二、遗传学家尼尔逊发现颖果(稻麦…的果实)颜色呈连续性的差异(没有明.doc

第十二章 主宰生命奧秘的分子 12-1 核酸的發現 1.瑞典化學家米歇爾(F.Miesher麥許爾)於1869發現在膿細胞的細胞核中有一種物質存在 ，他稱為核素(nuclein)。後來化學家分析核素是一種酸性物質，稱為核酸 2.阿特曼於1889年純化核酸，並確認核酸的組成單位為核甘酸 二、證明核酸為遺傳物質的過程： 1.基因位於染色體上，而染色體是由蛋白質和DNA所組成 2.二十世紀初許多科學家認為蛋白質是遺傳物質，DNA只是輔助基因複製和表現 (1)構成生物體的蛋白質是由20種胺基酸組成(以不同數目.順序形成的蛋白質,遠比由四種核甘酸組成的DNA多) (2)染色體上蛋白質含量遠多於DNA 3.英國醫生格里夫茲於1928年發現了細菌的性狀轉換(性狀轉變Transformation): 肺炎雙球菌 S型菌(光滑型) R型菌(粗糙型) 莢膜 有 無 菌落 光滑型菌落 粗糙型菌落 致病力 會引起肺炎 不會引起肺炎 菌落大小 大 小 與白血球關係 不易被白血球吞噬 易被白血球吞噬 實驗：(1)活S型肺炎雙球菌→注入鼠體→鼠患肺炎而死 (2)活R型肺炎雙球菌→注入鼠體→鼠活 (3)用熱殺死S型肺炎雙球菌→注入鼠體→鼠活 (4)用熱殺死S型肺炎雙球菌+活R型肺炎雙球菌→注入鼠體→鼠患肺炎而死(鼠體內有S型菌) 格氏推論：死的莢膜雙球菌具有某種物質(性狀轉變物),可使無莢膜的球菌產生的子代,其 遺傳性狀改變為有莢膜球菌(基因型轉變) 4.美國細菌學家亞夫利(Oswald Avery艾佛力)等人於1944證明引起性狀轉變的物質是DNA 圖 肺炎雙球菌性狀轉變的實驗(R型血清,可中和R型菌,使R型菌死亡並沈澱) 結論：加DNA分解脢就不會有菌落生長,確認性狀轉變物質是DNA(亦證明肺炎雙球菌的遺傳物質是DNA) 5.美國赫希(賀雪)和蔡斯(Alfred D.HersheyMartha Chase)於1952年利用雙重同位素追蹤法 證明噬菌體進入細菌的物質是DNA(噬菌體的遺傳物質亦為DNA) (1) (2) 圖 證明噬菌體進入細菌的物質為DNA的實驗示範圖 ＊證明(1)蛋白質殼(32S)留在菌體外，並沒有證明噬菌體的核酸進入菌體內 (2)噬菌體的核酸(35P)進入菌體內，並沒有證明蛋白質殼留在菌體外 6.生物學家後來證明真核生物的遺傳物質亦都是DNA 7.不含DNA成分之病毒,則由實驗整證明其遺傳物質為RNA(病毒的遺傳物質是DNA或RNA) 12-2 核酸的構造與複製 一、去氧核糖核甘酸(DNA)及核糖核甘酸(RNA)的基本組成與構造 核酸 去氧核糖核酸DNA 核糖核酸RNA 小分子 去氧核糖核甘酸 四種（dAMP、dTMP、dCMP、dGMP） 核糖核甘酸 四種（AMP、UMP、CMP、GMP） 五碳糖 去氧核糖 核糖 含氮鹼(鹽)基 A、T、C、G(A＝T、C≡G以氫鍵相連) A、U、C、G(A＝U、C≡G) 形狀 雙股螺旋狀(兩股平行.方向相反.呈互補) 數目：A＝T、C＝G(A＋C/T＋G=1) 單股多核甘酸鏈 數目：A≠U、C≠G 分子大小 較大 較小 製造 半保留自我複製 以DNA(基因)的一股為鑄模製造 功用 直接控制遺傳，間接控制蛋白質合成 控制蛋白質合成(酵素.載體.受體...) 分佈 細胞核：染色體(大部分) 細胞質：粒線體、葉綠體 細胞核：核仁、核質 細胞質：核糖體、膠狀基質(大部分) 特點 同種生物其細胞所含DNA量相同 同一生物個體在不同組織部分的細胞含RNA量不同，通常代謝旺盛細胞含RNA量較多 PS1.含氮鹼基：A(腺漂呤)、G(鳥糞漂呤)、C(胞嘧啶)、T(胸腺嘧啶)、U( 尿嘧啶) 2.粒線體DNA：第25號染色體(22對體染色體加上X及Y共24種)母系遺傳(血緣鑑定.鑑定母系遺傳疾病) 二、DNA的分子構造： 1.美國華特生和克立克於1952年根據富蘭克林DNA X光晶體繞射圖,提出DNA分子的 雙螺旋模型(1962年獲諾貝爾獎) 2.雙螺旋：兩股多核甘酸鏈(兩股寬2nm,旋轉一圈3.4nm,含10個含氮鹼基對)互相平行且方向相反 骨架 以一核甘酸C5上之磷酸與其相鄰核甘酸的C3連成核甘酸長練(5’→3’) 互補性鹼基配對 兩股核甘酸鏈間由含氮鹼基的氫鍵相接A＝T、C≡G(≡表三個氫鍵) 察加夫法則(Chargaff’s Rule)：鹼基比例A和T、C和G相等 PS1.含氮鹼基序列：決定生物的不同。已知DNA一股含氮鹼基序列可推知另一股的序列 2.相鄰鹼基對(