分子生物学课件第二章.ppt

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1、第二章遗传的物质基础生物亲代与子代之间，在形态、结构和生理功能上常常相似，这就是遗传现象。生物的遗传特性，使生物界的物种能够保持相对稳定。根据现代细胞学和遗传学的研究得知，控制生物性状的主要遗传物质是脱氧核糖核酸（DNA）。生物的各项生命活动都有它的物质基础。生物遗传的物质基础是什么呢？金丝猴的后代仍然是金丝猴牛的后代仍然是牛第一节遗传物质的本质第二节核酸的化学组成第三节DNA的二级结构第四节二级结构的其他形式第五节DNA的超螺旋结构第一节遗传物质的本质DNA是遗传物质RNA也可以作为遗传物质核酸之外的其他遗传物质？1.1核素的发现1.2肺炎双球菌转化实验1.3大肠杆菌噬菌体捣

2、碎实验1.4化学实验1.5遗传物质必须具备以下基本条件1DNA是遗传物质1DNA是遗传物质1.1核素的发现1868年，瑞士F.Miescher从绷带上的白细胞核中分离出一种含磷的酸性物质，命名为核素（nuclein）。核素的主要成分是染色质，是DNA和蛋白质的混合物。这是首次对基因的化学本质进行探索。核酸(nucleicacids)这一名词于20年后才被正式启用。19世纪末期，DNA和RNA已经从细胞中分离出来，为进一步的化学分析奠定了基础。20世纪30年代，P.Levene和W.Jacobs等搞清了DNA和RNA的基本化学组成。还注意到了DNA和RNA所含核糖的差异。1.2肺

3、炎双球菌转化实验（transformation）肺炎双球菌有两种类型光滑型（S型）粗糙型（R型）1）1928年，英国F.Griffth2)1944年，O.Avery图Griffth的肺炎双球菌的转化实验1.3大肠杆菌噬菌体捣碎实验噬菌体侵染细菌的过程：吸附侵入合成组装释放最后，这些噬菌体由于细菌的解体而被释放出来，再去侵染其他的细菌。大肠杆菌噬菌体捣碎实验1952年Herchey和Chase。用32P和35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质，发现只有DNA进入宿主细菌内，而蛋白质则没有。1.4化学实验1950年以后，Chargaff、Markham等。不同生物的碱基组成不同，具有

4、严格的种的特异性。单体在不同生物中都是相同的。ATGC等量四种碱基的分子浓度可变。1.5DNA是遗传物质的间接证据（1）一种生物不同组织的细胞，不论年龄大小，功能如何，它的DNA含量是恒定的，而生殖细胞精子的DNA含量则刚好是体细胞的一半。多倍体生物细胞的DNA含量是按其染色体倍数性的增加而递增的，但细胞核里的蛋白质并没有相似的分布规律。（2）DNA在代谢上较稳定。（3）DNA是所有生物的染色体所共有的，而某些生物的染色体上则没有蛋白质。（4）DNA通常只存在于细胞核染色体上，但某些能自体复制的细胞器，如线粒体、叶绿体有其自己的DNA。（5）在各类生物中能引起DNA结构改变的化

5、学物质都可引起基因突变。（1）储存并表达遗传信息:（2）能够复制，把遗传信息传递给子代：(3)物理和化学稳定性：（4）有遗传变化的能力：1.6遗传物质必须具备以下基本条件：第一节遗传物质的本质DNA是遗传物质RNA也可以作为遗传物质核酸之外的其他遗传物质？2RNA也可以作为遗传物质2.1RNA病毒:一些病毒也采用另一种核酸－RNA作为遗传物质，如逆转录病毒。烟草花叶病毒（tobaccomosaicvirus,TMV）遗传物质是RNA的实验证据2.2类病毒（viroid）类病毒：不具蛋白质衣壳，仅有RNA组成的新病毒。1922年美国马铃薯纺锤形块茎病毒（Potatospindle

6、tubeviroid，PSTV）。特点：单股闭合环状的RNA分子，分子量约105Da。能耐受紫外线和作用于蛋白质的各种理化因素，在90℃下仍能存活。类病毒复制如何进行？由宿主细胞的酶来完成，其RNA作为复制模板。类病毒现在仅在高等植物中发现，一般通过接触，擦伤，节肢动物和菟丝子传播。第一节遗传物质的本质DNA是遗传物质RNA也可以作为遗传物质核酸之外的其他遗传物质？3非核酸的其他遗传物质朊病毒Prion：又称蛋白质侵染因子。朊病毒是一类能侵染动物并在宿主细胞内复制的小分子的无免疫性疏水蛋白质。羊瘙痒病1982年，美国斯坦利·普鲁辛纳S.B.Prusiner发现羊瘙痒病是蛋白质侵

7、染引起的疾病，并称为“Prion”即朊病毒。马鹿和鹿的慢性消瘦病、猫的海绵状脑病。1996年春天“疯牛病”：牛海绵状脑炎人慢性退化性紊乱疾病：老年痴呆、帕金森氏病、糖尿病等。朊病毒引起的风波朊病毒特点：仅有蛋白质组成，分子量29kDa，具有蛋白质性质：能被蛋白酶灭活，不被核酸酶和辐射灭活，对许多理化因子有很强的抵抗力。1997年Prusiner对朊病毒蛋白的感染机制进行了探讨。朊病毒蛋白（PrP）以两种形式存在：正常的脑组织中发现的PrPC不具有感染性，对蛋白酶敏感，可以被完全降解；致病组织