微生物遗传学PPT遗传的物质基础专家讲座

一、DNA是遗传物质（一）DNA作为主要遗传物质间接证据

基因存在于染色体上(真核生物)：蛋白质

约占66％

脱氧核糖核酸(DNA)

约占27％核酸

核糖核酸(RNA)

约占6％其它：如拟脂和无机物质

少许染色体微生物遗传学PPT遗传的物质基础专家讲座第1页1.DNA含量恒定性。配子DNA=1/2体细胞，多倍体DNA含量倍增，但细胞内而蛋白质含量是不恒定。2.DNA代谢稳定性。3.DNA是全部生物染色体所共有。4.UV激发最有效波长是2600Ao，与DNA所吸收UV光谱是一致。微生物遗传学PPT遗传的物质基础专家讲座第2页（二）DNA作为主要遗传物质直接证据●Griffith试验（1928）材料：RⅡ型肺炎双球菌，粗糙型无毒

SⅢ型肺炎双球菌，光滑型有毒

家鼠

方法：a.

少许RⅡ

家鼠

b.

大量SⅢ(予先加热65杀死)家鼠注入注入1.细菌转化(Transformation)

一个生物因为接收了另一个生物遗传物质（DNA或RNA）而表现出后者遗传性状，或发生遗传性状改变现象。微生物遗传学PPT遗传的物质基础专家讲座第3页推测:被加热杀死SⅢ型肺炎双球菌必定含有某种促成以上结果活性物质微生物遗传学PPT遗传的物质基础专家讲座第4页1944年Avery等从S抽提液中部分纯化了此转化因子，而且此物质不受蛋白酶、多糖酶和核糖核酶（Rnase）影响，只能为DNA酶所破坏，证实它是DNA。利用此DNA样品加入R型细菌培养物中，得到菌落中含有了S型球菌。这个试验证实了使肺炎球菌遗传性发生改变转化因子是DNA，而不是蛋白质。这一发觉极大地推进了对核酸结构和功效研究。

微生物遗传学PPT遗传的物质基础专家讲座第5页2.噬菌体侵染与繁殖

试验：

（1）用P32标识T2噬菌体DNA

S35标识T2噬菌体蛋白质（2）分别感染大肠杆菌

（3）10min用搅拌器甩掉附着于细胞外面噬菌体外壳,发觉

a.全部放射性活动(P32)见于细菌内→子代

b.放射性(S35)大部分见于被甩掉外壳中→子代

DNA是遗传物质微生物遗传学PPT遗传的物质基础专家讲座第6页微生物遗传学PPT遗传的物质基础专家讲座第7页噬菌体侵染试验微生物遗传学PPT遗传的物质基础专家讲座第8页遗传物质必须含有以下特征：

（1）贮存并表示遗传物质；（2）能把遗传信息传给子代；（3）物理和化学性质稳定；（4）有遗传改变能力。DNA含有上述特征，适合作为遗传物质。微生物遗传学PPT遗传的物质基础专家讲座第9页二、RNA是遗传物质试验证据：

烟草花叶病毒(TMV)——TMV病毒是RNA与蛋白质组成。

(1)用RNA接种到烟叶上→发病

(2)用蛋白质接种烟草叶上→不发病

(3)用RNA+RNA酶接种到烟叶上→不发病

RNA是遗传物质

微生物遗传学PPT遗传的物质基础专家讲座第10页微生物遗传学PPT遗传的物质基础专家讲座第11页三、存在核酸之外其它遗传物质

朊病毒（prion=proteinaceousinfectiousagent）：意为蛋白质样感染性粒子。只有蛋白质而没有核酸病毒。美国生物学家S.B.Prusiner1997年诺贝尔医学或生理学奖这种因子含有可感染性。与病毒类似，搔痒病感染性粒子是滤过性，但与病毒不一样是，福尔马林处理不能完全消除其传染性。它可被蛋白酶K灭活，但不能被核酸酶处理和UV辐射灭活，表现出经典蛋白质性质。在高度纯化感染性物质中检测不到大于100nt核酸，因而这种感染性粒子不是核酸。微生物遗传学PPT遗传的物质基础专家讲座第12页

