第二章遗传物质的分子基础 第一节DNA作为主 要遗传物质的证据 今第二节核酸的化学 结构 第三节染色体的分 子结构 本章要点 2021/2/20
2021/2/20 1 第二章 遗传物质的分子基础 ❖ 第一节 DNA作为主 要遗传物质的证据 ❖ 第二节 核酸的化学 结构 ❖ 第三节 染色体的分 子结构 本章要点：
第七章遗传物质的分子基础 遗传学自1900年诞生后,在差不多半个世纪的 时间里,人们一直在探索到底什么是遗传物质。 生物性状的遗传和变异都是由遗传物质控制的, Mendel称遗传物质为遗传因子( inherited factor)。1909年, Johannsen用gene替代 Mendel的遗传因子,沿用至今。由于性状的遗 传,即分离与重组行为与染色体的行为是平 的,因而认为遗传物质—基因存在于染色体 上。那么,基因的化学本质是什么,基因是怎 样控制性状的呢?DNA和组蛋白的分量大致相 等,两者有什么区别呢 2021/2/20
2021/2/20 2 第七章 遗传物质的分子基础 ❖ 遗传学自1900年诞生后，在差不多半个世纪的 时间里，人们一直在探索到底什么是遗传物质。 生物性状的遗传和变异都是由遗传物质控制的， Mendel称遗传物质为遗传因子（inherited factor）。1909年，Johannsen用gene替代 Mendel的遗传因子，沿用至今。 由于性状的遗 传，即分离与重组行为与染色体的行为是平行 的，因而认为遗传物质——基因存在于染色体 上。那么，基因的化学本质是什么，基因是怎 样控制性状的呢？DNA和组蛋白的分量大致相 等，两者有什么区别呢？
第一节DNA作为主要遗传物质的证据 DNA是遗传物质的间接据(p31-32) 冷二、DNA是遗传物质的直接证据(p32-34) >()、细菌转化试验 >(二)、噬菌体侵染与繁殖试验(p33 >(三)、烟草花叶病毒拆合实验(p3-34) 2021/2/20
2021/2/20 3 第一节 DNA作为主要遗传物质的证据 ❖一、 DNA是遗传物质的间接证据(pp31-32) ❖二、 DNA是遗传物质的直接证据(pp32-34) ➢(一)、 细菌转化试验 ➢(二)、 噬菌体侵染与繁殖试验(p33) ➢(三)、 烟草花叶病毒拆合实验(pp33-34)
DNA是遗传物质的间接证据(pp31-32) 1.DNA含量的恒定性 2.DNA代谢的稳定性; 3.基因突变与紫外线诱变波长的关系。 2021/2/20
2021/2/20 4 一、 DNA是遗传物质的间接证据(pp31-32) ❖ 1. DNA含量的恒定性； ❖ 2. DNA代谢的稳定性； ❖ 3. 基因突变与紫外线诱变波长的关系
(二)、噬菌体侵染与繁殖试验(ρ3) 1.背景知识 噬菌体侵染与繁殖基本过程: >T2噬菌体浸染大肠杆菌后,遗传物质进入细菌细胞; 利用大肠杆菌的遗传复制系统复制噬菌体遗传物质; >利用大肠杆菌的遗传信息表达系统合成噬菌体组件; >最后组装形成完整的T2噬菌体。 ☆因此只要弄清侵染时进入细菌的是噬菌体的哪一部分 就可能证明哪种物质是遗传信息的载体 另外: >P是DNA的组成部分,但不存在于蛋白质中 >S存在于蛋白质中,但DNA中没有。 2021/2/20
2021/2/20 5 (二)、 噬菌体侵染与繁殖试验(p33) 1. 背景知识 ❖ 噬菌体侵染与繁殖基本过程： ➢ T2噬菌体浸染大肠杆菌后，遗传物质进入细菌细胞； ➢利用大肠杆菌的遗传复制系统复制噬菌体遗传物质； ➢利用大肠杆菌的遗传信息表达系统合成噬菌体组件； ➢最后组装形成完整的T2噬菌体。 ❖ 因此只要弄清侵染时进入细菌的是噬菌体的哪一部分， 就可能证明哪种物质是遗传信息的载体。 ❖ 另外： ➢ P是DNA的组成部分，但不存在于蛋白质中； ➢ S存在于蛋白质中，但DNA中没有
