第四章 生命科学概论--2.ppt

第四章 生命科学概论 第二讲 安 阳 工 学 院 张 金 国 教 授 张 国 强 讲 师 4.2.4非细胞型生物——病毒  病毒的主要特征和形态结构 （1）病毒个体微小，10~300nm，能够通过细菌滤器，通常只能用电子显微镜才能观察到。 （2）没有细胞结构，大多数病毒只是蛋白质和核酸组成的大分子，且只含单种核酸(DNA或RNA)。 （3）既无完整的酶系，又无蛋白质合成系统，不能进行独立的代谢活动。 （4）严格的专性细胞内寄生，不能在一般培养基中生活。 （5）对抗生素不敏感，对干扰素敏感。 病毒的种类 根据病毒寄主细胞特性通常将病毒分为： 动物病毒、植物病毒和微生物病毒三大类。 动物病毒多为球、卵或砖形； 植物病毒多为杆、丝状，也有球状； 微生物病毒研究最多的是细菌病毒也称噬菌体(Phage)，大多为蝌蚪状，也有微球形或丝状。 病毒的一些常见形态 ←乙肝病毒 来无踪去无影的非洲埃博拉病毒 流 感 病 毒 不断变异,人体内原有的抗体无法辨认,引起大流行。 噬菌体的生活史 五个过程：附着——识别过程。侵染——病毒核酸进入寄主细胞。 复制——复制病毒核酸，合成病 毒外壳蛋白质。组装——形成一批子代病毒粒子。裂解——寄主细胞破裂，释出病毒粒子。 亚病毒 1.类病毒 类病毒是一类能感染某些高等生物致病的单链闭合环状的 RNA 分子。类病毒基因组小，通常 246～399 个核苷酸。如马铃薯纺锤块茎类病毒 是由 359 个核苷酸单位组成的一个共价闭合环状 RNA 分子，长约 50nm，分子量为 1.2×105 。 2.朊病毒 朊病毒又称蛋白质侵染因子(Prion)或普利昂。它是一类能侵染动物并在宿主细胞内复制的小分子、无免疫性的疏水性蛋白质。朊病毒在电子显微镜下呈杆状颗粒，直径25nm，长100～200nm。 1997年震撼整个世界的“疯牛病”危机也是朊病毒作祟，许多致命的哺乳动物中枢神经系统机能退化症均与朊病毒有关 。 朊病毒的发现在生物学界引起震惊，因为它的出现与公认的中心法则即生物遗传信息流的方向是“DNA→RNA→蛋白质”的传统观念相抵触，因此有可能为分子生物学的发展带来革命性的影响。  4.3 生命遗传的奥秘 4.3.1遗传因子的发现 “种瓜得瓜，种豆得豆”，从人类文明社会开始，人们就认识到了生物的遗传和变异现象，系统的遗传学理论则开始于孟德尔的重大发现。 孟德尔第二定律——自由组合律 他用两对性状将黄色圆满型的豌豆和绿色皱缩的豌豆杂交，子一代全为显性性状，子一代之间自交后子二代出现四种性状，其数量比例为9：3：3：1。 同源染色体分别带着控制同一性状的两个等位基因 4.3.3 基因的本质4.3.3.1基因的概念及其发展 1910~ 1925年摩尔根利用果蝇做研究材料，证明基因是在染色体上呈直线排列的遗传单位。 1944年，美Avery等的肺炎球菌转化实验，提出DNA就是遗传物质。从此确立了核酸是遗传物质的地位。 分子生物学给基因下的定义是：一个基因是编码一条多肽链或功能RNA所必需的全部核苷酸序列。 基因的种类较多，至少包括： （1）结构基因与调节基因 （2）rRNA基因与tRNA基因　 （3）启动子和操纵基因 4.3.3.2 DNA的复制 一个母细胞在分裂为两个子细胞之前，母细胞中的DNA必须忠实地被复制，通过复制把亲代的遗传信息传递给子代从而使子代表现出亲代的遗传性状。 DNA复制也称为DNA合成。 （1）DNA的半保留复制 DNA在复制过程中，每条链作为模板，按模板上的核苷酸顺序碱基配对(A:T，C:G)，将互补的单核苷酸逐个加入合成新链。即在子代的DNA中，一条链来自亲代，另一条链是新合成的，故称之为半保留式复制。 DNA复制过程 （1）复制的起始（2）前导链的合成（3）RNA引物的合 成（4）滞后链的合成（5）复制终止 4.3.4从DNA到蛋白质4.3.4.1 中心法则 基因是能够自我复制，它的生理功能通过蛋白质的形式表达出来的。所以DNA核苷酸序列是遗传信息的储存者，它通过自主复制得以永存，通过转录生成mRNA，进而翻译成蛋白质的过程来控制生命现象。体现为丰富多彩的生命世界，这就是生物学中的中心法则。 4.3.4.2 转录 转录是以DNA为模板合成与其碱基顺序互补的mRNA的过程。 DNA与RNA之间的碱基配对原则： A:U，T:A，C:G，G:C 细胞生长周期的某个阶段，DNA