《​基​因​的​突​变​与​进​化​》​3基因概念的内涵-基因是核苷酸片断.ppt

第三讲 基因的化学本质 1868年 J.T.Miescher 发现核素（nuclein） 一、核酸是遗传物质 1,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。 1885—1900年间，Kossel、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)。 2, 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。 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。 1952年，Hershey和Chase 噬菌体感染实验 二. Hershey-Chase 的噬菌体实验 3, 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。 二、DNA和RNA的 化学组成及双螺旋模型 1、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。1950[英]Chargaff，发现DNA的“ 当量规 律 ”。 此表明了什麽？ 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。 . 2，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。 1951年，Pauling提出了蛋白质的α-螺旋结构。 1952年， Wilkins和Franklin用高度定向的DNA纤维作出高质量的X-光衍射照片 1953年，Watson和Crick提出DNA的反向平行双螺旋模型 1962年， Wilkins、 Watson和Crick共获诺贝尔化学奖。  双螺旋模型 (double helix model) 双螺旋模型有以下特点 (1) DNA分子由两条反向平行的多核苷酸链组成， 形成右手双螺旋。 (3) 两条链反向平行，即两条链的方向相反； (4) 糖一磷酸键是在双螺旋的外侧，碱基对与轴线垂直。 (5) 糖与附着在糖上的碱基近于垂直。 (6) 碱基配对时，必须一个是嘌呤，另一个是嘧啶。 (7) DNA双螺旋有大沟（major or wide groove）和小沟（minor or narrow groove）的存在。 DNA Nucleotide Nitrogenous Bases PURINES 1. Adenine (A) 2. Guanine (G) PYRIMIDINES 3. Thymine (T) 4. Cytosine (C) DNA Double Helix DNA Double Helix DNA is wrapped tightly around hi