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1、现代遗传学现代遗传学Modern Genetics长江大学生命科学学院长江大学生命科学学院1 1篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统第七章第七章遗传物质的分子基础遗传物质的分子基础Chapter 7 Molecular basis of inheritance第一节第一节第一节第一节DNADNA作为主要遗传物质的证据作为主要遗传物质的证据作为主要遗传物质的证据作为主要遗传物质的证据第二节第二节第二节第二节DNADNA的结构及其复制的结构及其复制的结构及其复制的结构及其复制第三节第三节第三节第三节遗传信息的表达与调控遗传信息
2、的表达与调控遗传信息的表达与调控遗传信息的表达与调控第四节第四节第四节第四节基因的概念与发展基因的概念与发展基因的概念与发展基因的概念与发展第五节第五节第五节第五节核酸研究技术简介核酸研究技术简介核酸研究技术简介核酸研究技术简介本章要求本章要求本章要求本章要求复习思考题复习思考题复习思考题复习思考题2 2篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统遗传学在微观水平的深入遗传学在微观水平的深入基因的化学基础是什么？基因的化学基础是什么？基因的化学基础是什么？基因的化学基础是什么？遗遗遗遗传传传传的的的的染染染染色色色色体体体体理理理
3、理论论论论认认认认为为为为：基基基基因因因因位位位位于于于于细细细细胞胞胞胞核核核核内内内内染染染染色色色色体上；体上；体上；体上；染染染染色色色色体体体体的的的的主主主主要要要要化化化化学学学学成成成成份份份份蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质和和和和核核核核酸酸酸酸何何何何者者者者为为为为基因的化学基础？基因的化学基础？基因的化学基础？基因的化学基础？“蛋白质是遗传物质蛋白质是遗传物质蛋白质是遗传物质蛋白质是遗传物质”观点及其主要论据。观点及其主要论据。观点及其主要论据。观点及其主要论据。基因化学本质的条件：具有三种功能基因化学本质的条件：具有三种功能基因化学本质的条件：具有三种功能基因化学本质的条
4、件：具有三种功能遗传遗传遗传遗传功能功能功能功能(复制与世代传递复制与世代传递复制与世代传递复制与世代传递)表型表型表型表型功能功能功能功能(具有适当的控制性状的表达机制具有适当的控制性状的表达机制具有适当的控制性状的表达机制具有适当的控制性状的表达机制)进化进化进化进化功能功能功能功能(能够产生变异满足生物进化的要求能够产生变异满足生物进化的要求能够产生变异满足生物进化的要求能够产生变异满足生物进化的要求)3 3篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统三个学派三个学派E.E.Schrdinger(Schrdinger(薛薛薛
5、薛定定定定谔谔谔谔，1945)1945)：What is life?What is life?二二二二十十十十世世世世纪纪纪纪，由由由由于于于于物物物物理理理理学学学学、化化化化学学学学和和和和数数数数学学学学研研研研究究究究工工工工作作作作者者者者的的的的加加加加入入入入，在在在在生生生生物物物物学学学学与与与与遗遗遗遗传传传传学学学学研研研研究究究究领领领领域域域域形形形形成成成成了三个学派：了三个学派：了三个学派：了三个学派：物物物物理理理理学学学学结结结结构构构构结结结结构构构构学学学学派派派派化化化化学学学学生生生生化化化化生生生生化化化化学学学学派派派派数数数数学学学学信信信信息息
6、息息信信信信息息息息学学学学派派派派4 4篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统第一节第一节 DNA作为主要遗传物质的证据作为主要遗传物质的证据一、一、一、一、DNADNA作为主要遗传物质的间接证据作为主要遗传物质的间接证据作为主要遗传物质的间接证据作为主要遗传物质的间接证据二、二、二、二、DNADNA作为主要遗传物质的直接证据作为主要遗传物质的直接证据作为主要遗传物质的直接证据作为主要遗传物质的直接证据、细菌转化试验、细菌转化试验、细菌转化试验、细菌转化试验、噬菌体侵染与繁殖试验、噬菌体侵染与繁殖试验、噬菌体侵染与繁殖试验
7、、噬菌体侵染与繁殖试验 、烟草花叶病毒拆合实验、烟草花叶病毒拆合实验、烟草花叶病毒拆合实验、烟草花叶病毒拆合实验5 5篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统一、一、一、一、DNADNA作为主要遗传物质的间接证据作为主要遗传物质的间接证据作为主要遗传物质的间接证据作为主要遗传物质的间接证据基因存在于染色体上（基因存在于染色体上（基因存在于染色体上（基因存在于染色体上（真核生物真核生物真核生物真核生物）:染染染染色色色色体体体体蛋白质（组蛋白、非组蛋白）蛋白质（组蛋白、非组蛋白）蛋白质（组蛋白、非组蛋白）蛋白质（组蛋白、非组蛋白
