遗传的分子基础
Protein？ DNA？
洋葱与 DNA
大洋葱切碎
3勺洗涤液,1小勺盐
和 1升水
隔水蒸锅文火蒸 5分钟
不断搅拌
高速匀浆 5秒
过滤
加几滴新鲜菠萝汁
倒入冷却的高玻璃杯
滴入冰冷的酒精
（二锅头也可）
核酸 是重要的遗传物质
遗传物质必须具备的几个条件：
(1)自我复制，代代相传。
(2)储备、传递信息的潜在能力。
(3)稳定性强，变异罕见。
(4)细胞分裂时把遗传信息有规律分配到子
细胞中。
1868年瑞士 J,T,Miescher发现核素
1883－ 1889年间 Weismann（种质学说）
“遗传物质是具有特定分子结构的化合
物”
体内转化实验 － DNA是遗传物质的证明
1928年，英国微生物学家 Griffith.F做了肺炎双球菌的转化实验。
1944年 Avery.O, Macleod.C,McCarty.M.J
揭开了转化因子的化学本质。
体外转化实验 － DNA是遗传物质的证明
体外转化实验要点：
A 将 S细胞 提取液纯化的 DNA加到 R细
胞培养物中就能产生 R---S的转化。
B 这种转化因子 对水解 DNA的酶敏感 。
C R型细菌转化为 S型后，按同样方法
抽提 DNA仍有转化能力 。
D 转化的细菌与 S型细菌相比,荚膜生
化特性 完全一样。
体外转化实验 － DNA是遗传物质的证明
1952年 Hersey和 Chase的同位素标记侵染实验。
噬菌体的侵染标记实验
－ DNA是遗传物质的证明
RNA也是重要的遗传物质
烟草花叶病毒的感染和繁殖过程－
证实 RNA也是重要的遗传物质。
Tobacco mosaic virus,TMV
5%RNA,95%Protein
1956年,Gierer和 Schraim
分离 RNA和 protein的实验
RNA杂合病毒实验
1957年,Heinz Fraenkel-Conrat和 B,Singre
的 杂合病毒实验：
HR(Holmes Rib Grass Strain) M(Masked Strain) TMV
DNA结构的确定
1869年 Miescher测定淋巴细胞中蛋白，发现和定名
Nuclein 核素 。
1875年提出核素的实验式。
Altman建立了制备不含蛋白的核素的方法，并定名为
Nucleic acid
Kessel研究了核酸的化学组成，分离出 四种 碱基 。明
确提出核酸具有含氮碱基。 (1910年获诺贝尔奖 )
1909年 Levene.P.A发现酵母的核酸含有核糖，以后他
又发现 脱氧核糖,正确指出了核酸的糖基组成。核
苷、核苷酸的分子结构。
Levene 的四核苷酸假说
四核苷酸假说的推翻
? 1950年 Chargaff.E
Chargaff.E告诉我们什么？
? 当量定律,A＋ G=T+C
? DNA碱基组成具有物种特异性，而
无组织特异性
DNA双螺旋的发现
? 1938年,W.T.Astbury和 Bell用 X衍射研究
DNA（ Hammorsten,Caspersson提供） 1947
年第一张 DNA衍射照片。
? 1950年 Chargaff的当量规律。
? 1951年 Pauling和 Corey连载 7篇 ?螺旋结构文
章。
? 1952年 R,Franklin和 Wilkins
一张清晰的 DNA结晶 X衍射照片。
Watson,Crick的 DNA双螺旋结构
DNA的结构
基因的功能与基因概念的发展
? 20世纪初，英国医生 A,Garrod提出
了基因与酶之间的关系，认为基因
是通过控制酶和其他蛋白质合成来
控制细胞代谢。
? 1941年,G,Beadle和 E,Tatum提出：
一个基因，一个酶
One Gene,One Enzyme
a b c d
A B C D
1 2 3 4 5
A B C D E G
突 1 － － － ＋ － ＋
变 2 － ＋ － ＋ － ＋
体 3 － － － － － ＋
4 － ＋ ＋ ＋ － ＋
5 ＋ ＋ ＋ ＋ － ＋
One Gene,One Enzyme
5 4 2 1 3
E A C B D G
One Gene,One Protein
One Gene,One Polypeptide Chain
镰刀形细胞贫血症。正常 HbA四条多肽链（ 2条 ?链，两条 ?链）
Vernon M,Ingram证明 ?链第六位氨基酸
HbA是谷氨酸,HbS是缬氨酸。
证明基因与氨基酸之间存在直接对应关系的第一个直接证据
基因是 DNA分子上的一个区段
基因平均由 1000个左右的碱基对组成，
一个 DNA分子可以包含几个乃至几
千个基因。
基因的顺反子概念
(Cistron)
? 1955年,Benzer的互补实验
基因的顺反子测试示意图
基因内互补
基因内互补作用机理图解
全新的基因概念
Cistron
muton
recon
我们学了些什么？
? 核酸是遗传物质
（转化实验，噬菌体侵染实验）
? DNA结构的发现
（物理学家和生物学家的伟大合作）
? 一个基因，一个酶
（杰出理论的还原论证明）
