第八章遗传的分子基础幻灯片
原理:P存在于DNA,而不存在于蛋白质;S存在 于蛋白质,而不存在于DNA。 1. 用32P标记T2噬菌体的DNA 2. 用35S标记T2噬菌体的蛋白质
结果: 32P标记的噬菌体→侵染细菌→放射性进 入细菌内→说明DNA进入细菌 用35S标记的噬菌体→侵染细菌→细菌内 无放射性→说明蛋白质未进入细菌
肺炎球菌的转化实验: 1.无毒R型→小鼠成活→血液中重现R型 2.有毒S型→小鼠败血症死亡→血液中重现S型 3.有毒S型(65℃杀死)→小鼠成活→无细菌 3.无毒R型+有毒S型(65℃杀死)→小鼠败血症
死亡→血液中R型转化为S型重现S型活菌 结论:在加热杀死的S型细菌中有较耐高温的转
化物质进入R型→→无毒变为有毒
2、佛兰科尔-康拉特 (Framkel-ConratSinger)的重建实验:
B型TMV的外壳蛋白+A型TMV的 RNA→重建成杂种病毒→感染烟草→病 斑与A型相同,同时分离出A型病毒(A型 RNA+A型蛋白)
结论:RNA是遗传物质
链接到第四节
第二节 中心法则
第三节 基因的概念和调控
一、基因的概念 (一)经典的基因概念
结论:噬菌体注入宿主细胞的物质是DNA, DNA是遗传物质。
(三)烟草花叶病毒的重建
烟草花叶病毒 (Tobacco Mosaic Virus),简称 TMV 。
1、TMV的感染实验 将TMV在水和苯酚中震荡→使蛋白质和RNA分开 →分别感染烟草→结果如下:
TMV的蛋白质→烟草→不发病 TMV的RNA→烟草→发病→产生新的TMV TMV的RNA+RNA酶→不发病 结论:RNA是遗传物质
Ac-Ds系统的作用:
C
Ac C Ds
Ds C Ac
C位于9号染色体, 使玉米胚乳呈深色。
Ds插在C附近,抑制C 的表达,胚乳无色。
Ac插入Ds附近,促使Ds 跳出9号染色体,C恢复活 性,产生色素。
Ac-Ds系统的作用:
W Ac
W Ds
W Ds Ac
W位于3号染色体, 使玉米叶子呈绿色。
Ds由9号跳至3号,插 在W附近,抑制W的表 达,叶子白化。
主要在DNA水平和转录水平 1.DNA水平的调控
鼠伤寒沙门氏菌鞭毛基因的调控
基因说明:
hix1、hix2-各14bp,互为反向重复序列。 P1(promoter,启动区)-hin基因的启动子, 驱动hin基因表达。
H片段 hin-编码重组酶,使H片段倒位。
P2(启动区)-正向时驱动H2和rH1表达, 反向(倒位)时, H2和rH1不表达。
H2-编码H2鞭毛蛋白
rH1-H1 repressor(阻遏)gene,编码阻遏蛋白, 使H1不表达。(H2和rH1紧密连锁,协同表达。)
P3-H1的启动区 H1-编码H1鞭毛蛋白(H1和H2距离较远。)
第八章遗传的分子 基础幻灯片
优选第八章遗传的分子基础
一、遗传物质的发现
(一)肺炎双球菌转化实验 肺炎双球菌的两个品系
类型
特征
致病性
粗糙型 (Rough,R)
光滑型 (Smooth,S)
无荚膜,粗糙有,小鼠败 血症,人的 肺炎。
1、格里菲斯(Griffith)的实验
2、埃弗里(Avery)的实验
用生物化学方法证明转化物质是DNA: Avery从S型细菌中分别抽提出DNA、蛋白质和荚
膜物质等→把每一种成分分别同活的R型细菌 培养→发现只有DNA能把R型细菌转化为S型细 菌,并杀死小鼠。。 结论:DNA是转化因子,是遗传物质。
(二)噬菌体感染
赫什(Hershey)和蔡斯(Chase)用同位素示踪 法证实DNA是遗传物质。
摩尔根创立基因学说→在学说中提 出经典的基因概念:
基因在染色体上呈直线排列,基因 是遗传物质的结构单位。
从以下三方面理解:
1.基因是控制性状的单位。如豌豆的C和c控制 红花与白花。
2.基因是重组的结构单位。也就是说交换(重 组)只能发生在基因之间而不能发生在基因内 部。 A B C
···
Ⅰ
Ⅱ
···
(四)基因概念的新发展
1、重叠基因
1977年桑格(Sanger)分析φx174噬菌体DNA 时发现,这条DNA链上的10个基因,有重叠现 象。
2.断裂基因 mRNA前体的加工
我们把mRNA前体加工时被剪去,而不能表达 的片段,称内含子。
mRNA前体加工时被保留,而能够表达的片段, 称外显子。
基因根据功能分 转录基因-能转录产生RNA的基因 结构基因-转录产生mRNA, 并翻译成蛋白质。 tRNA基因-转录产生tRNA rRNA基因-转录产生rRNA
非转录基因-不能转录产生RNA的基因, 如启动基因和操纵基因。
基因根据所在部位分 核基因-存在于细胞核内染色体上的基因。
质基因-存在于细胞质中线粒体、叶绿体上的 基因。
abc
3.基因是突变的单位
(二)重组单位和突变单位的发展(本泽提出)
1.一个基因内部的许多位点都可以发生突变,并 且可以在这些位点间发生发生交换,即一个基因 内部可以包括许多突变单位(突变子)和许多重 组单位(重组子)。
2.突变子和重组子相当于单个核苷酸对。
(三)分子遗传学的基因概念
分子遗传学认为,基因是DNA分子 上含有特定遗传信息的核苷酸序列,是 遗传物质的最小功能单位,基因也称顺 反子。
Ac插入Ds附近,有些细胞 中Ds被激活跳走,有些仍 存在,叶子花斑状。
第四节 基因表达调控
基因表达-基因经过转录、翻译,产生有生物活 性的蛋白质的过程。
DNA 转录 mRNA 翻译 蛋白质 生物体细胞的基因表达有严格的时空程 序,这是由于它们有基因表达调控机制。
链接到原核生物调控
一、原核生物的基因表达调控
这种具有外显子和内含子镶嵌结构的基因,称 断裂基因。
3.可动基因
基因绝大多数固定在染色体的一个位置上,但有 些基因在染色体上的位置是可以移动的,这类基因 称可动基因(mobile gene),也可以称为转座元件或 转座因子( transposable element).
最早提出基因可动理论的是美国的麦克林托克 (McClintock),她发现玉米中有2个可动因子-Ac基 因(激活基因)和Ds基因(抑制基因),构成一个 激活-抑制系统(Ac-Ds)系统。