8、）66%66%核酸核酸核酸核酸其它：如类脂和无机物质其它：如类脂和无机物质其它：如类脂和无机物质其它：如类脂和无机物质少量少量少量少量脱氧核糖核酸（脱氧核糖核酸（脱氧核糖核酸（脱氧核糖核酸（DNADNA）27%27%核糖核酸（核糖核酸（核糖核酸（核糖核酸（RNARNA）6%6%6 6篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统7 7篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统8 8篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统
9、是一种得分类型的系统二、二、二、二、DNADNA作为主要遗传物质的直接证据作为主要遗传物质的直接证据作为主要遗传物质的直接证据作为主要遗传物质的直接证据、细菌的转化、细菌的转化、细菌的转化、细菌的转化肺炎双球菌（肺炎双球菌（肺炎双球菌（肺炎双球菌（Streptococcus Streptococcus pneumoniaepneumoniae）:光滑型（光滑型（光滑型（光滑型（S S型）型）型）型）有有有有荚荚荚荚膜膜膜膜，有有有有毒毒毒毒性性性性，形形形形成成成成光光光光滑滑滑滑菌菌菌菌落落落落粗糙型（粗糙型（粗糙型（粗糙型（R R型）型）型）型）无无无无荚荚荚荚膜膜膜膜，无无无无毒毒毒毒性
10、性性性，形形形形成成成成粗粗粗粗糙糙糙糙菌菌菌菌落落落落按按按按血血血血清清清清免免免免疫疫疫疫反反反反应应应应分分分分为为为为许许许许多多多多抗抗抗抗原原原原型型型型，常常常常用用用用R R、R R和和和和S S、S S、S S等加以区别。等加以区别。等加以区别。等加以区别。9 9篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统Frederick Griffiths Transformation Experiment 1928Frederick Griffiths Transformation Experiment 1928首首首首
11、次次次次将将将将一一一一种种种种类类类类型型型型的的的的肺肺肺肺炎炎炎炎双双双双球球球球菌菌菌菌R R转转转转化化化化为为为为另另另另一一一一种种种种类类类类型型型型S S，实现了细菌遗传性状的定向转化实现了细菌遗传性状的定向转化实现了细菌遗传性状的定向转化实现了细菌遗传性状的定向转化。推测推测推测推测:被被被被加加加加热热热热杀杀杀杀死死死死的的的的 S S型型型型肺肺肺肺炎炎炎炎双双双双球球球球菌菌菌菌必必必必然然然然含含含含有有有有某某某某种种种种促促促促成成成成以以以以上上上上结果的活性物质。结果的活性物质。结果的活性物质。结果的活性物质。1010篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里
12、得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统Oswald T.Averys Transformation Experiment-1944Oswald T.Averys Transformation Experiment-1944证据：证据：证据：证据：此此此此物物物物质质质质不不不不受受受受蛋蛋蛋蛋白白白白酶酶酶酶、多多多多糖糖糖糖酶酶酶酶和和和和核核核核糖糖糖糖核核核核酶酶酶酶（RnaseRnase）的的的的影影影影响，而只能为响，而只能为响，而只能为响，而只能为DNADNA酶所破坏。酶所破坏。酶所破坏。酶所破坏。用生物化学方法证明以上活性物质是用生物化学方法证明以
13、上活性物质是用生物化学方法证明以上活性物质是用生物化学方法证明以上活性物质是DNADNA。1111篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统1212篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统、噬菌体侵染与繁殖试验噬菌体侵染与繁殖试验噬菌体侵染与繁殖试验噬菌体侵染与繁殖试验噬噬噬噬菌菌菌菌体体体体侵侵侵侵染染染染与与与与繁繁繁繁殖殖殖殖基基基基本本本本过程过程过程过程P P是是是是DNADNA的的的的组组组组成成成成部部部部分分分分，不不不不存在于蛋白质中存在于蛋白
14、质中存在于蛋白质中存在于蛋白质中S S存存存存在在在在于于于于蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质中中中中，DNADNA中没有中没有中没有中没有Structure of TStructure of T2 2 phage phage1414篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统Life cycle of virulent TLife cycle of virulent T2 2 phage phageT T2 2噬噬噬噬菌菌菌菌体体体体浸浸浸浸染染染染大大大大肠肠肠肠杆杆杆杆菌菌菌菌后后后后，遗传物质进入细菌细胞遗传物质进入细菌细胞遗传物