Protein？ DNA？
洋葱与 DNA
大洋葱切碎
3勺洗涤液,1小勺盐
和 1升水
隔水蒸锅文火蒸 5分钟
不断搅拌
高速匀浆 5秒
过滤
加几滴新鲜菠萝汁
倒入冷却的高玻璃杯
滴入冰冷的酒精
（二锅头也可）
核酸 是重要的遗传物质
遗传物质必须具备的几个条件：
(1)自我复制，代代相传。
(2)储备、传递信息的潜在能力。
(3)稳定性强，变异罕见。
(4)细胞分裂时把遗传信息有规律分配到子
细胞中。
1868年瑞士 J,T,Miescher发现核素
1883－ 1889年间 Weismann（种质学说）
“遗传物质是具有特定分子结构的化合
物”
体内转化实验 － DNA是遗传物质的证明
1928年，英国微生物学家 Griffith.F做了肺炎双球菌的转化实验。
1944年 Avery.O, Macleod.C,McCarty.M.J
揭开了转化因子的化学本质。
体外转化实验 － DNA是遗传物质的证明
体外转化实验要点：
A 将 S细胞 提取液纯化的 DNA加到 R细
胞培养物中就能产生 R---S的转化。
B 这种转化因子 对水解 DNA的酶敏感 。
C R型细菌转化为 S型后，按同样方法
抽提 DNA仍有转化能力 。
D 转化的细菌与 S型细菌相比,荚膜生
化特性 完全一样。
体外转化实验 － DNA是遗传物质的证明
1952年 Hersey和 Chase的同位素标记侵染实验。
噬菌体的侵染标记实验
－ DNA是遗传物质的证明
RNA也是重要的遗传物质
烟草花叶病毒的感染和繁殖过程－
证实 RNA也是重要的遗传物质。
Tobacco mosaic virus,TMV
5%RNA,95%Protein
1956年,Gierer和 Schraim
分离 RNA和 protein的实验
RNA杂合病毒实验
1957年,Heinz Fraenkel-Conrat和 B,Singre
的 杂合病毒实验：
HR(Holmes Rib Grass Strain) M(Masked Strain) TMV
DNA结构的确定
1869年 Miescher测定淋巴细胞中蛋白，发现和定名
Nuclein 核素 。
1875年提出核素的实验式。
Altman建立了制备不含蛋白的核素的方法，并定名为
Nucleic acid
Kessel研究了核酸的化学组成，分离出 四种 碱基 。明
确提出核酸具有含氮碱基。 (1910年获诺贝尔奖 )
1909年 Levene.P.A发现酵母的核酸含有核糖，以后他
又发现 脱氧核糖,正确指出了核酸的糖基组成。核
苷、核苷酸的分子结构。
Levene 的四核苷酸假说
四核苷酸假说的推翻
? 1950年 Chargaff.E
Chargaff.E告诉我们什么？
? 当量定律,A＋ G=T+C
? DNA碱基组成具有物种特异性，而
无组织特异性
DNA双螺旋的发现
? 1938年,W.T.Astbury和 Bell用 X衍射研究
DNA（ Hammorsten,Caspersson提供） 1947
年第一张 DNA衍射照片。
? 1950年 Chargaff的当量规律。
? 1951年 Pauling和 Corey连载 7篇 ?螺旋结构文
章。
? 1952年 R,Franklin和 Wilkins
一张清晰的 DNA结晶 X衍射照片。
Watson,Crick的 DNA双螺旋结构
DNA的结构
基因的功能与基因概念的发展
? 20世纪初，英国医生 A,Garrod提出
了基因与酶之间的关系，认为基因
是通过控制酶和其他蛋白质合成来
控制细胞代谢。
? 1941年,G,Beadle和 E,Tatum提出：
一个基因，一个酶
One Gene,One Enzyme
a b c d
A B C D
1 2 3 4 5
A B C D E G
突 1 － － － ＋ － ＋
变 2 － ＋ － ＋ － ＋
体 3 － － － － － ＋
4 － ＋ ＋ ＋ － ＋
5 ＋ ＋ ＋ ＋ － ＋
One Gene,One Enzyme
5 4 2 1 3
E A C B D G
One Gene,One Protein
One Gene,One Polypeptide Chain
镰刀形细胞贫血症。正常 HbA四条多肽链（ 2条 ?链，两条 ?链）
Vernon M,Ingram证明 ?链第六位氨基酸
HbA是谷氨酸,HbS是缬氨酸。
证明基因与氨基酸之间存在直接对应关系的第一个直接证据
基因是 DNA分子上的一个区段
基因平均由 1000个左右的碱基对组成，
一个 DNA分子可以包含几个乃至几
千个基因。
基因的顺反子概念
(Cistron)
? 1955年,Benzer的互补实验
基因的顺反子测试示意图
基因内互补
基因内互补作用机理图解
全新的基因概念
Cistron
muton
recon
我们学了些什么？
? 核酸是遗传物质
（转化实验，噬菌体侵染实验）
? DNA结构的发现
（物理学家和生物学家的伟大合作）
? 一个基因，一个酶
（杰出理论的还原论证明）
