulare Grundlagen der Vererbung

Kapitel 2 von Plant Genetics: Eine Mindmap der zellulären und molekularen Grundlagen der Vererbung, mit einer detaillierten Einführung und einer umfassenden Beschreibung. Ich hoffe, dass es für interessierte Freunde hilfreich sein wird!

2023-12-02 22:47:37에 편집됨

Deu-Martina

Pflanzengenetik Kapitel 2 Zelluläre und molekulare Grundlagen der Vererbung

Deu-Martina

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genetische Zellen und Molekulare Basis

DNA Replikation

Zeitraum des Auftretens

S-Phase des Zellzyklus

Verfahren

Unter der Katalyse von DNA-Polymerase und anderen Enzymen werden die Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den DNA-Doppelsträngen aufgebrochen und getrennt, und jeder Strang wird als Matrize für die Synthese komplementärer Stränge nach dem Prinzip der Basenpaarung verwendet.

Grundgesetze der DNA

Im Allgemeinen wird es in einer halb-reservierten und halb-diskontinuierlichen Weise durchgeführt.

Die Erstreckungsrichtung der Kette kann nur die Endrichtung 5' → 3' sein

Die Replikation beginnt in einer bestimmten Reihenfolge am Ursprung und endet an einem festen Punkt während des Replikationsprozesses.

Mehrere Replikationsmechanismen können sogar innerhalb derselben Zelle funktionieren

Halbkonservative, halbdiskontinuierliche Replikation

Bezieht sich auf die beiden Stränge des übergeordneten DNA-Moleküls. Während des semikonservativen Replikationsprozesses wird ein Strang kontinuierlich in 5'→3'-Richtung und der andere Strang diskontinuierlich in 5'→3'-Richtung synthetisiert Art und Weise, eine Reihe diskontinuierlicher fortlaufender Okazaki-Clips zu synthetisieren

Replikation zirkulärer doppelsträngiger DNA

Rollring-Kopie

Theta-Replikation

D-Typ-Replikation von Mitochondrien

eukaryontische Chromosomen-Telomere

Definition

Es handelt sich um eine spezielle Struktur, die aus spezifischen DNA-Wiederholungssequenzen am Ende eukaryontischer Chromosomen besteht

Funktion

①Schützen Sie die Chromosomenenden vor dem Abbau durch Nukleasen

② Bietet eine Grundlage für die terminale Replikation linearer Chromosomen, sodass sich die verkürzten Telomere nach jeder Replikation verlängern können und die Stabilität und Integrität der Chromosomenstruktur erhalten bleibt.

③Fördern Sie eine effektive meiotische Chromosomenpaarung und homologe Chromosomenrekombination

Telomerase

Dabei handelt es sich um eine spezielle Reverse Transkriptase, deren Aktivität auf die Verwendung von Telomerase-spezifischer RNA als Matrize beschränkt ist

Transkription und Übersetzung

RNA-Polymerase sowie Promotoren und Enhancer

Transkriptionsprinzipien

Unter Verwendung von DNA als Matrize und katalysiert durch DNA-abhängige RNA-Polymerase wird RNA aus vier NTPs (ATP, CTP, GTP, UTP) als Rohstoffen synthetisiert.

Transkriptionsprozess

Template-Erkennung, Transkription, Initiierung, Verlängerung und Terminierung.

Zusammensetzung der Escherichia coli-RNA-Polymerase

2 Alpha-Untereinheiten.

Spielt eine Rolle beim Zusammenbau von Kernenzymen und der Promotorerkennung und kann auch an einige Aktivierungsproteine binden

1 Beta-Untereinheit

eine Beta-Untereinheit

eine Sigma-Untereinheit

Wird zur Identifizierung verschiedener Promotoren verwendet

eukaryotische RNA-Polymerase

RNA-Polymerase I

RNA-Polymerase II

RNA-Polymerase III

prokaryontischer Promotor

eukaryontischer Promotor

Verstärker

Es handelt sich um eine Art regulatorische Sequenz, die die Transkription eukaryotischer Gene fördert.

RNA-Verarbeitung

Unterthema

Verarbeitung eukaryotischer mRNA-Vorläufer

①5'-Capping von mRNA

②3'-Adenylierung (Tailing) von mRNA

③Der Kontakt von Introns und die Verbindung von Exons sowie die Modifikation bestimmter Basen.

Genetischer Code und Proteinsynthese

Eigenschaften des genetischen Codes

Es handelt sich um eine Triplett-Chiffre.

kein Komma

Keine Überschneidung

Vielseitigkeit

Entartung

Insbesondere Codons und Stoppcodons

Unterthema tRNA und der genetische Code

Die „Wobble“-Hypothese bei Anticodons

Unterthema Arten von tRNA

Initiations-tRNA und Verlängerungs-tRNA

iso-tRNA

Korrektur-tRNA

Ribosomen und Proteinsynthese

Amid-tRNA-Bindungsstelle

Peptidyltransfer-RNA-Bindungsstelle

Entladeposition

zentrales Dogma

Das Konzept der Gene und seine Entwicklungsfragen

frühes Konzept

Mendels „genetische Faktoren“

Morgans genetische Theorie

Ein Gen, ein Enzym

Cistrons und Operons

Defekte Gene und überlappende Gene

Transposon

Ein Gen oder DNA-Segment, das sich von einer Position auf einem Chromosom zu einer anderen bewegen oder sogar von einem Chromosom zum anderen springen kann.