15、质进入细菌细胞遗传物质进入细菌细胞利利利利用用用用大大大大肠肠肠肠杆杆杆杆菌菌菌菌的的的的遗遗遗遗传传传传信信信信息息息息表表表表达系统合成噬菌体组件达系统合成噬菌体组件达系统合成噬菌体组件达系统合成噬菌体组件利利利利用用用用大大大大肠肠肠肠杆杆杆杆菌菌菌菌的的的的遗遗遗遗传传传传复复复复制制制制系系系系统统统统复复复复制制制制噬噬噬噬菌体遗传物质菌体遗传物质菌体遗传物质菌体遗传物质最最最最 后后后后 组组组组装装装装 形形形形 成成成成完完完完 整整整整 的的的的T T2 2噬噬噬噬 菌菌菌菌体体体体1515篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分
16、系统是一种得分类型的系统Bacteriophage Experiment(HersheyBacteriophage Experiment(Hershey和和和和Chase)-1953Chase)-19531.1.T T2 2 bacteriophage bacteriophage is is composed composed of DNA and proteins:of DNA and proteins:2.2.Set-up two replicates:Set-up two replicates:Label DNA with Label DNA with 3232P PLabel Prot
17、ein with Label Protein with 3535S S3.3.Infected Infected E.E.colicoli bacteria bacteria with with two types of labeled Ttwo types of labeled T2 24.4.3232P P is is discovereddiscovered within within the the bacteria bacteria and and progeny progeny phages,phages,whereas whereas 3535S S is is not not
18、foundfound within within the the bacteria bacteria but but released released with with phage ghosts.phage ghosts.1616篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统试验结果表明：试验结果表明：试验结果表明：试验结果表明：主主主主要要要要是是是是由由由由于于于于DNADNA进进进进入入入入细细细细胞胞胞胞内内内内才才才才产产产产生生生生完完完完整整整整的的的的噬菌体噬菌体噬菌体噬菌体结论：结论：结论：结论：DNADNA才
19、是才是才是才是(噬菌体的噬菌体的噬菌体的噬菌体的)遗传物质遗传物质遗传物质遗传物质1969:Alfred Hershey1969:Alfred Hershey1717篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统、烟草花叶病毒拆合实验、烟草花叶病毒拆合实验、烟草花叶病毒拆合实验、烟草花叶病毒拆合实验烟烟烟烟草草草草花花花花叶叶叶叶病病病病毒毒毒毒(TMV)(TMV)是是是是由由由由RNARNA与与与与蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质构构构构成成成成的的的的管管管管状微粒：状微粒：状微粒：状微粒：中心是单链螺旋中心是单链螺旋中心是单链螺旋中心
20、是单链螺旋RNARNA、外部是蛋白质外壳、外部是蛋白质外壳、外部是蛋白质外壳、外部是蛋白质外壳1818篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统Gierer&Schramm Tobacco Mosaic Virus(TMV)Experiment-1956Gierer&Schramm Tobacco Mosaic Virus(TMV)Experiment-1956Fraenkel-Conrat&Singer-1957 Fraenkel-Conrat&Singer-1957 Used 2 viral strains to demon
21、strate Used 2 viral strains to demonstrate RNA is the genetic materialRNA is the genetic material of TMV of TMV1919篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统综上所述：综上所述：综上所述：综上所述：到到到到上上上上世世世世纪纪纪纪中中中中期期期期，多多多多方方方方面面面面证证证证据据据据都都都都直直直直接接接接或或或或间间间间接接接接地地地地表表表表明明明明DNADNA是是是是主主主主要要要要的的的的遗遗遗遗传传传传