朊病毒特征：比已知最小常规病毒还小得多（约30～50nm）。电镜下观察不到病毒粒子结构，经负染后才见到聚集而成棒状体，其大小约为10～250x100～200纳米，且不展现免疫效应，不诱发干扰素产生，也不受干扰作用。滤过性

致病性

传染性

宿主范围特异性：是羊搔痒病致病因子，它造成山羊和绵羊退行性神经疾病原因。这种病与影响人脑功效库鲁病（新几内亚震颤病）和克－雅氏病及疯牛病类似。微生物遗传学PPT遗传的物质基础专家讲座第13页

朊病毒是一个36kDa疏水性糖蛋白，称为朊病毒蛋白（prionprotein,PrP）。PrP由宿主细胞核基因PRNP编码。在正常动物脑中也有表示。微生物遗传学PPT遗传的物质基础专家讲座第14页有两种形式：PrPc和PrPsc

正常脑组织中发觉产物是PrPc可被蛋白酶完全降解；而PrPsc只存在被感染脑组织，对蛋白酶降解有较强抗性，只能部分被降解。

PrPc是个可溶性蛋白质，而PrPsc极难溶解。

两种蛋白质含有相同一级结构，但二级结构却十分不一样，PrPcα螺旋含量约为40％，几乎没有β片层结构，相反PrPsc则含有高达50％β片层结构，而α螺旋含量仅为20％。因而二者之间结构上差异可能造成对蛋白酶抗性不一样。推测搔痒病发生是感染性PrPsc与内源PrPc共同作用结果。

微生物遗传学PPT遗传的物质基础专家讲座第15页PrPc转化为PrPsc机制不一样模式：

微生物遗传学PPT遗传的物质基础专家讲座第16页

构象转化模式（Conformationalmodel）模板辅助模式（template-assistedmodel）：PrPsc

形式比PrPc稳定，但由PrPc到PrPsc转化在动力学上是不利。PrPsc能够催化PrPc分子结构改变。它可结合并稳定PrPc到PrPsc中间体，经过增加不稳定中间体数量或提升中间体自发地转化为PrPsc地速率，促进生成更多稳定地PrPsc。模板辅助模式类似于一些蛋白质动力学控制构型转化，如流感血球凝集素、枯草杆菌蛋白酶等。微生物遗传学PPT遗传的物质基础专家讲座第17页

成核聚合模式（nucleation-polymerizationmodel）：PrPsc生成是一个依赖于晶核生成聚合过程，在事先没有聚集体存在时，PrPc与PrPsc之间转化是可逆，但PrPsc没有PrPc稳定，PrPsc聚集体可与PrPc单体结合并使之稳定。感染迟缓发生，如同结晶过程中引入晶种并生成晶体一样。成核聚合模型类似于微管蛋白聚集、晶体生成、镰刀型血红蛋白形成、病毒衣壳粒组装、细菌鞭毛聚集等生物过程。微生物遗传学PPT遗传的物质基础专家讲座第18页推荐相关论著：Satpute-KrishnanP,SerioTR.Prionproteinremodellingconfersanimmediatephenotypicswitch.Nature.;437(7056):262-5.SilveiraJR,RaymondGJ,HughsonAG,RaceRE,SimVL,HayesSF,CaugheyB.Themostinfectiousprionproteinparticles.Nature.;437(7056):257-61微生物遗传学PPT遗传的物质基础专家讲座第19页第二节遗传物质存在状态从细胞观点，生物分为：真核生物原核生物：高等动物植物部分微生物：原生动物、真菌、单细胞藻类细菌、放线菌、噬菌体微生物遗传学PPT遗传的物质基础专家讲座第20页就遗传物质而言：真核生物原核生物遗传物质DNADNAorRNA染色体组成DNA和蛋白质DNAorRNA染色体数目多个一个核膜有无细胞分裂过程出现纺锤体有着丝粒无无微生物遗传学PPT遗传的物质基础专家讲座第21页一、DNA在真核类微生物中存在状态如，粗糙脉孢菌七条染色体，每一条染色体都有染色粒、随体及核仁组织中心中期染色体核型模式微生物遗传学PPT遗传的物质基础专家讲座第22页以细胞器形式存在真核微生物DNA-------叶绿体、线粒体、中心粒、毛基体等微生物遗传学PPT遗传的物质基础专家讲座第23页以细胞器形式存在真核微生物DNA-------叶绿体、线粒体、中心粒、毛基体等结构特征成份复杂。包含DNA、蛋白质、脂质类及RNA等成份结构复杂而多样。如，叶绿体和线粒体含有复杂膜结构；中心粒和毛基体都含有微管或微纤丝结构。功效不一。数目不一。自我复制。一旦消失，后代细胞中将不会出现。微生物遗传学PPT遗传的物质基础专家讲座第24页二、DNA在原核微生物中存在状态染色体和质粒微生物遗传学PPT遗传的物质基础专家讲座第25页第三节染色体倍性和生活史一、染色体倍性单倍体和二倍体状态交替生存现象是生物界一个普遍现象。高等动物和植物：二倍体微生物原生动物大部分：二倍体