2. Hershey和Chae的实验(p3 P dNA 搅拌 33 放射性活性大 331部分见于细菌 33/并可传递给子代 32S蛋白质 搅拌 放射性活性大部分 己见于被甩掉的外壳 n0中,不能遗传给子代 s 图3-2赫尔歇等证明DNA是T噬菌体的遗传物质 (引自hase,2000) 2021/2/20 「心
2021/2/20 6 2. Hershey和Chase的实验(p33)
结果与结 试验结果表明 主要是由于DNA进入细胞内才产生完整的噬 菌体; 结论:DNA才是(噬菌体的遗传物质。 题外话: >与 Avery等人研究比较,本试验的精度低得多 但是由于放射性标记法(也称为示踪原子法),当 时为人们普遍采用; 同时由于核酸研究及其它相关的成果,本试骀 结果很快得到人们的广泛认同。 2021/2/20 7
2021/2/20 7 结果与结论 ❖ 试验结果表明： ➢主要是由于DNA进入细胞内才产生完整的噬 菌体； ❖ 结论：DNA才是(噬菌体的)遗传物质。 ❖ 题外话： ➢与Avery等人研究比较，本试验的精度低得多。 但是由于放射性标记法(也称为示踪原子法)，当 时为人们普遍采用； ➢同时由于核酸研究及其它相关的成果，本试验 结果很快得到人们的广泛认同
(三)、烟草花叶病毒拆合试验 (pp33-34) 冷烟草花叶病毒(TMV)是由RNA与蛋白质构成的 管状微粒: >中心是单链螺旋RNA、外部是蛋白质外壳。 1.拆分感染试验: >将TMV的RNA与蛋白质分离、提纯 分别接种烟叶,发现RNA能使烟叶致病,而 蛋白质不能; >用RNA酶处理RNA后接种烟叶也不能致病, 表明RNA可能就是TMV的遗传物质 2021/2/20
2021/2/20 8 (三)、 烟草花叶病毒拆合试验 (pp33-34) ❖ 烟草花叶病毒(TMV)是由RNA与蛋白质构成的 管状微粒： ➢中心是单链螺旋RNA、外部是蛋白质外壳。 1. 拆分感染试验： ➢将TMV的RNA与蛋白质分离、提纯； ➢分别接种烟叶，发现RNA能使烟叶致病，而 蛋白质不能； ➢用RNA酶处理RNA后接种烟叶也不能致病， 表明RNA可能就是TMV的遗传物质
2.重组合试验 Frankel-Conrat, Singer(1956进行了图示试验 令综上所述:到上世纪中期,多方面证据都直接 或间接地表明DNA是主要的遗传物质,而在缺 乏DNA的某些病毒中RNA就是遗传物质。 。g roteins Degradation RNA 5 KNA S Peotein HIR Iype S Protein HIR Intection ol hybrid virus CRNA HK Type HR Type s progeny 2021/2/20 UND
2021/2/20 9 2. 重组合试验 ❖ Frankel-Conrat, Singer (1956)进行了图示试验： ❖ 综上所述：到上世纪中期，多方面证据都直接 或间接地表明DNA是主要的遗传物质，而在缺 乏DNA的某些病毒中RNA就是遗传物质
第二节核酸的化学结构与DNA复制 想要了解基因的化学本质,首先要考虑 基因所在的染色体的化学成分。染色体 主要由DNA、组蛋白、非组蛋加,构成 了染色体的大部分。非组蛋白的比率变 化很大,RNA含量很低 2021/2/20
2021/2/20 10 第二节 核酸的化学结构与DNA复制 ❖想要了解基因的化学本质，首先要考虑 基因所在的染色体的化学成分。染色体 主要由DNA、组蛋白、非组蛋加，构成 了染色体的大部分。非组蛋白的比率变 化很大，RNA含量很低