分子遗传学课件- 第一章 遗传物质

细菌中去的信息物是DNA还是蛋白质？
• 1952 年，用 T2 噬菌体标记的感染实验说 明转入细菌中去的信息物是DNA。
The Hershey-Chase实验的关键点：
1.蛋白质中没有磷，磷是DNA中的主要成分，在
T2的DNA中占99%
2.硫存在于蛋白质中,在DNA中从未发现有硫.
3.用32P和35S分别标记两个噬菌体的培养物中的
意义：第一次证明基因是由DNA组成的，DNA
是遗传物质。转化已成为基因工程的重要手段
二、The HersheyChase实验
T2噬菌体的生活周期 Life cycle of a T-even bacteriophage
The Hershey-Chase实验要回答的 问题
• 噬菌体的感染过程涉及病毒复制的特异 信息转入到细菌中去的过程。要问转入
两条互相平行的链组成，两条链呈螺旋状；
（2）Chargaff关于不同生物DNA组成成份的
规律：
A+G=T+C Pu=Py
A=T
G=C
Leabharlann Baidu
A+T并不一定等于G+C
双螺旋（The doudle helix）要点
1 ．双螺旋的每一条链是一条核苷酸长链。每个核苷 酸之间由磷酸二酯键相连接（phosphodiester bands ） 。两条链之间由氢键相连。配对原则是：A－T， G－C。 2．两条链的走向方向相反，它们是反向平行的（ Antiparallel）一条是5’→3’，另一条是3’→5’。 3．由于G－C对有三个氢键，A－T对只有两个氢键， 因此富含G－C对的DNA比富含A－T对的DNA更加稳 定。
DNA和蛋白质.
The HersheyChase实验
Demonstrating that DNA, and not protein, is responsible for directing the reproduction of phage T2 during the infection of E.coli.
嘌呤（Guanine，G）、胞嘧啶（Cytosine，C）、
胸腺嘧啶（Thymine，T）。
•四种核苷酸的名称是：
脱氧腺苷酸dAMP或A； 脱氧鸟苷酸dGMP或G；
脱氧胞苷酸dCMP或C；
脱氧胸苷酸dTMP或T.
DNA和 RNA中的碱基和糖的结构
Watson Crick根据两个线索：
（1）DNA结构的X光衍射资料，表明DNA由
每个核苷酸之间由 磷酸二酯键相连 接。
(a)Linkage of two nucleotides by the formation of a C-3,—C-5’ (3'5’) phosphodiester bond, producing a dinucleotide.
(b) Shorthand notation for a polynucleotide chain.
Waster Crick DNA双螺旋模型
双螺旋的几种形式
目前已知有三种不同形式DNA：
1．B—form：即Watson-Crick模型，在正常的细胞生活
状态时存在，右手螺旋、碱基的平面对 DNA 的中轴是
垂直的，DNA分子每转一圈是10.4bp。
2．A—form：在高盐或脱水状态时存在，右手螺旋， 碱基对倾斜并偏离双螺旋中轴，转一圈11bp。
TMV和HRV建成杂合病毒作感染实
验回答了这一问题。
TMV 外 壳 蛋 白
HRV
R N A 杂合病毒
TMV抗体 病毒失活 不能感染
HRV抗体 能感染出现 HRV病灶 分离出病毒
子代病毒能 被HRV抗体 失活，说明 子代病毒不 但具有HRV 的RNA，而 且具有HRV 的蛋白
病毒重建实验结论：复制和繁殖新
分子遗传学
第一章 遗传物质
1953年，由Watson Crick阐明的DNA结构是遗传学 历史上最重大的发现之一。当时对基因和DNA的认 识有以下几点： （1）基因：是由孟德尔提出的遗传因子。它与特定 的性状相连系，但其物质基础不清。 （2）“一个基因一种酶”的学说推测基因控制蛋白 质的结构。 （3）基因位于染色体上。染色体由DNA和蛋白组成 （4）早先由Griffith后由Avery指出DNA是遗传物质
的病毒颗粒所需的遗传物质是RNA而不是 蛋白质
总
结
以上三个实验说明，DNA是遗 传物质，在不具有DNA而只有 RNA的生物中，RNA是遗传物 质。
第二节 DNA的结构
• DNA由四种基本的分子脱氧核苷酸组成。每种
核苷酸由磷酸、脱氧核糖和四种碱基之一组成。
四种碱基的名称：腺嘌呤（Adenine，A）、鸟
美国学者Avery等证明转化因子是DNA。Summary of Avery s experiment which demonstrated that DNA is the transforming principle.
,
结
论
在S型细胞的各种组分中，只有DNA能引 起R型细胞的转化，DNA是S型细胞多糖荚膜和 病源特征的决定因子，只要给R型细胞提供S型 细菌的DNA，就等于是提供了S基因。
第一节 DNA是遗传物质
有3个重要的实验证明遗传物 质是DNA： • 1．细菌转化实验 • 2．T2噬菌体的感染实验 • 3．病毒重建实验
Griffith s细 菌转化实验
Greffith’s transformatio n experiment
,
实验提示：加热杀死的 S型有毒品系中一定有一种因子能使无 毒的R品系转化为有毒的S品系（transformation）。16年实验证 明，R转化为S的物质是DNA。 □ 1944年，美国学者Avery等证明将R无毒品系转化为有毒 S 品系的物质是DNA。 （S） 加热杀死 多糖 ↓ R ↓ R ↓ R ↓ 型 ↓ R 脂类 ↓ RNA ↓ 细 ↓ R ↓ R S 蛋白质 ↓ 菌 DNA
The Hershey-Chase实验的结论
只有噬菌体DNA进入细菌，蛋白质外壳从 不进入细胞。噬菌体蛋白只是结构上的
包装物。当DNA进入细菌后蛋白质外壳就
留在了外边。 意义：说明DNA是遗传物质。
三、病毒重建实验
• 有些病毒没有DNA而只有RNA，它 们的遗传物质是什么？ • 1956年，Fraenkel-Conrat和Singer用