文档介绍：遗传学在微观水平的深入
基因的化学基础是什么?
遗传的染色体理论认为:基因位于细胞核内染色体上;
染色体的主要化学成份——蛋白质和核酸何者为基因的化学基础?
*“蛋白质是遗传物质”观点及其主要论据。
基因化学本质的条件:具有三种功能。
遗传功能(复制与世代传递);
表型功能(具有适当的控制性状的表达机制);
进化功能(能够产生变异满足生物进化的要求)。
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三个学派
E. Schrödinger(1945)(薛丁格):What is life?
二十世纪,由于物理学、化学和数学研究工作者的加入,在生物学与遗传学研究领域形成了三个学派:
物理学——结构——结构学派;
化学——生化——生化学派;
数学——信息——信息学派。
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第十一章遗传的分子基础
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与DNA复制
*第三节遗传信息的表达与调控
第四节基因的概念与发展
第五节遗传工程
本章要点
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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
二、 DNA是遗传物质的直接证据
(一)、细菌转化试验
(二)、噬菌体侵染与繁殖试验
(三)、烟草花叶病毒拆合实验
*三、非核酸类的遗传物质
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一、 DNA是遗传物质的间接证据 P76
1. DNA含量的恒定性(每个物种不同组织的细胞不论其大小和功能如何,它们的DNA含量是恒定);
2. DNA代谢的稳定性(DNA在代谢上是比较稳定的);
3. DNA是所有生物染色体所共有的;
4. 基因突变与紫外线诱变波长的关系;
用不同波长的紫外线诱发各种生物突变时,其最有效的波长为2600埃,这与DNA所吸收的紫外线光谱是一致的,证明基因突变与DNA分子的变异密切相关。
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二、 DNA是遗传物质的直接证据 P77 (一)、噬菌体侵染与繁殖试验 P78
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。
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2. Hershey和Chase的实验
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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。
动画:B101 B102
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。
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(二)、烟草花叶病毒拆合试验 P79
烟草花叶病毒(TMV)是由RNA与蛋白质构成的管状微粒(如图):
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。
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