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焦點 1
遺傳物質的發現
1871 米契爾
傷口膿液
酒精
沉澱出核酸(核素)
1889 阿特曼
純化核酸
確認核酸的組成單位
(核苷酸)
1928 格里夫茲
發現性狀轉變
材料老鼠
肺炎雙球菌
肺炎雙球菌
R菌
S菌
菌落粗糙 菌落光滑
不具莢膜 具有莢膜
無致病力 有致病力
性狀轉變
活S菌鼠死
活R菌鼠活
死S菌鼠活
活R菌+死S菌鼠死
1928 格里夫茲
死S菌+活R菌鼠死
性狀轉變
活S菌
1928 格里夫玆
死S菌具有某種物質
使R菌性狀轉變
成為S菌
1944 艾佛力
證實DNA
促使R菌性狀轉變
1944 艾佛力
死S菌DNA+活R菌
蛋白酶
S菌菌落
1944 艾佛力
死S菌DNA+活R菌
RNA酶
S菌菌落
1944 艾佛力
死S菌DNA+活R菌
DNA酶
R菌菌落
1950 查卡夫
DNA含氮鹽基比例
A=T C=G
1952 福蘭克林
DNA分子結晶影像
1952 賀雪&蔡斯
放射性同位素追蹤
噬菌體T2
遺傳物質為DNA
弗立克肯特,新格
TMV(B外殼+A核酸)
感染煙草
TMV(A外殼+A核酸)
焦點 2
核酸的構造
DNA
RNA
A腺嘌呤 A腺嘌呤
G鳥糞嘌呤 G鳥糞嘌呤
C胞嘧啶 C胞嘧啶
T胸腺嘧啶 U脲嘧啶
DNA
RNA
dAMP
dGMP
dCMP
dTMP
AMP
GMP
CMP
UMP
DNA構造模型
二股DNA互相平行
方向相反的雙螺旋
扭曲梯狀結構
(旋轉一圈34Å)
DNA的含氮鹽基
A腺 嘌 呤
G 鳥糞嘌呤
C胞 嘧 啶
T 胸腺嘧啶
察加夫法則
5’連接磷酸
3’連接另一個核苷酸
的磷酸
察加夫法則
鹽基配對具有互補性
A和T比例相等
C和G比例相等
DNA複製
半保留複製︰
二股皆各保留一舊股
另各自合成一新股
粒線體DNA
第25號染色體
有16569鹼基對
威爾遜︰
粒線體屬於母系遺傳
粒線體DNA
1.鑑定母系遺傳疾病
2.姊妹母女血緣鑑定
3.人類考古學鑑定
4.追溯人類的起源
焦點 3
DNA複製
DNA複製
以DNA為鑄模
先製造RNAprimer
DNA聚合酶
複製互補的DNA
使二股DNA分開
形成複製叉
每股DNA
各自作為鑄模
dATP,dGTP,dCTP,dTTP
DNA聚合酶
與鑄模配對
A=T C≡G
DNA
沿鑄模3’→5’
製造新股DNA
新股DNA
沿新股5’→3’延伸
DNA複製
半保留複製︰
二股皆各保留一舊股
另各自合成一新股
DNA複製
順向股線
連續的引導股
逆向股線
不連續的落後股
PCR
聚合酶連鎖反應
(人工複製DNA)
焦點 4
DNA半保留複製
的實驗證明
麥舍生&史塔爾
15
利用N 追蹤
DNA半保留複製
焦點 5
RNA種類
RNA核糖核酸
單股(一條核苷酸鏈)
磷酸
五碳糖核糖
含氮鹽基A,G,C,U
RNA
A 腺嘌呤
G 鳥糞嘌呤
C 胞嘧啶
U 脲嘧啶
mRNA(傳訊RNA)
決定胺基酸順序
tRNA(轉送RNA)
攜帶胺基酸
rRNA構成核糖體
RNA
5’端(前導端)
外顯子(含密碼子)
內含子(不含密碼子)
3’端(最後端)
真核生物的mRNA
(單順反子)
焦點 7
RNA修飾
真核生物
基因密碼區不連續
外顯子(含密碼子)
內含子(不含密碼子)
DNA遺傳訊息
轉錄
原型RNA
修飾
成熟RNA
5’端:加入GTP
形成5’端帽(5’CAP)
避免被水解酶分解
指示核糖體附著
3’端:許多腺嘌呤
多腺嘌呤尾(polyA)
避免被水解酶分解
mRNA離開細胞核
3’多腺嘌呤尾(polyA)
接在拖曳段之後
未連接終止密碼子
真核生物mRNA(單順反子)
原核生物mRNA(多順反子)
焦點 8
基因
基因
約翰生(強生)1909
創立『基因gene』
現代遺傳學：
基因是DNA片段
基因
DNA上的遺傳單位
控制生物性狀
的功能和構造單位
基因
DNA中核苷酸序列
含有合成一特殊
蛋白質的遺傳訊息
基因
轉錄
mRNA
轉譯
蛋白質
染色體
DNA為基因的載體
人類基因組
3萬~4萬個基因
基因分子量
5
7.910
每個基因含1200bp
1bp分子量=660
基因組genome
細胞內遺傳物質總量
真核細胞單套染色體
的基因組量
Mb基因組單位
人類基因組計劃
1990美國
國家衛生研究院發起
多國共同參與
2001完成鹼基定序
人類基因組計劃
分析
24個單套染色體
30億核苷酸對
人類基因組計劃
未來用途：
1.了解基因的運作
2.阻止遺傳疾病發生
3.研發新藥物
人類基因組計劃
臺灣榮陽團隊：
榮民總醫院,陽明大學
第4號染色體
核苷酸定序