TMV RNA RNA酶 烟草 不发病。
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2、烟草花叶病毒重建实验
结论：在没有DNA的生物中，RNA是遗传物质
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遗传物质?
遗传物质：亲代与子代之间传递遗传信息的物质。 特点： (1）能携带遗传信息，自我复制； (2) 在世代间保持连续性； (3) 在细胞中含量相对恒定，且配子中含量是 体细胞一半； (4) 结构稳定，其改变能引起变异
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1.格里费斯转化试验 :(Griffith F.，1928)肺炎双球菌
结论： 在加热杀死的S 型肺炎双球菌中有较耐高温的转化物质能够
进入R II型 R II型转变为S II型 无毒转变为有毒。 4
2. Avery O.T. (1944) 分离转化试验：
T2噬菌体蛋白 外壳被S35标记；
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3. Hershey A. 和Chase M.（1952）噬菌体侵染实验： 实验步骤
①用放射性元素分别标记T2噬菌体的蛋白质外壳和DNA b. P32标记T2噬菌体的DNA E.coli培养在含P32培养基中→加入T2噬菌体→ T2噬菌体的DNA
被P32 标记。
1930.10-1975.8 半不连续复制
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5´ 3´
半不连续复制
（一）前导链/冈崎片段/滞后链。 （二）首先由引物合成酶由5'向3'方向合成10个核苷酸以内的RNA引物， 然后聚合酶III在引物3’-羟基上合成DNA，再由聚合酶I切除引物，填 补空白，最后DNA连接酶将冈崎片段连接起来，形成完整DNA。 （三）复制具有高度忠实性，其错配几率约为10-10。
连接方式：相邻脱氧核苷酸通过3’ －OH与5’－P形成磷酸二脂键。
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1、DNA分子具有极性，3’ －OH，5’－P 2、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、D与P相间排列构成主链，碱基位于内侧；碱基对与轴线垂直，糖、磷
酸、碱基三分子面近于垂直。直径20A上下碱基间距3.4A,螺距34A（10 个碱基对，实际是10.4个）；相邻两脱氧核苷酸夹角36度 4、碱基配对是嘌呤对嘧啶，且A与T；C与G。 5、DNA双螺旋有大沟（major or wide groove）和小沟（minor or narrow groove）的存在。
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1962 Wilkins、 Watson和Crick 共获诺贝尔奖。
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二、 DNA分子双螺旋结构模型
DNA分子组成 脱氧核苷酸的多聚体，一级结构是指排列顺序
基本单位—脱氧核苷酸, 三分子面垂直 一个脱氧核糖D (RNA是核糖） 一个磷酸P 一个碱基 腺嘌呤A、鸟嘌呤G 胞嘧啶C、胸腺嘧啶T（ RNA是U)
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基因表达的调控
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四：真核生物基因表达的调控
DNA水平的调控 转录水平的调控 转录后水平的调控 翻译水平的调控 翻译后水平的调控
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（一）DNA水平的调控
1、DNA甲基化：在真核生物基因表达中，基因甲基化程度高，基因表达降 低；去甲基化：基因表达增加。
2、染色质结构对基因表达的调控：真核生物的染色体或染色质由DNA与组 蛋白、非组蛋白及少量RNA及其它物质结合而成。具有核小体结构。非 组蛋白（高迁移组分）与组蛋白竞争结合DNA，解除组蛋白对基因表达 的抑制。
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DNA复制的酶系
1. 解旋解链酶 ①拓扑异构酶 (解超螺旋酶): 解开DNA超螺旋 ②解链酶(解双螺旋酶): 解开碱基对之间的氢键,形成2股单链 ③单链DNA结合蛋白: 结合于单股DNA链, 阻止DNA复性
2. 引物酶: 合成一小段RNA引物, 用于DNA聚合酶延长子链
3. DNA聚合酶: 在5’端有RNA(或DNA)的前提下,延长DNA子链
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DNA是双螺旋结构
1953,Watson和Crick的DNA双螺旋模型
DNA分子由两条反向平行的多核苷酸单链组成，5'-3'方向，3'-5' 方向； 两条链之间通过A=T, C≡G之间的氢键结合，形成双螺旋结构。
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一、DNA分子双螺旋模型的诞生
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组成； ③ 核酸残基取向和分子长轴垂直,间距为3.4A。 这已构成了DNA分子结构的雏形
——可影响自身基因表达活性的DNA序列
DNA
转录起始点
B
A
编码序列
顺式作用元件并非都位于转录起始点的上游(5’端) 启动子 增强子 沉默子
✓顺式作用元件通常是基因的非编码序列。
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顺式作用元件包含启动子、增强子、终止子等 1：启动子结构
