遗传物质的结构和性质

第 二章 遗传物质的分子结构和性质第一节 核酸是遗传物质 遗传物质必须具备哪些特点？ 1) 在体细胞中含量稳定； 2) 在生殖细胞中含量减半； 3) 能携带遗传信息； 4) 能精确地自我复制； 5) 能发生变异；

1869年， F.Miescher从脓 细胞中提取到一 种富含磷元素的 酸性化合物。定 名为核素，后来 称为核酸

20Kossel、Johnew、Levene证实核酸由

不同的碱基组成。其最简单的单体结构 是碱基-核糖-磷酸构成的核苷酸。1929 年又确定了核酸有两种，一种是脱氧核 糖核酸(DNA),另一种是核糖核酸 (RNA)。

一. 遗传物质的发现

1928年Frederick Griffith 转化实验

1928年，Griffith 肺炎双球菌的转化

1944年，Avery在离体 条件下完成转化。

SⅢ 杀死细菌 分离提取

多糖

脂类

RNA

蛋白质

DNA

DNA+DNase

RⅡ

RⅡ

RⅡ

RⅡ

RⅡ

RⅡ

不杀死 小鼠

不杀死 小鼠

不杀死 小鼠

不杀死 小鼠

可杀死 小鼠

不杀死 小鼠

RⅡ

RⅡ

RⅡ

RⅡ

RⅡ+SⅢ

RⅡ

图 9-2 O.Avery 等的体外转化实验

人们仍不相信DNA是遗传物质,这是由于：(1)因认为蛋白分子量大，结构复杂，二十种 氨基酸的排列组合将是个天文数字，可作为一 种遗传信息。而DNA分子量小，只含4种不同 的碱基，人们一度认为不同种的有机体的核酸 只有微小的差异。 (2)认为转化实验中DNA并未能提得很纯，还 附有其它物质。 (3)即使转化因子确实是DNA,但也可能DNA 只是对荚膜形成起着直接的化学效应，而不是 充当遗传信息的载体。

二、1952年，Hershey和 Chase 噬菌体感染实验

二. Hershey-ChaseP 的噬菌体实验35

S

32

10’

Waring blender

离心

离心

图 9- Hershey 和 Chase 的 T2 渗震实验

三. RNA也是遗传物质1956年A.Gierer和G.Schraman发现 烟草花叶病毒(tobacco mosaic virus,TMV),其遗传物质是RNA。

1957年美国的Heinz Fraenkel-Conrat和 B.Singre用重建实验证实了这一结论。

300nm80nm

烟草花叶病毒的感染和繁殖RNA接种到烟叶 →发病RNA

RNA酶处理RNA →不发病TMV 蛋白质：接种后不形成新的TMV 不发病

不含DNA的TMV中RNA是遗传物质

思考题 1、了解发现遗传物质(DNA)的几个重

要证据。 2、RNA也是遗传物质的实验证据。

第二节 DNA和RNA的化学组成 及双螺旋模型一、DNA和RNA的化学组成

四核苷酸假说：不同DNA的成分都是相同 的。 Alfred Mirsky, Hars Ris$R.Vendrely,A.Boivin 两组学者分别发现不同的生物体细胞中DNA的 含量都是其配子中的两倍,此和染色体遗传学 的原则完全一致。 1950[英]Chargaff,发现DNA的“ 当量规 律 ”。 此表明了什麽

二 DNA双螺旋模型的诞生Watson & Crick建立双螺旋模型主要是受到4个方 面的影响： (1)1938年W.T.Astbury &

Bell用x衍射技术研 究DNA。1947年拍摄了第一张DNA的衍射 照片，并推断DNA分子的结构是： ① 柱状； ② 多核苷酸是一叠扁平的核苷酸； ③ 核酸残基取向和分子长轴垂直,间距为3.4。

(2)1951年Pauling和Corey运用化学的 定律来推理，而不做具体的实验， 建立了蛋白质的α-螺旋模型； (3)晶体学者[美]J. Donoh & Chargaff 的指点。 (4)R.Franklin & Wilkins在1952年底拍 得了DNA结晶X衍射照片。

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