22、物物物物质质质质，而而而而在在在在缺缺缺缺乏乏乏乏DNADNA的的的的某某某某些些些些病病病病毒毒毒毒中中中中RNARNA就就就就是是是是遗遗遗遗传传传传物物物物质。质。质。质。2020篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统第二节第二节DNA的结构及其复制的结构及其复制一、一、一、一、DNADNA的结构的结构的结构的结构二、二、二、二、DNADNA的复制的复制的复制的复制半保留半不连续复制半保留半不连续复制半保留半不连续复制半保留半不连续复制2121篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的
23、计时计分系统是一种得分类型的系统一、一、一、一、DNA DNA的结构的结构的结构的结构2222篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统、Levene Levene 的四核苷酸假说的四核苷酸假说的四核苷酸假说的四核苷酸假说1930s1930s四四四四核核核核苷苷苷苷酸酸酸酸假假假假说说说说奠奠奠奠定定定定了了了了核核核核酸酸酸酸化学基础化学基础化学基础化学基础核核核核苷苷苷苷酸酸酸酸是是是是核核核核酸酸酸酸的的的的基基基基本本本本组组组组成单位成单位成单位成单位核核核核酸酸酸酸是是是是“磷磷磷磷酸酸酸酸核核核核糖糖糖糖(碱碱碱碱
24、基基基基)磷磷磷磷酸酸酸酸”的的的的核核核核苷苷苷苷多多多多聚聚聚聚体体体体核核核核酸酸酸酸多多多多聚聚聚聚体体体体是是是是由由由由“四四四四核核核核苷酸结构苷酸结构苷酸结构苷酸结构”重复形成重复形成重复形成重复形成每每每每个个个个四四四四核核核核苷苷苷苷酸酸酸酸结结结结构构构构包包包包含含含含四种碱基各一个四种碱基各一个四种碱基各一个四种碱基各一个2323篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统核核核核酸酸酸酸是是是是以以以以核核核核苷苷苷苷酸酸酸酸（nucleotidenucleotide）为为为为单单单单元元元元构构构构
25、成成成成的的的的多多多多聚聚聚聚体体体体，是一种高分子化合物。是一种高分子化合物。是一种高分子化合物。是一种高分子化合物。含氮碱基含氮碱基含氮碱基含氮碱基磷酸磷酸磷酸磷酸五碳糖五碳糖五碳糖五碳糖核苷酸核苷酸核苷酸核苷酸2424篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统DNADNA核苷酸核苷酸核苷酸核苷酸RNARNA核苷酸核苷酸核苷酸核苷酸五碳糖：脱氧核糖五碳糖：脱氧核糖五碳糖：脱氧核糖五碳糖：脱氧核糖碱碱碱碱基：基：基：基：A A、T T、C C、G G五碳糖：核糖五碳糖：核糖五碳糖：核糖五碳糖：核糖碱碱碱碱基：基：基：基：A
26、A、U U、C C、G G2525篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统DNADNA四种脱氧核苷酸四种脱氧核苷酸四种脱氧核苷酸四种脱氧核苷酸2626篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统、Chargaffs Chargaffs 定则定则定则定则1950s1950s四种碱基的数量不是等量的四种碱基的数量不是等量的四种碱基的数量不是等量的四种碱基的数量不是等量的嘌嘌嘌嘌呤呤呤呤碱碱碱碱基基基基总总总总量量量量与与与与嘧嘧嘧嘧啶啶啶啶碱碱碱碱基基基基的的的的总总
27、总总量量量量(克克克克分分分分子子子子总总总总量量量量)相相相相等等等等(A+G=T+C)(A+G=T+C)，且且且且A=TA=T、G=CG=C。DNADNA碱碱碱碱基基基基组组组组成成成成具具具具有有有有物物物物种种种种特特特特异异异异性性性性，而而而而无无无无组织特异性。组织特异性。组织特异性。组织特异性。2727篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统、DNA DNA 双螺旋结构的发现双螺旋结构的发现双螺旋结构的发现双螺旋结构的发现2828篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计
28、分系统是一种得分类型的系统1 1、DNADNA分子结构的研究分子结构的研究分子结构的研究分子结构的研究、鲍林、鲍林、鲍林、鲍林(Pauling)(Pauling)研究小组研究小组研究小组研究小组主要工作：主要工作：主要工作：主要工作：19511951年年年年(提提提提出出出出蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质-螺螺螺螺旋旋旋旋模模模模型型型型后后后后)开开开开始研究始研究始研究始研究DNADNA分子结构分子结构分子结构分子结构根根根根据据据据阿阿阿阿斯斯斯斯伯伯伯伯利利利利（AstburyAstbury）等等等等19381938年年年年获获获获得得得得的的的的DNADNA分分分分子子子子晶晶晶晶体体体体
