核酸世界—DNA与RNA的王朝-山东大学课程中心.ppt

核酸世界—DNA与RNA的王朝;联系方式;课程目的;1. 核酸生物化学（李冠一等编著） 2. The RNA world, Third Edition 3. Nucleic Acids Research （杂志）;科普的态度讲述基础内容，适当引入必威体育精装版进展，并进以探讨。 课程内容采用专题综述的方式，关注当前热点研究。 以实用性为主，介绍相关的实验操作,同时尽量使用整合的视频，力争趣味性。 ;第一讲 核酸概述;讨论人常见的遗传现象;主要发现：一项原则（显性原则）和两项基本定律（分离定律和自由组合定律）。 ;区分外形 豌豆有高茎和矮茎并且由此入手。 显性法则的发现 将高茎种子培育成的植株的花朵上，受以矮茎种子培育成的植株的花粉。与此相反，在矮茎植株的花朵上受以高茎植株的花粉。两者培育出来的下一代都是高茎品种。 分离定律的发现 接下来将这批高茎品种的种子再进行培植，第二年收获的植株中，高矮茎均有出现，高茎:矮茎两者比例约为3:1。 ;基因的连锁和交换定律： 位于同一条染色体上的不同基因，常常连在一起进入配子；位于同源染色体上的等位基因有时会发生交换，因而产生了基因的重组。 ;F1测交;F1测交 雌;弗雷德里希·米歇尔，1844年8月13日－1895年8月26日），瑞士生物学家;;讨论对核酸发现的历史;20世纪初，德国科赛尔（与米歇尔同是霍佩塞勒的学生， 1853--1927）和他的两个学生琼斯（1865--1935）和列文（1869－－1940）的研究，弄清了核酸的基本化学结构，认为它是由许多核苷酸组成的大分子。核苷酸是由碱基、核糖和磷酸构成。其中碱基有4种(腺瞟呤、鸟瞟呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶)，核糖有2种(即核糖与脱氧核糖)。 ;列文急于发表他的研究成果，错误地认为4种碱基在核酸中的量是相等的，从而推导出核酸的基本结构是由4个含不同碱基的核苷酸连接成的四核苷酸，以此为基础聚合成核酸，提出了“四核苷酸假说”。这个错误的假说，对认识复杂的核酸结构起了相当大的阻碍作用。;两种不同的肺炎球菌菌株: 有平滑的外膜（S）; 没有外膜，外表粗糙（R）。 S型又可分成许多不同的小类型，如SⅠ、SⅡ、SⅢ等 ;这一实验结果可以有三种解释。 （1）S细菌可能并未完全杀死。但这种解释不能成立，因为单独注射经过处理的S时并不能致死小家鼠。 （2）R型已转变为S型。这一点也不能成立。虽然，R，S两型可以相互转化，但剖检发现的是SⅢ不是SⅡ，R型从SⅡ突变而来，理应转化为 SⅡ。 （3）R型从杀死的SⅢ获得某种物质，导致类型转化，从而恢复了丧失的合成荚膜的能力。 格里菲斯肯定了第三种解释。这就是最早发现的转化现象。证明S型小鼠体内含有“转化因子”,可以使R型细菌转化为S型细菌。;1944年,艾弗里、柯林·麦克劳德和麦克林·麦卡的肺炎球菌转化现象证明了遗传的物质基础是核酸。;《journal of Experimental Medicine》第79卷第137期 ;噬菌体是以细菌细胞为寄主的一种病毒，主要成分蛋白质和DNA。它像一个小蝌蚪，外部是由蛋白质组成的头膜和尾鞘，头的内部含有DNA，尾鞘上有尾丝、基片和小钩。当噬菌体侵染大肠杆菌时，先把尾部末端扎在细菌的细胞膜上，然后将它体内的DNA全部注人到细菌细胞中去，蛋白质空壳仍留在细菌细胞外面。进入细菌细胞后的噬菌体DNA，就利用细菌内的物质迅速合成噬菌体的DNA和蛋白质，从而复制出许多与原噬菌体大小形状一模一样的新噬菌体，直到细菌被彻底解体，这些噬菌体才离开死菌，再去侵染其他的细菌。 ;;在1948－1952年4年时间内，经过多次反复实验，终于得出了不同于列文的结果。实验结果表明，在DNA大分子中嘌呤和嘧啶的总分子数量相等，其中腺嘌呤A与胸腺嘧啶T数量相等，鸟嘌呤G与胞嘧啶C数量相等。说明DNA分子中的碱基A 与T、G与C是配对存在的，从而否定了四核苷酸假说，并为探索DNA分子结构提供了重要的线索和依据。;DNA双螺旋结构的分子模型 ;James Watson， 1928-； Francis Crick，1916-2004。;讨论 DNA双螺旋结构的发现;;1956年 美籍华裔科学家蒋有兴和瑞典细胞遗传学家阿尔伯特·列文确定人类共有23对染色体。美国生物化学家阿瑟·科恩伯格分离出DNA聚合酶。 1957年 美国科学家弗朗西斯·克里克发表《论蛋白质合成》的演讲，提出DNA制造蛋白质的概念。 1958年 梅索森和斯塔尔利用氮标记技术在大肠杆菌中首次证实了DNA的半保留复制。 1958年 克里克于提出 中心法则。;1960年 ”西德尼·布伦、 弗朗西斯·克里克等人发现信使RNA(mRNA)。 ?1966年 美国科学家马歇尔·尼伦伯格（Marshal