遗传物质的分子基础1

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1、1第三章遗传物质的分子基础2*1．DNA作为遗传物质的3个直接证据2．核酸的化学结构*3．染色体的分子结构4.DNA的复制5.RNA的转录用加工6.遗传密码与蛋白质的翻译本章重点3第一节DNA作为主要遗传物质的证据4蛋白质约占66％脱氧核糖核酸(DNA)约占27％核酸核糖核酸(RNA)约占6％其它：如拟脂和无机物质少量一、DNA作为主要遗传物质的间接证据：基因存在于染色体上(真核生物)：染色体51．含量：DNA含量是恒定。体细胞中的DNA含量是配子DNA的一倍；多倍体中，DNA含量倍增。但细胞内的蛋白质是不恒定的。2．代

2、谢：利用放射性与非放射性元素进行标记，发现：DNA分子代谢较稳定；其它分子一面形成、同时又一面分解。3．突变：紫外线诱发突变时，最有效的波长均为2600埃；与DNA所吸收的紫外线光谱是一致的；证明基因突变与DNA分子的变异密切联系。64．分布：.DNA是所有生物染色体所共有：从噬菌体、病毒．植物一直到人类。.而蛋白质则不同：噬菌体、病毒、细菌的蛋白质一般不存在于染色体，只有真核生物的染色体才由核蛋白组成。E.coli7二、DNA作为主要遗传物质的直接证据81．细菌的转化：───────────────────────

3、─肺炎双球菌特征抗原型（稳定）────────────────────────粗糙型(R)无荚膜、粗糙菌落、无毒RⅠ、RⅡ光滑型(S)有荚膜、光滑菌落、有毒SⅠ、SⅡ、SⅢ────────────────────────9⑴．格里费斯(1928)肺炎双球菌定向转化试验：有毒SⅢ型(65℃杀死)小鼠成活无细菌无毒RⅡ型小鼠成活重现RⅡ型有毒SⅢ型小鼠死亡重现SⅢ型RⅡ型+有毒SⅢ型(65℃)小鼠死亡重现SⅢ型结论：在加热杀死的SⅢ型肺炎双球菌中有较耐高温的转化物质能够进入RⅡ型RⅡ型转变为SⅢ型无毒转

4、变为有毒。10⑵．阿委瑞(AveryO.T.,1944)试验：用生物化学方法证明这种活性物质是DNA。正实验：三个负实验：三个结论：遗传物质DNA是转化因子。112．噬菌体的侵染与繁殖赫尔歇(Hershey)等用同位素32P和35S验证DNA是遗传物质原理：P存在于DNA，而不存于蛋白质；S存在于蛋白质，而不存于DNA。．32P标记T2噬菌体．35S标记T2噬菌体结论：进入菌内的是DNA；DNA进入细胞内才能产生完整的噬菌体。12烟草花叶病毒简称TMV(TobacooMosaicVirus)。TMV的蛋白质外壳和单螺

5、旋RNA接种:TMV蛋白质烟草不发病TMVRNA烟草发病新的TMVTMVRNA+RNA酶烟草不发病3．烟草花叶病毒的感染和繁殖13佛兰科尔-康拉特-辛格尔(Framkel-Conrat-Singer)试验结论：提供RNA的亲本决定了其后代的RNA和蛋白质。在不含DNA的TMV中，RNA就是遗传物质。14第二节核酸的化学结构15一、两种核酸及其分布161．核酸：以核苷酸为单元构成的多聚体，是一种高分子化合物。五碳糖：脱氧核糖、核糖核苷酸磷酸鸟嘌呤、腺嘌呤环状的含氮碱基胞嘧啶、胸腺嘧啶和尿嘧啶1718DNA核苷酸RNA核苷酸

6、五碳糖：脱氧核糖碱基：A、T、C、G五碳糖：核糖碱基：A、U、C、G19DNA四种脱氧核苷酸DNA分子20高等植物：DNA存在于染色体上，叶绿体、线粒体；RNA在核（核仁、染色体）、细胞质中。细菌：DNA和RNA。噬菌体：多数只有DNA，植物病毒：多数只有RNA，动物病毒：有些含RNA、有些含DNA。2．分布：21二、DNA的分子结构：(一)、“四核苷酸”假说P.A.T.Levene(1930)提出“四核苷酸”假说，认为：核苷酸是核酸的基本组成单位；核酸是“磷酸—核糖(碱基)—磷酸”的核苷多聚体。四核苷酸假说奠定了核酸化

7、学基础。但同时认为：核酸多聚体是由“四核苷酸结构”重复形成；每个四核苷酸结构包含四种碱基各一个；所以事实上认为在任何DNA中，四种碱基是等量的，DNA是四核苷酸结构的简单重复。这种观念影响了人们对核酸生物学功能的进一步认识。22*(一)、DNA分子结构的研究在“四核苷酸结构”理论的误导下，人们普遍认为核酸的组成、结构简单，可能不具有重要功能，一度忽略了对核酸的研究。上世纪中期，众多研究表明：核酸是遗传信息的载体，显然DNA的结构研究是进一步研究其功能和作用方式的基础。也由此激发了科学家从事核酸结构研究的兴趣，当时进行DN

8、A结构研究的科学家很多，最重要有：231.鲍林研究小组主要工作：鲍林(Pauling)等1951年(提出蛋白质α-螺旋模型后)开始研究DNA分子结构。根据阿斯伯利Astbury等1938年获得的DNA分子晶体X射线衍射图像(显示DNA分子晶体呈螺旋结构)进行研究。提出DNA分子三链螺旋结构模型：引入多链、螺旋和氢键等