29、X X射射射射线线线线衍衍衍衍射射射射图图图图像像像像(显显显显示示示示DNADNA分子晶体呈螺旋结构分子晶体呈螺旋结构分子晶体呈螺旋结构分子晶体呈螺旋结构)进行研究进行研究进行研究进行研究提提提提出出出出DNADNA分分分分子子子子三三三三链链链链螺螺螺螺旋旋旋旋结结结结构构构构模模模模型型型型：引引引引入入入入多链多链多链多链、螺旋螺旋螺旋螺旋和和和和氢链氢链氢链氢链等概念。等概念。等概念。等概念。评价：评价：评价：评价：虽虽虽虽然然然然他他他他们们们们提提提提出出出出的的的的模模模模型型型型并并并并不不不不正正正正确确确确，但但但但是是是是其其其其研研研研究究究究方方方方向向向向和和和和
30、所所所所采用的方法却为采用的方法却为采用的方法却为采用的方法却为DNADNA分子结构模型研究确立了方向。分子结构模型研究确立了方向。分子结构模型研究确立了方向。分子结构模型研究确立了方向。注：注：注：注：19541954年鲍林因研究物质聚合力而获得诺贝尔化学奖年鲍林因研究物质聚合力而获得诺贝尔化学奖年鲍林因研究物质聚合力而获得诺贝尔化学奖年鲍林因研究物质聚合力而获得诺贝尔化学奖2929篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统1 1、DNADNA分子结构的研究分子结构的研究分子结构的研究分子结构的研究、威尔金斯、富兰克林研究小组
31、、威尔金斯、富兰克林研究小组、威尔金斯、富兰克林研究小组、威尔金斯、富兰克林研究小组WilkinsWilkins和和和和FranklinFranklin改改改改进进进进了了了了DNADNA分分分分子子子子晶晶晶晶体体体体X X射射射射线线线线衍衍衍衍射射射射图图图图谱技术，于谱技术，于谱技术，于谱技术，于19511951年获得了更为清晰的图像。年获得了更为清晰的图像。年获得了更为清晰的图像。年获得了更为清晰的图像。X-ray diffraction studies of Rosalind Franklin&Maurice H.F.WilkinsX-ray diffraction studies
32、 of Rosalind Franklin&Maurice H.F.WilkinsConclusionConclusion：DNA DNA is is a a helical helical structure structure with with distinctive distinctive regularities,regularities,0.34 nm&3.4 nm.0.34 nm&3.4 nm.3030篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统Xray photograph of DNA with high qua
33、lityXray photograph of DNA with high quality核糖与磷酸连接成的扭曲绳子，每一节上都有配对的碱基核糖与磷酸连接成的扭曲绳子，每一节上都有配对的碱基核糖与磷酸连接成的扭曲绳子，每一节上都有配对的碱基核糖与磷酸连接成的扭曲绳子，每一节上都有配对的碱基碱碱碱碱基基基基位位位位于于于于螺螺螺螺旋旋旋旋内内内内侧侧侧侧而而而而磷磷磷磷酸酸酸酸基基基基团团团团在在在在外外外外侧侧侧侧，同同同同时时时时测测测测得得得得了了了了DNADNA螺螺螺螺旋的直径和螺距。旋的直径和螺距。旋的直径和螺距。旋的直径和螺距。Wilkins,Maurice(1916-)Wilkins
34、,Maurice(1916-)Franklin,Rosalind(1920-1958)Franklin,Rosalind(1920-1958)DNA X-ray crystallography DNA X-ray crystallography 3131篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统1 1、DNADNA分子结构的研究分子结构的研究分子结构的研究分子结构的研究、瓦瓦瓦瓦 特特特特 森森森森（WastonWaston）、克克克克 里里里里 克克克克（CrickCrick）研究小组）研究小组）研究小组）研究小组(1951-
35、1953)(1951-1953)研研研研究究究究手手手手段段段段非非非非常常常常简简简简单单单单：用用用用纸纸纸纸板板板板等等等等做做做做磷磷磷磷酸酸酸酸、核核核核糖糖糖糖和和和和碱碱碱碱基基基基模模模模型型型型，拼拼拼拼凑凑凑凑DNADNA分分分分子子子子的的的的三三三三维结构。维结构。维结构。维结构。理理理理论论论论知知知知识识识识深深深深厚厚厚厚、富富富富于于于于创创创创造造造造性性性性；视视视视野野野野广广广广阔阔阔阔、收收收收集集集集信信信信息息息息全面并善于分析利用。全面并善于分析利用。全面并善于分析利用。全面并善于分析利用。3232篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来
36、决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统拿来拿来主义主义主主主主 要要要要 基基基基 于于于于 ChargaffChargaff、PaulingPauling和和和和WilkinsWilkins等等等等三三三三个个个个方方方方研研研研究究究究成成成成果果果果，WastonWaston和和和和CrickCrick于于于于19531953年年年年提提提提出出出出了了了了他他他他们们们们的的的的第第第第三三三三个个个个DNADNA双螺旋结构模型。双螺旋结构模型。双螺旋结构模型。双螺旋结构模型。1962:Nobel Prize in Physiology and MedicineJ