启动子（Promoter）位于结构基因5'端上游，能活化RNA聚合酶， 使之与模板DNA结合并具有转录起始的特异性 启动子系列包括： TATA框，其能准确识别转录起始点 CAAT框，能与转录因子结合，促进转录 GC框，能与转录因子结合，起到增强转录效率的作用
1、TFIID结合TATA盒 2、RNA聚合酶Ⅱ结合TFⅡD，形成闭合的复合物 3、其它TF与RNA聚合酶形成开放的复合物 在转录调控过程中，反式作用因子的主要作用：是促进或抑制 TFIID结合TATA盒或RNA聚合酶结合TFⅡD，形成闭合的复合物以 及转录起始复合物的形成。
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(三)转录后水平的调控（mRNA的加工和运输可形成）
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3. 沉默子(silencer)
某些基因的负性调节元件，当其结合特异蛋白因子时，对基因转 录起阻遏作用。
能抑制基因转录的元件，可远距离（无位置、方向的 限制）影响（抑制）基因的转录
增强子与沉默子有时可以是同一DNA元件（取决于什 么蛋白质因子与其结合） 甲状腺素应答元件（the thyroid hormone response element）
基因是细胞内遗传物质的结构和功能单位， 是具有遗传效应的DNA片段。
* 基因表达(gene expression) 基因经过转录、翻译，产生具有特异生物学
功能的蛋白质分子的过程。
基因表达是受调控的 30
1.基因
人类结构基因主要由(顺式作用元件)侧翼序列、外显子和内含子组成
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1) 顺式作用元件(cis-acting element)
AGCTGCTAAC TCGACGATTG
解旋解链
AGCTGCTAAC 母链
TCGACGATTG 母链
合成子链
AGCTGCTAAC 母链 TCGACGATTG 子链 AGCTGCTAAC 子链 TCGACGATTG 母链
子代DNA分子
DNA两条链反向平行，一条链走向为5'→3'，另一条链为3'→5'， 但所有DNA聚合酶合成方向都是在引物3'-OH上合成，使链从 5'→3'延长，那么5'→3'链是如何同时作为模板复制呢？
用生化分离的方法证明了遗传物质 本质是DNA。
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（2） 分离转化实验
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(3) Hershey A. 和Chase M.（1952）噬菌体侵染实验：
实验步骤
①用放射性元素分别标记T2噬菌体的蛋白质外壳和DNA
a. S35标记T2噬菌体的蛋白质外壳
E.coli培养在含S35培养基中→加入T2噬菌体
→
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（2）1951年Pauling和Corey运用化学的定律来推理，建立了蛋白 质的α-螺旋模型；他们运用化学的简单定律来推理，而并不做 具体的实验，此对Watson 产生了巨大的影响。
1951年， Pauling提 出了蛋白质 的α-螺旋结 构。
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DNA的三螺旋结构
（3）美国晶体学者J. Donohue的指正和Chargaff的当量规律都帮 助Watson - Crick纠正了起初A-A，G-G，C-C，T-T同类配对的错 误想法，而提出碱基互补的正确构型。
DNA
转录起始点
B
A
编码序列
顺式作用元件并非都位于转录起始点的上游(5’端) 启动子 增强子 沉默子
✓顺式作用元件通常是基因的非编码序列。
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顺式作用因子 还有蛋白质因子可特异识别、结合自
身基因的调节序列，调节自身基因的表达， 称顺式作用。
C
c
顺式调节
C
DNA mRNA
蛋白质C
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反式作用因子
真核细胞内含有大量的能识别、结合特异性序列的DNA结合蛋白，其主要功能是使基 因开放或关闭，称为反式作用因子，通常是一类细胞核内蛋白质因子。
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（4）R.Franklin & Wilkins在1952年底拍得DNA结晶X衍射照片。 1953年，Watson和Crick提出DNA的反向平行双螺旋模型
❖ 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
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❖ 1953年，Watson和 Crick提出DNA的反 向平行双螺旋模型
后续表观遗传学会讲到
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(二)转录水平的调控
是真核生物基因调控中最重要 调控主要通过顺式作用元件、反式作用因子、
顺式作用因子、RNA聚合酶的相互作用来完 成的。同时转录水平的调主要通过上述三 者作用影响转录起始复合物的形成。
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顺式作用元件(cis-acting element)
——可影响自身基因表达活性的DNA序列
1： 5`端加帽具有调控意义
（1）在5’端加上一个7－甲基鸟苷作 为帽子，所有真核生物都有，可增加 mRNA的稳定性，保护mRNA免遭5'→3' 核酸外切酶的攻击。 （2）帽子结构使mRNA移到细胞质后， 易于被核糖体识别。 （3）在帽子的5’末端，一般有2－3个 核苷酸被甲基化，可能能提高mRNA 在蛋白质合成中效率。 （4）帮助去除第一个内含子