Molekulare Struktur des genetischen Materials

Base

DNA

A-T, C-G

RNA

A-U, C-G

DNA-Molekülstruktur

Primärstruktur

Die Reihenfolge der Nukleotide im DNA-Molekül (entspricht auch der Reihenfolge der Basen)

Sekundärstruktur

Bezieht sich auf das doppelsträngige oder Doppelhelix-Molekül, das von der DNA durch intermolekulare Wechselwirkungen gebildet wird, d. h. die DNA-Doppelhelix-Struktur

Tertiärstruktur

Drehung einer Doppelhelixkette

Struktur auf hohem Niveau

Bezieht sich auf die Superhelical-Struktur der DNA und den komplexen Faltungszustand der chromosomalen DNA.

molekulare Struktur der RNA

mRNA-Boten

Molekulare tRNA-Translation

Sekundärstruktur des Klees

Umgekehrte L-förmige Struktur mit drei Ebenen

rRNAF-Molekül-Ribosom

kleine RNA

kleine Kern-RNA (snRNA)

kleine nukleoläre RNA (snoRNA)

Kleine zytoplasmatische RNA (scRNA)

Nachweis von genetischem Material

Transformationsexperiment von Streptococcus pneumoniae

Experimentator

Griffith

Experimentelle Materialien

Streptococcus pneumoniae (Typ S)

Es kann auf einem festen Agar-Kulturmedium große, glatte und glänzende Kolonien bilden. Die Zellen sind von einer Polysaccharidmembran umgeben.

Rauer Typ (R) Streptococcus pneumoniae

Die Kolonien sind rau, haben keine extrazelluläre Kapsel und sind nicht pathogen.

Mäuse

Ergebnis

Beweisen Sie, dass DNA genetisches Material ist

Experiment zur Phageninfektion

Experimentator

Hershey und Chase

Methode

markierte radioaktive Isotope

Prinzip

Protein ist die einzige Substanz, die Schwefel enthält, und DNA ist die einzige Substanz, die Phosphor enthält

Material

T2-Bakteriophage und E. coli

Ergebnis

Beweist, dass die DNA und nicht das Protein für die Vererbung verantwortlich ist

Rekonstruktionsexperiment des Tabakmosaikvirus

Experimentator

Franklin Corrett

Experimentelle Materialien

Tabakmosaikvirus

S-Stamm

HR-Belastung

Ergebnis

Dieses Experiment zeigt überzeugend, dass bei Viren, die keine DNA haben, RNA das genetische Material ist

Genetische Zellentwicklung und Chromosomenverhalten

Zellzyklus

Definition

Der Prozess vom Ende der vorherigen Zellteilung bis zum Ende der nächsten Zellteilung wird als Zellzykluszeit bezeichnet.

Zyklus

G1-Periode

Bezieht sich auf die Lücke zwischen dem Abschluss der Mitose und der DNA-Replikation

S-Periode

DNA-Replikationszeitraum

G2-Zeitraum

Bezieht sich auf den Zeitraum zwischen dem Abschluss der DNA-Replikation und dem Beginn der Mitose

M-Periode

Zellmitose

Färbung für Chromosomen

Chromatin

Definition

Eine amorphe Substanz, die sich leicht mit basischen Farbstoffen anfärben lässt und aus DNA, Histonen, Nicht-Histon-Proteinen und einer kleinen Menge RNA im Zellkern von Interphasezellen besteht.

Interphase-Chromatin-Typen

Euchromatin

Heterochromatin

Strukturelles Chromatin (konstitutiv Chromatin)

fakultatives Chromatin

Chromosom

Definition

Chromatin ist eine Form von genetischem Material mit einer festen Form, die dadurch entsteht, dass es während der Zellteilung eng gewickelt, gefaltet, verdichtet und exquisit verpackt wird.

Morphologische Merkmale

Haupteinschnürungsmarke

Sekundäre Einengungsnarbe

Langer Arm (p) und kurzer Arm (q)

Telomere

Typ

Zentromer-Chromosom

nahezu metazentromeres Chromosom

akrozentrisches Chromosom

telozentrische Chromosomen

körnige oder punktförmige Chromosomen

Das Verhalten der Chromosomen während der Zellteilung

Mitose

Zelltyp, in dem

somatische Zellen

Verfahren

Frühstadium → Mittelstadium → Spätstadium → Endstadium

Merkmale

Sobald sich eine Zelle teilt, werden die Chromosomen einmal repliziert und das genetische Material wird gleichmäßig auf die beiden Tochterzellen verteilt.

Meiose

Generierender Zelltyp

Keimzellen

Verfahren

Merkmale

Eine Form der Zellteilung, die zwei aufeinanderfolgende Kernteilungen umfasst, bei der Chromosomen nur einmal repliziert werden und sich in jedem Tochterzellkern nur eine einzige Chromosomenzahl befindet.

Chromatiden

Schwesterchromosom

Zwei Chromatiden eines Chromosoms werden Schwesterchromatiden genannt