37、ames D.WatsonJames D.Watson（34y34y）Francis H.CrickFrancis H.Crick(46y)(46y)Maurice H.F.WilkinsMaurice H.F.Wilkins(46y)(46y)What about?What about?Rosalind FranklinRosalind FranklinIt is a regret that It is a regret that she died in 1958she died in 19583333篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是
38、一种得分类型的系统2 2、DNA DNA分子双螺旋结构模型分子双螺旋结构模型分子双螺旋结构模型分子双螺旋结构模型3434篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统DNADNA分子双螺旋结构模型要点（六点）分子双螺旋结构模型要点（六点）分子双螺旋结构模型要点（六点）分子双螺旋结构模型要点（六点）Two Two polynucleotide polynucleotide chains chains wound wound in in a a right-handed right-handed(clockwise)(clockwise
39、)double-helix.double-helix.Nucleotide chains are antiparallel:Nucleotide chains are antiparallel:5 5 3 33 3 5 5Sugar-phosphate Sugar-phosphate backbones backbones are are on on the the outside outside of of the the double double helix,and the bases are oriented towards the central axis.helix,and the
40、 bases are oriented towards the central axis.Complementary Complementary base base pairs pairs from from opposite opposite strands strands are are bound bound together by relatively weak together by relatively weak hydrogen bondshydrogen bonds.A pairs with T(A pairs with T(2 H-bonds2 H-bonds),and G
41、pairs with C(),and G pairs with C(3 H-bonds3 H-bonds).).e.g.,e.g.,5-TATTCCGA-35-TATTCCGA-33-ATAAGGCT-33-ATAAGGCT-3 Base Base pairs pairs are are 0.34 0.34 nm nm apart.apart.One One complete complete turn turn of of the the helix helix requires 3.4 nm(10 bases/turn).requires 3.4 nm(10 bases/turn).Sug
42、ar-phosphate Sugar-phosphate backbones backbones are are not not equally-spaced,equally-spaced,resulting resulting in major and minor grooves.in major and minor grooves.3535篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统3 3、DNADNA分子构型的多态性分子构型的多态性分子构型的多态性分子构型的多态性DNADNA的构象现已知有的构象现已知有的构象现已知有的构象现
43、已知有A A，B B，C C，D D，E E，T T，Z Z 7 7种种种种引起引起引起引起DNADNA双链构象改变有以下因素：双链构象改变有以下因素：双链构象改变有以下因素：双链构象改变有以下因素：核苷酸顺序核苷酸顺序核苷酸顺序核苷酸顺序碱基组成碱基组成碱基组成碱基组成盐的种类盐的种类盐的种类盐的种类相对湿度相对湿度相对湿度相对湿度3636篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统B-DNAB-DNA生生生生理理理理状状状状态态态态，每每每每螺螺螺螺圈圈圈圈10.410.4个碱基对，右手螺旋个碱基对，右手螺旋个碱基对，右手螺旋