细菌和放线菌、真菌：单倍体

酵母菌：二倍体和单倍体都有微生物遗传学PPT遗传的物质基础专家讲座第26页二、生活史（lifecycle）普通指某种生物一生中改变。详细指生物单倍体和二倍体交替存在。

以生活史为标准，生物可划分为三种类型：

二倍性生物（高等动物）

单倍性生物（多数生物）

双单性生物（酵母菌）举例：微生物遗传学PPT遗传的物质基础专家讲座第27页粗糙脉孢菌生活史酵母菌生活史微生物遗传学PPT遗传的物质基础专家讲座第28页小结：

遗传物质证实

遗传物质存在状态

染色体倍性和生活史问答题：举例说明遗传物质本质？微生物遗传学PPT遗传的物质基础专家讲座第29页怎样做SeminarPresentation微生物遗传学PPT遗传的物质基础专家讲座第30页Seminar

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（专题研究）Semen：aseed

微生物遗传学PPT遗传的物质基础专家讲座第31页Seminary微生物遗传学PPT遗传的物质基础专家讲座第32页Seminar:

seedbed(seedbedofthought)微生物遗传学PPT遗传的物质基础专家讲座第33页Seminar“Asmallgroupofadvancedstudentsinacollegeorgraduateschoolengagedinoriginalresearchorintensivestudyundertheguidanceofaprofessorwhomeetsregularlywiththemtodiscusstheirreportsandfindings.”

“大学或硕士院中在教授指导下，从事开创性研究或深入学习一小群先进学生，教授定时与他们讨论他们汇报和发觉。”即人们常说大学研究班、研究讨论会。微生物遗传学PPT遗传的物质基础专家讲座第34页怎样选择一篇好专题研究汇报文章？TopJournalInterestingOriginalresearch微生物遗传学PPT遗传的物质基础专家讲座第35页SeminarVS.ReviewAsciencereview:AperiodicalcontainingcriticalevaluationsandarticlesonspecificsubjectsSeminarVS.JournalClubJournalClub:

Arecordofevents,personalexperiencesandthoughtsetc.,keptdaybyday.微生物遗传学PPT遗传的物质基础专家讲座第36页好Seminar汇报文章

新观念

（Newideas）

新技术

（Newtechnology）

含有讨论性主题

（Hypothesis）微生物遗传学PPT遗传的物质基础专家讲座第37页Seminar汇报内容

题目、文章出处及研究团体

序言

作者所欲证实理论

试验设计

试验结果与讨论

结果微生物遗传学PPT遗传的物质基础专家讲座第38页Seminar

最主要是能提出文章所要证实hypothesis微生物遗传学PPT遗传的物质基础专家讲座第39页HypothesisAberrantAIDexpressioncontributestowidespreadgenomicinstability,Imatinibresistance,andBlymphoidblastcrisisprogressionofCML.微生物遗传学PPT遗传的物质基础专家讲座第40页怎样介绍试验方法？先介绍试验目标，然后简明地介绍作者所应用方法；怎样介绍试验结果？借助幻灯片传达明确和准确信息；引导听众去解读文章数据和数据意义；说明试验结果学术意义。微生物遗传学PPT遗传的物质基础专家讲座第41页DLBCL(GC-deriveddiffuse-largeBcelllymphomacells)Question1:whetherAIDisimplicatedinCMLprogressionintofatalblastcrisis?CD34+marker实时定量RT-PCRWestern-BlotFACS实时定量RT-PCRAIDisabsentinchronic-phaseCML,itisexpressedandactiveinasubsetofpatientswithCML-LBC,a