44、个碱基对，右手螺旋A-DNAA-DNA高高高高盐盐盐盐浓浓浓浓度度度度下下下下，每每每每螺螺螺螺圈圈圈圈1111个碱基对，右手螺旋个碱基对，右手螺旋个碱基对，右手螺旋个碱基对，右手螺旋Z-DNAZ-DNA序序序序列列列列富富富富含含含含GCGC，嘌嘌嘌嘌呤呤呤呤和和和和嘧嘧嘧嘧啶啶啶啶交交交交替替替替出出出出现现现现，每每每每螺螺螺螺圈圈圈圈1212个碱基对，左手螺旋个碱基对，左手螺旋个碱基对，左手螺旋个碱基对，左手螺旋3737篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统4 4、DNADNA的三级结构的三级结构的三级结构的三级结构
45、所所所所谓谓谓谓DNADNA的的的的三三三三级级级级结结结结构构构构，是是是是指指指指在在在在一一一一二二二二结结结结构构构构基基基基础础础础上上上上的的的的多多多多聚聚聚聚核核核核苷苷苷苷酸酸酸酸链链链链上上上上的的的的卷卷卷卷曲曲曲曲。在在在在一一一一定定定定意意意意义义义义上上上上，是是是是指双螺旋基础上的卷曲。指双螺旋基础上的卷曲。指双螺旋基础上的卷曲。指双螺旋基础上的卷曲。三三三三级级级级结结结结构构构构包包包包括括括括链链链链的的的的扭扭扭扭结结结结和和和和超超超超螺螺螺螺旋旋旋旋或或或或者者者者是是是是单单单单链链链链形形形形成的环成的环成的环成的环或是或是或是或是环状环状环状环
46、状DNADNA中的连环体中的连环体中的连环体中的连环体。松驰型松驰型松驰型松驰型 DNA(relaxDNA(relax form)form)超超超超螺螺螺螺旋旋旋旋(SupercoiedSupercoied)DNADNA：负负负负超超超超螺螺螺螺旋旋旋旋、正正正正超超超超螺螺螺螺旋旋旋旋3838篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统3939篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统二、二、二、二、DNADNA的复制的复制的复制的复制半保留半不连续复半保留半不连
47、续复半保留半不连续复半保留半不连续复制制制制The model of DNA ReplicationThe model of DNA Replication一端沿氢键逐渐断开一端沿氢键逐渐断开一端沿氢键逐渐断开一端沿氢键逐渐断开以单链为模板，碱基互补以单链为模板，碱基互补以单链为模板，碱基互补以单链为模板，碱基互补氢键结合，聚合酶等连接氢键结合，聚合酶等连接氢键结合，聚合酶等连接氢键结合，聚合酶等连接形成新的互补链形成新的互补链形成新的互补链形成新的互补链形成了两个新形成了两个新形成了两个新形成了两个新DNADNA分子分子分子分子4141篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负
48、的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统Alternative models of DNA replication4242篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统1958:Matthew Meselson&Frank Stahls Experiment1958:Matthew Meselson&Frank Stahls ExperimentSemiconservative model of DNA replicationSemiconservative model of DNA replication4343篮球比
49、赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统4444篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统、复制起点和复制方向、复制起点和复制方向、复制起点和复制方向、复制起点和复制方向原核生物：原核生物：原核生物：原核生物：大大大大多多多多数数数数细细细细菌菌菌菌和和和和病病病病毒毒毒毒只只只只有有有有一一一一个个个个复复复复制制制制起起起起点点点点，控控控控制制制制整整整整个个个个染染染染色色色色体体体体的的的的复复复复制制制制，且且且且为为为为双双双双向向向向复复复复制制制制（
50、例例例例外外外外：噬噬噬噬菌菌菌菌体体体体P P2 2）。）。）。）。真核生物：真核生物：真核生物：真核生物：每每每每条条条条染染染染色色色色体体体体的的的的DNADNA复复复复制制制制都都都都是是是是多多多多起起起起点点点点；每每每每条条条条染染染染色色色色体体体体有有有有多多多多个个个个复复复复制制制制子子子子；且且且且为为为为双双双双向复制。向复制。向复制。向复制。复制子复制子复制子复制子(Replicon)(Replicon)：在同一个复制起点控制下的一段在同一个复制起点控制下的一段在同一个复制起点控制下的一段在同一个复制起点控制下的一段DNADNA序列。序列。序列。序列。4545篮球